galego
Entre o volante do motor diésel dun camión e a dispersión da goma desgastada na superficie da estrada, hai unha longa fila de compoñentes para transferir, redirixir, distribuír e multiplicar o par que lle da vida a un camión.
O central deste proceso é a transmisión. Dado o rango de revolucións relativamente limitado dun gran diésel e a ampla gama contrastante de velocidades que requiren a maioría das aplicacións, a función principal dunha transmisión é manter o motor funcionando coa máxima eficiencia durante o maior tempo posible.
Pero a tecnoloxía que sustenta as transmisións varía moito, con tecnoloxías diferentes que atraen a diferentes segmentos do mercado.
Como sempre, a tradición e a experiencia xogan un papel clave na elección do cliente e agora, máis que nunca, as consideracións do condutor inflúen moito na especificación escollida. Por exemplo, un operador que teña problemas para atopar condutores experimentados e competentes para manexar a venerable e xeralmente a proba de balas da caixa de cambios Eaton Roadranger de 18 velocidades de malla constante optará por algo que non require un pedal de embrague.
A próxima decisión será escoller entre un manual automatizado, que aínda ten un embrague e unha placa de presión e, polo tanto, superficies de fricción desgastables, ou unha transmisión totalmente automática que utiliza un acoplamento de fluído ou un convertidor de par.
Aquí tes unha ollada rápida aos tipos de transmisións dispoñibles actualmente...
>> MANUAL DE SINCROMESH
A maioría dos fabricantes constrúen as súas propias transmisións nesta categoría. A tecnoloxía está comprobada, expórtase facilmente a través dos límites corporativos e xeográficos e require a menor cantidade de formación de condutores polo menos diñeiro. Non é doado, porén, axustar ou modificar ratios para adaptalos á tarefa. O fabricante tende a solucionar isto cunha serie de suposicións sobre como se usará o modelo de camión en particular. O uso de sincronización para facer que a caixa de cambios engrane as engrenaxes reduce a capacidade de torque destas caixas de cambios, polo que o rango de peso dunha caixa de cambios xeralmente non supera o nivel medio.
>> MANUAL DE MALLA CONSTANTE
De todas as transmisións, esta é a máis difícil de dominar. Está deseñado pensando en condicións extremas e de alto par e aínda é o básico en Australia para o tren de estrada e outras aplicacións de longa distancia multicombinación. Eaton é o provedor preferido nesta categoría, e a palanca de cambios de patrón H estendida de 18 velocidades con botóns directos/sobremarcha e cambio de rango está marcada na conciencia de miles de condutores de camións de todo o país. Un bo operador pode manter o torque alto, así como calquera manual automatizado, pero é unha habilidade que pode levar moita práctica (ás veces cara).
>> MANUAL AUTOMATIZADO (CON OU SEN PEDAL DE EMBRAGUE)
Scania adoitaba ofrecer o seu manual automatizado en configuracións de dous ou tres pedais. Non teño nin idea de por que. Se vas conseguir un ordenador para xestionar o embrague, por que non deixas que faga o seu traballo de principio a fin? Pero dixéronme que a algunhas flotas lles gusta que os seus condutores usen o embrague para o arranque e parece que é máis popular nas plataformas profesionais.
O propio AMT é agora un sistema comprobado, pero hai unha gran diferenza na velocidade do cambio. Un AMT xaponés que a fábrica insiste en construír é tan lento entre marchas que probablemente podes facer un café mentres esperas. Un dos suecos é moi bo niso e os cambios rápidos manteñen as interrupcións de par ao mínimo.
Fuso ten un xiro no tema: o seu Duonic AMT ten dobre embrague, polo que a caixa preselecciona a seguinte marcha mentres estás acelerando. Na miña primeira viaxe quedei enganchado a menos de 100 metros. Houbo algúns problemas de fiabilidade que xestionou a fábrica, pero é principalmente unha caixa lixeira para o Canter. Aínda non podes obtelo nos modelos de servizo medio ou pesado.
