Жесткий принцип

Полный комплекс

Нам удалось побывать на предприятии компании Dayco в итальянском городке Ивреа и собственными глазами увидеть весь технологический процесс производства жестких компонентов двигателя, среди которых амортизаторы (шкивы) и натяжители, предназначенные как для легковых, так и для коммерческих автомобилей. Данное предприятие – одна из четырех производственных площадок Dayco в Италии – работает уже более 10 лет, с 2000 г. Его площадь – 43 000 кв. метров, из которых 24 000 являются крытыми. Здесь в настоящее время трудится около 600 человек.

Надо сразу сказать, что организация выпуска жестких элементов четко соответствовала жесткому принципу, стратегической концепции транснациональной корпорации, каковой сегодня является Dayco. Ведь лидерство в области производства эластичных передач, как отмечает Бруно Валлилло, директор по маркетингу в Европе, никогда не было конечной целью Dayco. Оно служило стимулом для расширения присутствия и усиления влияния на рынке. Стратегии маркетинга показали, что для достижения успеха необходимо сделать что-то большее, чем просто поставить запасную часть.

Бруно Валлилло:

– В наши задачи всегда входила поставка изделия как части системы. Последние технологические достижения в автомобильной промышленности оправдывают такой подход – сложные автомобили, мощные двигатели, снижение токсичности выхлопа и расхода топлива, а также повышение надежности.

Обеспечить максимальный уровень качества как на уровне изделия, так и на уровне системы для Dayco недостаточно, чтобы считать выполненными свой долг и приоритетную задачу компании. Здесь необходимо сделать решительный шаг вперед, чтобы обеспечить комплексное достижение поставленных целей.

Именно поэтому Dayco делает четкое и ясное предложение в двух больших направлениях: с одной стороны, она вводит понятие системной поставки, а с другой – поставки отдельных деталей. Цель такого подхода заключается в том, чтобы выйти на любой рынок, предоставив возможность партнерам выбирать то, что им нужно для каждого отдельного ремонта. Это определяющая прерогатива, поскольку в большинстве случаев представители компании всегда рекомендуют выбирать систему, но нередко возникают моменты, когда для оптимизации работы в промежуточный период возникает потребность в приобретении и отдельных деталей. И Dayco предоставляет такую возможность.

Бруно Валлилло подчеркивает:

– Мы предлагаем максимальный диапазон, достаточно представить, что мы охватываем сегмент, составляющий 95% всех европейских транспортных средств. Мы предоставляем любые возможности закупки: от отдельных деталей до комплектов типа «под ключ». В нашем каталоге содержится несколько сотен позиций только комплектов. Мы предлагаем максимальный уровень в плане ассортимента изделий. Мы предлагаем также максимальный объем информации, поскольку мы вложили солидные средства для того, чтобы обеспечить авторемонтника и дистрибьютора всеми сведениями, необходимыми им для качественного и своевременного выполнения своей работы.

Анализ выбора, сделанного клиентом, показал, что объем продаж комплектов существенно выше, чем объем продаж отдельных деталей, а это еще раз доказывает, что системные поставки являются беспроигрышным и прогрессивным вариантом.

Широкий спектр наборов KIT Dayco для привода системы распределения и вспомогательных систем является ответом компании на запросы постоянно эволюционирующего рынка. Предложение подразделяется на:

• KTB – комплект для привода системы распределения;
• KTBWP – комплект для привода системы распределения с водяным насосом;
• KPV – комплект для приводов вспомогательных систем.

Наборы KIT Dayco – это качественные оригинальные или эквивалентные оригинальным компоненты как для легковых, так и для грузовых автомобилей. С их помощью осуществляется комплексная замена всех изнашиваемых элементов (ремни, жесткие компоненты). Инженеры компании внимательно следят за всеми изменениями, вносимыми конструкторами автомашин, и потому наборы KIT Dayco постоянно обновляются в соответствии с этими изменениями.

Ну а о том, что значат комплексные поставки для производителей автотехники, вряд ли стоит говорить. Они получают от Dayco полное удовлетворение своих потребностей, ведь компания сама занимается и разработкой, и производством всех компонентов привода: ремней и жестких элементов. Впрочем, стоит ли говорить общие слова, когда конкретные примеры способны донести гораздо больше.

