Hrvatski
Između zamašnjaka dizelskog motora kamiona i raspršene istrošene gume na površini ceste postoji dugačak niz komponenti za prijenos, preusmjeravanje, raspodjelu i višestruko povećanje okretnog momenta koji daje kamionu život.
Centralno mjesto u ovom procesu je prijenos. S obzirom na relativno ograničen raspon okretaja velikog dizelaša i kontrastni široki raspon brzina koje zahtijeva većina primjena, primarna je funkcija mjenjača održati rad motora na vrhunskoj učinkovitosti što je dulje moguće.
No tehnologija koja podupire prijenose uvelike varira, a različite tehnologije privlačne su različitim segmentima tržišta.
Kao i uvijek, tradicija i iskustvo igraju ključnu ulogu u odabiru kupaca i sada, više nego ikada, razmatranja vozača snažno utječu na odabranu specifikaciju. Na primjer, operater koji ima problema s pronalaženjem vozača koji su i iskusni i kompetentni u rukovanju cijenjenim i općenito otpornim na metke Eaton Roadranger 18-brzinskim mjenjačem s konstantnom zapregom odlučit će se za nešto što ne zahtijeva papučicu spojke.
Sljedeća odluka bit će odabir između automatiziranog ručnog prijenosa, koji još uvijek ima spojku i potisnu ploču i stoga nosive tarne površine, ili potpuno automatskog mjenjača koji koristi fluidnu spojku ili pretvarač zakretnog momenta.
Evo kratkog pregleda trenutno dostupnih vrsta prijenosa...
>> SYNCHROMESH PRIRUČNIK
Većina proizvođača izrađuje vlastite mjenjače u ovoj kategoriji. Tehnologija je dokazana, lako se prenosi preko korporativnih i geografskih granica i zahtijeva najmanje obuke vozača za najmanje novca. Međutim, nije lako prilagoditi ili modificirati omjere kako bi odgovarali zadatku. Proizvođač nastoji to popraviti nizom pretpostavki o tome kako će se određeni model kamiona koristiti. Korištenje sinkroniziranog mjenjača kako bi se mjenjač spojio sa zupčanicima smanjuje kapacitet okretnog momenta ovih mjenjača, tako da raspon težine sinkronizirane kutije općenito ne prelazi srednje uvjete rada.
>> CONSTANT-MESH PRIRUČNIK
Od svih prijenosa ovaj je najteži za savladati. Dizajniran je imajući na umu veliki okretni moment, ekstremne uvjete, i još uvijek je glavni proizvod u Australiji za cestovne vlakove i druge multikombinacijske primjene na velikim udaljenostima. Eaton je dobavljač po izboru u ovoj kategoriji, a ručica mjenjača s 18-brzinskim produženim H-uzorkom s direktnim/overdrive gumbima i gumbima za promjenu raspona markirana je u svijesti tisuća vozača kamiona diljem zemlje. Dobar rukovatelj može održavati okretni moment jednako dobro kao i svaki automatizirani ručni rad, ali to je vještina koja zahtijeva puno (ponekad skupo) vježbanja.
>> AUTOMATIZIRANI RUČNI (SA ILI BEZ PAPUČICE KVAČILA)
Scania je nekada nudila svoj automatizirani priručnik u postavkama s dvije ili tri pedale. Nemam pojma zašto. Ako namjeravate nabaviti računalo za upravljanje kvačilom, zašto ga ne pustite da radi svoj posao od početka do kraja? Ali rečeno mi je da neke flote vole da njihovi vozači koriste kvačilo za pokretanje i čini se da je to najpopularnije u profesionalnim strojevima.
Sam AMT sada je dokazan sustav, ali postoji velika razlika u brzini promjene. Jedan japanski AMT koji tvornica inzistira na izradi je tako spor između stupnjeva prijenosa da vjerojatno možete skuhati kavu dok čekate. Jedan od Šveđana je vrlo dobar u tome, a brze promjene smanjuju prekide okretnog momenta na minimum.
Fuso ima zaokret na temu – njegov Duonic AMT ima dvostruke spojke, tako da kutija unaprijed bira sljedeći stupanj prijenosa dok ubrzavate. U mojoj prvoj vožnji bio sam zakačen unutar 100 metara. Bilo je nekih problema s pouzdanošću koje je tvornica riješila, ali to je uglavnom laka 'kutija za Canter. Još ga ne možete nabaviti u modelima za srednje ili teške uvjete rada.