Tecnicamente, un AMT é unha caixa de cambios de malla constante de variedade de xardín cun sistema de embrague automatizado atornillado e enchufado. Iso achega unha fiabilidade establecida e unha facilidade de mantemento, sempre que teña o diagnóstico enchufable para a xestión de cambios. Pero tamén significa que coas mellores versións (de Europa e dos EUA, é dicir), podes personalizar o patrón de cambios, o rango de revolucións e o tempo de marcha para adaptalo á aplicación.
Como exemplo, na miña primeira condución dun Hino 700 co ZF AMT, quedou claro de inmediato que ninguén mirara de preto as características do motor. Revelou as súas porcas, así que cambiei ao modo manual, levei o gran motor Hino a 1050 rpm antes de cambialo, usei moito menos combustible e gocei dunha condución máis silenciosa. Volvendo ao monte Ousley, ao norte de Wollongong, non fun máis lento que os camións que dependían do ordenador.
>> TOTALMENTE AUTOMÁTICO
A miña proba de camión favorita realizouse nos Estados Unidos hai varios anos. Nunha pista de proba pechada, engancháronse dous camións idénticos a remolques co mesmo peso. Un tiña unha caixa automática Allison e o outro un manual Eaton Roadranger de 18 velocidades.
O camión foi conducido por un estudante universitario e o manual por un condutor profesional. A carreira de arrastre por un outeiro empinado viu como o estudante gañaba xenial. Despois, despois da carreira, revelouse que o estudante tiña 75 cabalos menos!
Foi unha ilustración perfecta da diferenza que fai o torque ininterrompido, e só se pode conseguir cunha transmisión totalmente automática. A caixa de Allison usa a velocidade da estrada, o par que se utiliza, a taxa de aceleración e o ángulo de inclinación para calcular o peso bruto da plataforma. Despois xestiona o mapeo de quendas en consecuencia.
A caixa tamén ofrece unha tracción óptima en condicións todoterreo. Polo momento, as automáticas completas non se ven nas aplicacións de trens interestatais ou na estrada. Hai algúns desenvolvementos en proceso, pero non contedes a respiración.
Os volquetes, os axitadores e bombas de formigón, os camións de residuos e as unidades de entrega de metro son onde atopará o uso máis estendido dos automóbiles completos, nalgúns casos debido á alta taxa de rotación do condutor e á oportunidade de eliminar os custos e regulares substitucións de embrague.
>> MANUAL AUTOMATIZADO HÍBRIDO CON CONVERTIDOR DE PAR
Mercedes-Benz ten unha corda única para o seu arco na área de transmisión. O Actros SLT é un camión ultra-pesado cun perfil Actros e un interior Actros pero un novo conxunto de roupa interior. A condución no SLT pasa polo Powershift AMT pero só despois de pasar primeiro por un conversor de par.
Os beneficios son máis relevantes para o papel de transporte pesado que para calquera outro, onde os arranques de pé de peso extremo proban incluso a mellor transmisión. Nos AMT convencionais, cando seleccionas a condución, a marcha de arranque engancha e mesmo sen acelerar, avanzarás mentres o sistema engancha o embrague. Pero preme o botón D do SLT e aínda non vas a ningunha parte. Engancha a marcha pero o conversor de par non está a converter ningún par.
Só cando preme o acelerador o conversor de par procesa a potencia na transmisión. Así, o embrague está totalmente acoplado e o acoplamento de fluído manexa todo o deslizamento. É unha solución pesada porque efectivamente tes dúas transmisións en liña, pero para unha tarefa pesada o peso de tara non é o criterio clave. Os SLT utilízanse en todo o mundo nas flotas de transporte pesado dos maiores grupos de transporte.
FABRICANTES ESPECIALIZADOS
Ademais das fábricas que deseñan e constrúen as súas propias transmisións, hai fabricantes de caixas de cambios especializados que fornecen os seus produtos na fábrica e despois da venda inicial.