Инновации во главе угла

Особой гордостью предприятия в Пьемонте является натяжитель с одним плечом для передового двигателя PRINCE BMW-PSA. Конструктивной особенностью этого натяжителя, запатентованной компанией Dayco, является использование специального торсиона (торсионной штанги), изготавливаемого из пластика. Его упругий элемент заменяет классическую спиральную пружину.

В пределах двигателя PRINCE BMW-PSA собирается так называемое «моторизованное колесо фрикциона». Его особенность в том, что радиальное смещение шкива происходит благодаря небольшому электродвигателю с редуктором. Поскольку используемые для этого узла детали довольно миниатюрны и сложны, монтаж компонентов осуществляется в основном вручную.

Для исключения любых ошибок и дефектов предусмотрена многофункциональная станция контроля. На ней выполняются испытания на долговечность в условиях, имитирующих состояние реальной эксплуатации.

Достигнутый результат превосходит все ожидания – шкив насоса включается и выключается посредством ролика с электроприводом, который получает движение от коленчатого вала, вызывая быстрое повышение рабочей температуры двигателя при снижении выбросов в атмосферу и расхода топлива. Это происходит потому, что отсутствует «холостое» вращение, когда нет нужды в работе водяного насоса, – насос включается только тогда, когда это необходимо.

То есть охлаждающая жидкость не циркулирует до тех пор, пока двигатель не прогреется до нормальной рабочей температуры. Это позволяет ускорить процесс прогрева и экономить мощность двигателя (нагрузка меньше).

Также на заводе в Ивреа собирается специальный набор, содержащий особый ремень, способный работать в масляной ванне. Он был спроектирован и запущен в производство конструкторами Dayco совместно с конструкторским бюро Ford для серийных поставок на конвейер автомобилестроительного концерна. Данный ремень представляет собой эффективную альтернативу классическому цепному приводу.

Целью создания такого комплекта и наделения ремня способностью без проблем функционировать в масляной ванне является фактическая замена системы с шестернями и цепью системой со шкивами и зубчатым ремнем. Такое нововведение дает определенные технологические преимущества и снижает затраты без изменения рабочих характеристик. Среди других преимуществ подобного решения снижение трения между компонентами и уменьшение веса зубчатой передачи.

Новая система состоит из ремня, двух шкивов, гидравлического натяжителя, толкающего верхнее плечо ползуна, который натягивает и направляет ремень, и второго ползуна из нейлона, расположенного в нижней части, – он направляет и поддерживает ремень. Форма направляющей проектировалась таким образом, чтобы предупредить и снизить вибрацию свободной ветви ремня, обеспечить его правильное натяжение, оптимизировать сцепление со шкивами, минимизировать трение и рассеять вырабатываемое тепло.

Инновация содружества инженеров получила заслуженное признание в профессиональной среде. Она была удостоена престижных премий «Европейские технические достижения компании Ford 2008» и «Галерея инноваций 2009 Мотортек».

Все это лишний раз подтверждает тот факт, что политика компании Dayco направлена на постоянное непрерывное технологическое совершенствование и повышение качества своих изделий.

Ремень в масляной ванне относится к тем новаторским изделиям, которые Dayco неустанно совершенствует и модернизирует. Отдел исследования и разработок (R&D) продолжает проводить глубокий технический анализ не только новых материалов, но и новых масел, сотрудничая с ведущими компаниями в данной области. И все это делается для того, чтобы более тщательно изучить возможные влияния на материалы для дальнейшего улучшения рабочих характеристик продукта.

И уж коль скоро мы заговорили о премиях, в этой связи необходимо упомянуть и самые свежие награды – премии «Engine of the Year» (двигатель года), присуждаемые журналом Engine Technology International Magazine. Это не награды компании Dayco напрямую, но в них также отражаются и признание заслуг, и высокая оценка технологических инноваций, реализованных инженерами в сотрудничестве с R&D департаментами основных автомобильных европейских автомобилестроителей.