Tehnički, AMT je vrtni mjenjač s konstantnom zapregom s automatskim sustavom spojke pričvršćenim vijcima i uključenim u struju. To donosi uspostavljenu pouzdanost i jednostavnost servisiranja, sve dok imate dodatnu dijagnostiku za upravljanje promjenama. Ali to također znači da s najboljim verzijama (odnosno, iz Europe i SAD-a), možete prilagoditi obrazac mijenjanja stupnjeva prijenosa, raspon okretaja i vrijeme u stupnju prijenosa kako bi odgovaralo primjeni.
Na primjer, prilikom moje prve vožnje Hina 700 sa ZF AMT-om, odmah je bilo jasno da nitko nije pomno pogledao karakteristike motora. Isključio je broj okretaja, pa sam prebacio na ručni način rada, spustio veliki Hino motor na 1050 okretaja u minuti prije promjene, potrošio mnogo manje goriva i uživao u tišoj vožnji. Vraćajući se na planinu Ousley, sjeverno od Wollongonga, nisam bio ništa sporiji od kamiona koji su se oslanjali na računalo.
>> POTPUNI AUTOMATIK
Moj omiljeni test kamiona proveden je u SAD-u prije nekoliko godina. Na zatvorenoj ispitnoj stazi, dva identična kamiona bila su spojena na prikolice iste težine. Jedan je imao Allison auto 'box, a drugi Eaton Roadranger s 18-brzinskim ručnim mjenjačem.
Kamionom je upravljao student, a ručnim profesionalni vozač. Student je lijepo pobijedio u drag utrci uz strmo brdo. Zatim, nakon utrke, otkriveno je da student ima 75 konjskih snaga manje!
Bila je to savršena ilustracija razlike koju čini neprekinuti okretni moment, a to možete postići samo s potpuno automatskim mjenjačem. Allisonova kutija koristi brzinu ceste, okretni moment koji se koristi, stopu ubrzanja i kut nagiba za izračunavanje bruto težine opreme. Zatim u skladu s tim upravlja mapiranjem pomaka.
Kutija također daje optimalnu trakciju u uvjetima izvan ceste. Trenutačno se potpuna automatika ne može vidjeti u aplikacijama međudržavnih ili autocestnih cestovnih vlakova. Postoje neki pomaci u procesu, ali nemojte zadržavati dah.
Kiperi, mješalice i pumpe za beton, kamioni za otpad i jedinice za dostavu podzemne željeznice su mjesta gdje ćete pronaći najrašireniju upotrebu punih automobila, u nekim slučajevima zbog visoke stope fluktuacije vozača i mogućnosti eliminiranja skupih i redovitih zamjena spojke.
>> HIBRIDNI AUTOMATIZIRANI RUČNI S PRETVARAČEM MOMENTA
Mercedes-Benz ima jedinstvenu tetivu za luk u areni prijenosa. Actros SLT je ultra-teški kamion s Actros profilom i Actros interijerom, ali s novim kompletom donjeg rublja. Pogon na SLT-u prolazi kroz Powershift AMT, ali tek nakon što prvo prođe kroz pretvarač zakretnog momenta.
Prednosti su relevantnije za ulogu prijevoznika teških tereta nego za bilo koju drugu, gdje ekstremna težina starta iz stajanja testira čak i najbolji pogon. Na konvencionalnim AMT-ima, kada odaberete vožnju, uključuje se stupanj prijenosa za početak, pa čak i bez gasa puzat ćete naprijed dok sustav uključuje spojku. Ali pritisnite tipku D na SLT-u i još uvijek ne idete nikamo. Uključen je stupanj prijenosa, ali pretvarač zakretnog momenta ne pretvara nikakav zakretni moment.
Tek kada pritisnete gas, pretvarač zakretnog momenta obrađuje snagu u prijenos. Dakle, kvačilo je potpuno uključeno i fluidna spojka rješava sva proklizavanja. To je teško rješenje jer zapravo imate dva mjenjača u nizu, ali za težak zadatak tara težina nije ključni kriterij. SLT-ovi se koriste diljem svijeta u voznim parkovima za teške terete najvećih transportnih grupa.
SPECIJALISTIČKI PROIZVOĐAČI
Osim tvornica koje dizajniraju i izrađuju vlastite mjenjače, postoje specijalizirani proizvođači mjenjača koji isporučuju svoje proizvode u tvornici i nakon prve prodaje.