>> EATON
A transmisión manual Roadranger dura como unhas é coñecida como a transmisión preferida por moitas flotas aínda. Pero Eaton non podía ignorar a tendencia de toda a industria de aliviar ao condutor de ter que usar un embrague, polo que se presentaron Ultrashift e UltraShift Plus. É basicamente un Roadranger cun embrague hidráulico que se xestiona electrónicamente, polo que o custo de desenvolvemento foi principalmente o intelixente. Aínda así, despois de marchar, os hotshots pasarán dun arrastre a un cruceiro por estrada sen tocar o embrague de todos os xeitos.
>> ZF
Esta empresa alemá fai a maioría dos tipos e configuracións de caixas de cambios e eixes, e é a máis popular entre os construtores europeos. Agora comercializa un completo automático para competir con Allison e tamén goza dun amplo apoio das forzas militares da OTAN nos seus requisitos de subministración e transporte de tropas lixeiros.
O seu deseño modular TraXon é pioneiro. É basicamente un conxunto de engrenaxes con módulos de embrague, dobre embrague, híbrido ou convertidor de par na parte dianteira. A aplicación determinará cal é o sistema máis adecuado, pero co núcleo común redúcense os custos.
>> AISIN
Propiedade do grupo Toyota, a compañía constrúe transmisións manuais e automáticas para empresas do grupo e non do grupo, e tamén fornece algunhas empresas de automóbiles europeas. Curiosamente, aínda podes mercar un camión Hino cunha transmisión Allison, polo que o Aisin aínda non cubre todos os posibles usos da gama de camións do constructor.
>> ALLISON
Foron os militares os que iniciou o desenvolvemento da transmisión Allison, aínda que a compañía tamén deseñou e construíu motores aerodinámicos. De feito, a miña primeira introdución a Allison requiriu tapóns para os oídos. O berro de catro turbohélices Allison ouveando ao redor da bodega dun RAAF C130 Hercules é un son gravado permanentemente na miña memoria do Army Air Dispatch.
Boral ten un motivo de dúas palabras para marcar a opción de Allison cando encarga camións novos de formigón ou grava: "tempo de inactividade cero". A compañía fornece automóbiles pesados ás empresas de equipos de construción e ao exército estadounidense, e tamén proporciona unidades de accionamento para algunhas aplicacións mariñas.
O xefe de vendas de Allison para Australia é Robert Cavagnino, un xefe do equipo de dragsters de Top Fuel no seu "tempo libre". Entre o crepitar desconcertante dos motores nitro na última reunión de WA, faloume sobre o aumento da aceptación de automóbiles entre os fabricantes, impulsado en gran parte pola demanda dos clientes.
Un punto clave é que a tendencia pasou de ser necesaria polas limitacións do condutor a unha de eficiencia debido á forma en que a caixa automática maximiza as características de rendemento do motor.
"Por iso hai un problema en desenvolvemento cos AMT", dixo.
"Os motores europeos en particular son seis cilindros de baixa revolución e alto par que realmente requiren un conversor de par para producir o mellor rendemento".
POLO CAMIÑO
Hai cousas no horizonte que ampliarán a diversificación da tecnoloxía de transmisión nos camións nas estradas australianas. Tanto Allison como ZF teñen como obxectivo operadores de longa distancia con funcións que atraerán a estas aplicacións.
A transmisión automática de 10 velocidades de dobre contraeixe TC10 de Allison é o suficientemente flexible para os ciclos de traballo dos motores principais tanto da cidade como das estradas e ofrece unha arquitectura combinada con cambios de potencia completa, un conversor de par e un deseño de caixa de cambios de dobre eixe contrae.
A compañía operou unha frota de usuarios de proba que acadaron unha mellora media do cinco por cento de aforro de combustible co TC10 en comparación cos seus modelos manuais e automatizados actuais.
A caixa de cambios ten unha potencia nominal de ata 600 CV e 2305 Nm de par con 10 velocidades cara adiante e dúas marcha atrás. Vén equipado coa nova xeración de controis electrónicos de Allison, que proporcionan prognósticos para eliminar cambios innecesarios de aceite e filtros, e unha funcionalidade mellorada do selector de cambios.