Инновационный трехцилиндровый двигатель Ford 999 cc удостоился высокой награды журнала Engine Technology International Magazine второй год подряд (2012–2013), в то время как двигателю VW 1,4 литра TSI присуждено второе место. Dayco снабжает компонентами системы основной передачи оба двигателя.

Вообще передовые концепции, направленные на «даун-сайзинг» (down-sizing) – уменьшение размера двигателя при сохранении и даже увеличении его производительности, находят самый искренний отклик в Dayco. Карло Трапполини, руководитель проекта по разработке и внедрению специальных запчастей:

–Эта задача достижима при увеличении производительности малолитражных двигателей, которые прежде устанавливались только на утилитарных автомобилях. С введением газотурбинных систем и вариаторов фаз они стали востребованными и для других типов автомобилей. Согласно оценкам, в ближайшие 2–3 года литраж транспортных средств уменьшится в среднем на 15%. Этим объясняется также растущий выпуск мототехники с двумя или тремя цилиндрами.

И здесь мы снова возвращаемся к повышению эффективности привода, оптимизации системы передачи мощности. В этой связи ремни, способные работать в масляной ванне, предлагают целый ряд преимуществ. Это снижение нагрузок, снижение энергетических потерь и, следовательно, потребления энергии, шумности, общего веса двигателя и, наконец, уменьшение общей стоимости привода.

Карло Трапполини:

– При общем количестве выбросов, равном 150 граммам, на долю привода приходится около 0,5–1 грамма, то есть 0,4–0,6%. Однако эффект оценивается в рамках общей системы, где вклад от каждого компонента весьма важен.

Благодаря инновации, внедренной Dayco, разработавшей ремень, погружаемый прямо в масло и способный работать без натяжителя, на двигателе TDI Common Rail 1.6 L компании Volkswagen было достигнуто энергосбережение порядка 50 ватт.

Еще одной глобальной инициативой, направленной на повышение эффективности за счет снижения потребления энергоносителей и снижение выбросов CO₂, подразумевающей ужесточение уже существующих норм Euro 5 и Euro 6,предписывающих последовательное снижение загрязнения атмосферы продуктами сгорания (CO, HC, NO_x-), стало внедрение стартстопной технологии. Ее суть, как многим известно, заключается в использовании систем, позволяющих выключать двигатель при каждой остановке автомобиля и автоматически запускать его, когда необходимо снова продолжить движение. На словах все выглядит в общем-то просто, но на деле этот проект потребовал занявшей много времени и усилий детальной проработки не только автомобилестроителями, но и ведущими производителями автокомпонентов. Dayco, естественно, была в их числе.

Карло Трапполини:

– Одним из путей достижения поставленной задачи было создание генераторов, способных выполнять двойную функцию: заряжать аккумулятор, то есть накапливать энергию, работая в пассивном режиме, и запускать двигатель через вспомогательные ремни, то есть работать в активном режиме. С применением проектных требований к существующим компонентам было установлено, что в связи с большими нагрузками, создаваемыми в момент запуска с помощью генератора, пришлось бы использовать ремни почти вдвое большей ширины, чем обычные, что было абсолютно неприемлемо. Учитывая максимально уменьшенные габариты двигателя под капотом, пришлось бы заново сконструировать весь автомобиль.

В итоге некоторые автомобилестроители отказались от этой идеи, сконцентрировавшись на разработке двигателей с электрическим запуском. Они поставили задачу производителям этих компонентов сделать их более мощными, чтобы обеспечить большую надежность (десятикратное увеличение числа запусков).

Но осталось немало автоконцернов, сохранивших свою приверженность ременным передачам, гарантирующим более быстрый и бесшумный запуск. Например, концерн PSA, заказавший у Dayco поставку генераторов с двойной функцией (активная – пассивная) плюс ремни. Поэтому конструкторами компании для системы Stop & Start мотора PSA DW10 HY 2.0 L Diesel была разработана схема из ременного привода и стартера-генератора – система самонатяжения (STS – self tensioning system) для стартера-генератора. В стандартном режиме момент передается от двигателя к генератору. В режиме пуска уже наоборот – от генератора к двигателю. При этом крутящий момент в четыре раза выше.