>> EATON
Čvrst kao nokat Roadranger ručni mjenjač još uvijek je poznat kao mjenjač izbora mnogih voznih parkova. Ali Eaton nije mogao ignorirati trend u cijeloj industriji prema oslobađanju vozača od potrebe za korištenjem spojke, pa su tako predstavljeni Ultrashift i UltraShift Plus. To je u osnovi Roadranger s hidrauličnom spojkom kojom se upravlja elektronički, tako da je cijena razvoja uglavnom bila pamet. Unatoč tome, nakon što krenu, hotshots će prijeći iz puzanja u krstarenje autocestom bez dodirivanja kvačila.
>> ZF
Ova njemačka tvrtka proizvodi većinu tipova i konfiguracija mjenjača i osovina, a najpopularnija je kod europskih građevinara. Sada prodaje puni automat kako bi se natjecao s Allisonom, a također uživa široku potporu vojnih snaga NATO-a u njihovoj opskrbi i zahtjevima za prijevoz lakih trupa.
Njegov TraXon modularni dizajn je pionir. To je u osnovi skup zupčanika s modulom kvačila, dvostrukom spojkom, hibridom ili pretvaračem zakretnog momenta na prednjoj strani. Aplikacija će odrediti koji sustav najbolje odgovara, ali sa zajedničkom jezgrom troškovi su smanjeni.
>> AISIN
U vlasništvu grupe Toyota, tvrtka proizvodi ručne i automatske mjenjače za tvrtke iz grupe i izvan grupe, a opskrbljuje i neke europske automobilske tvrtke. Zanimljivo, još uvijek možete kupiti Hino kamion s Allison mjenjačem, tako da Aisin još ne pokriva sve potencijalne namjene graditeljske ponude kamiona.
>> ALLISON
Vojska je bila ta koja je pokrenula Allisonov razvoj prijenosa, iako je tvrtka dizajnirala i izradila i zrakoplovne motore. Zapravo, moje prvo upoznavanje s Allison zahtijevalo je čepiće za uši. Vrisak četiri Allison turboelisna motora koji zavijaju oko prtljažnog prostora RAAF-ovog C130 Herculesa zvuk je trajno urezan u moje sjećanje vojnog dispečera.
Boral ima razlog od dvije riječi za označavanje opcije Allison pri naručivanju novih kamiona za beton ili šljunak – 'nula zastoja'. Tvrtka opskrbljuje teške automobile tvrtkama s građevinskom opremom i američkoj vojsci, također osiguravajući pogonske jedinice za neke pomorske primjene.
Allisonin šef prodaje za Australiju je Robert Cavagnino, šef dragster tima Top Fuel u svoje 'slobodno' vrijeme. Između pucketanja nitro motora koje paraju uši na posljednjem WA susretu, rekao mi je o porastu prihvaćanja automobila među proizvođačima, uglavnom vođenom potražnjom kupaca.
Ključna točka je da se trend sada razvio od trenda nužnosti zbog ograničenja vozača do trenda učinkovitosti zbog načina na koji automatska kutija maksimizira performanse motora.
"Zato postoji problem u razvoju s AMT-ovima", rekao je.
"Posebno europski motori su šestocilindrični motori s niskim brojem okretaja i velikim okretnim momentom koji stvarno zahtijevaju pretvarač zakretnog momenta za postizanje najboljih performansi."
NIZ CESTU
Postoje stvari na horizontu koje će proširiti diverzifikaciju tehnologije prijenosa u kamionima na australskim cestama. I Allison i ZF ciljaju na međugradske operatere sa značajkama koje će se svidjeti ovim aplikacijama.
Allisonov TC10 automatski mjenjač s dvostrukom osovinom i 10 stupnjeva prijenosa dovoljno je fleksibilan za radne cikluse pogona u gradu i na autocesti i pruža mješovitu arhitekturu s mjenjačima pune snage, pretvaračem zakretnog momenta i dizajnom mjenjača s dvostrukom osovinom.
Tvrtka je upravljala flotom testnih korisnika koji su postigli prosječno pet posto poboljšanja potrošnje goriva s TC10 u usporedbi s njihovim trenutnim ručnim i automatiziranim ručnim modelima.
Mjenjač ima snagu do 600 KS i 2305 Nm okretnog momenta s 10 brzina naprijed i dvije unatrag. Dolazi opremljen Allisonovom najnovijom generacijom elektroničkih kontrola, koje pružaju prognozu za uklanjanje nepotrebnih promjena ulja i filtra, te poboljšanu funkciju odabira mjenjača.