O impulso á innovación está levando o desenvolvemento da transmisión a novos campos. Por exemplo, ZF desenvolveu un paquete Innovation Truck que inclúe un motor eléctrico de 120 kW integrado directamente na carcasa da campá da transmisión de 12 velocidades.
Non só funciona como un retardador que recupera enerxía, senón que ten un truco elegante baixo a manga cando se combina con servos de dirección, un programa de software moi complexo e unha tableta de ordenador. En resumo, o condutor chega ao depósito e achégase ao lugar de carga, sae do camión, entrega a tableta ao persoal do compartimento de carga e diríxese ao interior para a súa dormida.
A xente do depósito usa a tableta para dar marcha atrás ao camión cara á baía sen usar o motor. O motor eléctrico manexa a manobra mentres que o motor diésel tamén dá unha sesta e o software xestiona a dirección.
O sistema demóstrase nun DAF XF tirando dun semi con un remolque de porcos detrás (ver imaxe principal). A dobre articulación non parece ser ningún problema para o operador, que dirixe o camión cun só dedo arrastrando o gráfico do remolque na tableta ata a posición requirida. Pódese pensar nalgúns controladores B-double que necesitan un sistema así...
A GRAN PREGUNTA: AUTO OU MANUAL?
A maior pregunta só se pode responder cun exame detallado da aplicación e do uso do controlador. Un manual, xa sexa que o embrague o accione o condutor ou un ordenador, ten unhas limitacións que se ven agrandadas pola imparable tendencia no deseño e as características do motor.
En termos simples, parece que as ondas de par, que son máis como pulsos cando reduces o número de cilindros e reduces as revolucións, poden xerar sobrecos nas transmisións que se magnifican ao longo da transmisión cando está conectada por un acoplamento duro. como un embrague. Pode provocar que o ECM interprete eses pulsos como a entrada do condutor desde o acelerador, o que fai que o motor se acerque, mesmo no modo cruceiro.
Un dos principais fabricantes, probablemente co mellor AMT do mercado en canto á usabilidade se refire, está mirando seriamente a automática completa agora mesmo debido ás enormes cargas de par que atravesan os seus propios AMT.
Outro caso é un gran sueco, cuxo techo V8 de 3500 Nm ten o par limitado en 200 Nm desde a primeira ata a novena marcha. Desenvolver a caixa AMT para manexar ese tipo de par nas marchas inferiores sería un esforzo de enxeñería masivo. Entón, aínda que pagas o extra pola gran cifra de torque, só tes a partir da décima marcha. Isto significa que un operador de transporte pesado non obtén a máxima puntuación cando máis a necesita, por exemplo, mentres manexa o raro Manly Ferry arredor dunha zona industrial.
En definitiva, a multiplicación do par realízase mediante un conxunto de engrenaxes nos AMT pero mediante un acoplamento fluído no automóbil, o que reduce drasticamente o desgaste do tren de engrenaxes.
A electrónica dun AMT só pode facer moito, xa que cando a marcha está enganchada é un acoplamento duro. Polo tanto, o punto de cambio é o foco do ECM. Pero un automóbil pode controlar o paso do par mentres unha marcha está funcionando, aumentando o par cando sexa necesario, ás veces sen cambiar de marcha, así como manter o par constante, mesmo durante un cambio de marcha.
É probable que o traballo interestatal sexa o último bastión das transmisións manuais ou AMT. Cunha frecuencia de cambios relativamente baixa, o acoplamento duro non perde nada en eficiencia para o automóbil. O aforro de combustible do par constante na aceleración é minúsculo cando un camión finalmente chega á estrada e está a navegar cun 30 por cento do par dispoñible durante un ou dous días.
Coma sempre, faga as súas sumas e compre ao custo de toda a vida. Pode significar a diferenza entre un beneficio saudable ou unha perda paralizante.