Карло Трапполини:

– Мы использовали ремень традиционной длины и ширины, поскольку это было одним из обязательных требований клиентов, но соответствующим образом оптимизированный и оснащенный системой натяжения, обеспечивающей правильное функционирование в фазе пуска, во время которой создаются большие нагрузки на все узлы.

Данная запатентованная система Dayco реализует ряд преимуществ как при работе в традиционном пассивном режиме, так и при реверсивном пуске, при котором двигатель запускается от генератора. Эти преимущества достигаются благодаря режиму, основанному на поддержании равновесия натяжения ветвей ремня на входе и на выходе генератора, а не на реверсе. Вместо 1–2 натяжителей на каждой ветви применяется особое натяжное устройство, соединяющее две ветви ременной передачи в верхней и нижней частях детали, которой передается энергия. По сути, система сама приходит в равновесие. В ее основе – жесткое крепление шкивов.

Но мы увлеклись инновациями. Возвращаемся на завод.

Шкивы, натяжители…

Сегодня натяжители наравне с ремнями составляют основу продуктовой линейки Dayco. С технической точки зрения это довольно продвинутое изделие, поставляемое и на конвейеры автопроизводителей, и на вторичный рынок автозапчастей. А начиналось все около 30 лет назад – в конце 80-х гг. прошлого столетия, когда американская транснациональная корпорация стала обосновываться в Европе, привнося передовые технологии производства автоматических натяжителей. Разработанные в США ноу-хау получали дальнейшее развитие, адаптировались к конструктивным особенностям местных двигательных систем. Был создан механизм распределения с использованием ремней ГРМ, который до сих пор остается типично европейским продуктом.

Именно в это время Dayco приступила к тесному взаимодействию с крупнейшими производителями легковых и грузовых автомобилей. Это привело к пополнению и значительному расширению продуктовой линейки.

Основная функция натяжителей – постоянное и стабильное гашение любых перепадов натяжения и общей вибрации, создаваемых самим ремнем на всем протяжении срока его службы. Реализация данной функции достигается различными способами с использованием разнообразных приспособлений, обладающих соответствующими конструктивными особенностями.

Dayco предлагается два вида натяжителей: автоматические и фиксированные. В развитии этой линейки компания исходит из того, что постоянное усовершенствование двигателей и непрерывное увеличение числа вспомогательных агрегатов требуют тщательного подхода к производственным процессам, а также к выбору материалов для жестких элементов трансмиссии – фиксированных и автоматических натяжителей, демпферов и т.д.

Поэтому философия Dayco заключается в формировании ассортимента компонентов оригинального качества или эквивалентного оригинальному, как для легковых, так и для грузовых автомобилей. Он включает элементы различных типов в соответствии с конструкцией современных двигателей и тенденцией развития оригинального оборудования OE.

Автоматические натяжители бывают двух типов:

• пружинные;

• гидравлические.

Автоматические натяжители – интеллектуальные устройства, поскольку они способны изменять и оптимизировать натяжение ремня в зависимости от режима работы двигателя, всегда обеспечивая необходимое натяжение, рекомендованное автопроизводителем, а не «выбранное» механиком. Только при правильном монтаже они могут оптимизировать натяжение в соответствии с нагрузкой двигателя.

Гидравлический натяжитель работает по принципу амортизатора, поскольку он контролирует динамические нагрузки ремня, обеспечивая постоянное натяжение. Поршень выдвигается за счет откалиброванной пружины. Демпфирующий эффект жидкости действует при нагрузке на поршень.

Гидравлический автоматический натяжитель имеет фиксатор, который сохраняет систему во «взведенном» состоянии: фиксатор должен быть вынут только после установки всех компонентов трансмиссии. В случае если фиксатор извлечен случайно, его можно переустановить, аккуратно вдавив поршень в корпус в вертикальном положении.

А вот фиксированные натяжители, напротив, это статические элементы, поскольку окончательное усилие натяжения на ремень прикладывается при монтаже и далее остается неизменным. Следовательно, натяжение ремня определяется в момент монтажа. В подобных случаях специалисты Dayco рекомендуют применение измерителей натяжения (тензиометр) – DTM Tensiometer для проверки правильности натяжения ремня.