Poticaj za inovacijama vodi razvoj prijenosa u nova područja. Na primjer, ZF je razvio Innovation Truck paket koji ima električni motor od 120kW ugrađen izravno u kućište zvona 12-brzinskog mjenjača.
Ne samo da funkcionira kao retarder koji obnavlja energiju, već ima i elegantan trik u rukavu u kombinaciji sa servo upravljačima, vrlo složenim softverskim programom i računalnom tabletom. Ukratko, vozač stiže u skladište i zaustavlja se blizu utovarne rampe, iskače iz kamiona, predaje tablet osoblju utovarne rampe i odlazi unutra na spavanje.
Ljudi iz skladišta zatim koriste tablet kako bi vratili kamion unatrag u zaljev bez korištenja motora. Električni motor upravlja manevrom dok dizelski motor također drijema, a softver upravlja upravljanjem.
Sustav je demonstriran na DAF XF-u koji vuče poluprikolicu s prikolicom za svinje iza (vidi glavnu sliku). Čini se da dvostruka artikulacija ne predstavlja nikakav problem za operatera, koji upravlja kamionom jednim prstom povlačeći grafiku prikolice na tabletu na željeni položaj. Mogu se sjetiti nekoliko B-double vozača koji trebaju takav sustav...
VELIKO PITANJE: AUTOMATSKI ILI RUČNI?
Na najveće pitanje može se odgovoriti samo pomnim ispitivanjem upotrebe aplikacije i upravljačkog programa. Ručni, bilo da spojkom upravlja vozač ili računalo, ima ograničenja koja se povećavaju nezaustavljivim trendom u dizajnu i karakteristikama motora.
Laički rečeno, čini se da valovi okretnog momenta, koji su više poput impulsa kada smanjite broj cilindara i smanjite broj okretaja, mogu stvoriti valove unutar mjenjača koji su pojačani duž pogonskog sklopa kada je spojen tvrdom spojkom, kao što je kvačilo. To može dovesti do toga da ECM tumači te impulse kao vozačev unos od leptira za gas, uzrokujući da motor radi, čak i u režimu krstarenja.
Jedan vrhunski proizvođač, s vjerojatno najboljim AMT-om na tržištu što se tiče upotrebljivosti, trenutno ozbiljno gleda na potpunu automatiku zbog velikih opterećenja okretnim momentom koji prolaze kroz njegove vlastite AMT-ove.
Još jedan takav primjer je veliki Šveđanin, čiji V8 krov od 3500 Nm ima okretni moment ograničen na 200 Nm od prve do devete brzine. Razvijanje AMT kutije za rukovanje takvom vrstom okretnog momenta u nižim stupnjevima prijenosa bio bi ogroman inženjerski napor. Dakle, iako plaćate dodatno za veliki okretni moment, imate ga tek od 10. stupnja prijenosa. To znači da prijevoznik teškog tereta ne dobiva maksimalnu ocjenu kada mu je najpotrebnija – dok manevrira neobičnim trajektom Manly oko industrijskog područja, na primjer.
U konačnici, umnožavanje okretnog momenta vrši se pomoću zupčanika u AMT-u, ali pomoću fluidne spojke u automatu, čime se drastično smanjuje trošenje zupčanika.
Elektronika na AMT-u može samo toliko, jer kada je zupčanik uključen to je tvrda spojka. Dakle, točka promjene je ono što je fokus ECM-a. Ali auto može kontrolirati prijenos okretnog momenta dok zupčanik radi, povećavajući okretni moment kada je potrebno – ponekad bez promjene stupnja prijenosa – kao i održavajući okretni moment konstantnim, čak i tijekom promjene stupnja prijenosa.
Međudržavni posao vjerojatno će biti posljednji bastion ručnih ili AMT mjenjača. Uz relativno nisku učestalost promjena, tvrda spojka ništa ne gubi na učinkovitosti u odnosu na automatski. Uštede u gorivu od konstantnog okretnog momenta pri ubrzanju su minijaturne kada kamion konačno izađe na autocestu i krstari s oko 30 posto raspoloživog okretnog momenta koji se koristi dan ili dva.
Kao i uvijek, izračunajte svoje iznose i kupujte po cijeni cijelog života. To može značiti razliku između zdravog profita ili poraznog gubitka.