Натяжители являются частью сложной системы, включающей множество вспомогательных элементов, необходимых для обеспечения оптимального функционирования всей ременной передачи. Эти элементы должны иметь тот же срок службы, что и натяжитель. К ним можно отнести, например, демпфер, а также направляющие ролики, сопровождающие вращение ремней и обеспечивающие движение внутри контура передачи за счет прерывания так называемой «свободной ветви».

Понимая всю важность, всю ответственность описываемых компонентов, в Dayco с большим усердием, аккуратностью и, можно даже сказать, педантичностью относятся к их изготовлению. На производственных линиях сразу обращают на себя внимание высокий уровень применяемой технологии, передовое оборудование, использование последних достижений техники и огромный труд, вложенный в их проектирование и реализацию.

Станции контроля, проверка многочисленных конструктивных и функциональных параметров показывают, насколько важной является правильность работы натяжителя или успокоителя для двигателя внутреннего сгорания, и вынуждают раз и навсегда отказаться от ошибочного мнения, что вы имеете дело с компонентами невысокого технологического уровня. Производство и сборка изделий осуществляются на рабочих островках, соединенных внутренней сетью обмена данными, которая позволяет в реальном времени отслеживать производительность и параметры качества.

В течение года на заводе в Ивреа производится 7 млн натяжителей и 3 млн шкивов-успокоителей (демпферов). Рассмотрим подробнее эти две основные линии, точнее, две технологии производства этих двух основных изделий. Первая – сборка автоматического натяжителя привода вспомогательных устройств. Специализированная автоматизированная станция измеряет характеристики пружины (анализ механической характеристики) и выполняет фрезеровку в корпусе (гнездо для крепления) таким образом, чтобы каждому отдельному изделию обеспечить проектный крутящий момент.

После установки всех деталей на специализированной станции производятся автоматическая сборка и закрывание натяжителя. Следующая фаза, также автоматическая, производит обкатку изделия для осадки после закрывания натяжителя. Предварительная установка шкива с соответствующим винтом производится вручную.

На последней станции производятся проверка и маркировка изделия. После сборки всех компонентов производится проверка по следующим параметрам:

• ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ: с помощью электронных щупов подтверждается правильность позиционирования шкива относительно плоскости крепления на двигателе.

• ПАРАЛЛЕЛЬНОСТЬ

• МОМЕНТ: эта проверка необходима, несмотря на то что момент проверялся при сборке, поскольку далее монтировались прочие компоненты и деталь была закрыта.

• ДЕМПФИРОВАНИЕ: проверка смягчения движений шкива, поскольку он должен обеспечивать плавное, без скачков сопровождение ремня.

Производственный цикл завершается установкой шпильки для предварительного натяжения, облегчающей монтаж системы на двигатель. И, наконец, производятся визуальный контроль изделия и упаковка.

Вторая – линия производства шкивов-успокоителей. На токарных станках выполняется подготовка контактных поверхностей двух демпфирующих муфт, которые образуют успокоитель. Параллельно на другой линии производится подготовка второй демпфирующей муфты, включая вставку бронзового вкладыша с пониженным трением. Отдельные демпфирующие муфты выполнены с запрессовкой резиновых колец или, в зависимости от версии, одна или обе подвергаются вулканизации.

Далее с помощью телекамеры производится 100%-ная проверка правильности вулканизации резиновой смеси всех деталей. В некоторых типах изделий предусмотрено применение в качестве амортизирующего элемента геликоидальной пружины.

Все изделия подвергаются балансировке, которая достигается путем удаления материала через сверление отверстий на периферии. Хотя это и не всегда является необходимым, символический съем материала производится всегда, чтобы подтвердить 100%-ную проверку всех деталей. Две части муфты соединяются заклепками. На станции проверки собранного демпфера проверяется значение крутящего момента в обоих направлениях. Готовое изделие маркируется, и на него наносится штрихкод.

Финальный размерный контроль производится по основным критическим размерам, радиальному биению, осевому биению, параллельности, концентричности, параметрам канавок.

То есть, как видим, все очень и очень серьезно. Именно поэтому компании Dayco удается занимать одно из ведущих мест на европейском рынке автоматических натяжителей.