македонски
Кога се движат, возилата се под влијание на различни сили на отпор, како што е силата на триење од интеракцијата со површината на патот. Затоа, возилата треба да ја акумулираат потребната сила за да се надминат силите на отпорот за да се стартува од место и да се забрза. Отпорот на патот се нарекува отпор на влечење, а влечењето, кое го надминува овој отпор, создава ефект на влечење. Покрај отпорот на патот, возилата треба да издржат и отпор на воздухот. За камионите тоа е особено важно, бидејќи отпорот на воздухот е пропорционален на површината на фронталната проекција на возилото и неговата брзина зголемена до третата моќност (s^3). Така, производителите на камиони треба да обрнат големо внимание не само на менувачот и параметарот на преносниот однос (мин и макс), туку и да ги доведат овие параметри во корелација со моќноста, сопствената тежина на возилото, бруто тежината на возилото итн. При изборот на менувачот за возило, специјалистите го земаат предвид односот моќност-тежина, односно односот на максималната моќност на моторот со неговата бруто тежина.
Карактеристиките на менувачот имаат значително влијание врз ефикасноста на горивото. Добро познатите компании како Eaton, Allison, ZF континуирано развиваат нови решенија за менувач, кои обезбедуваат значителни предности за сопствениците на комерцијални камиони. Треба да се напомене дека перформансите на менувачот зависат од условите на патот, работниот циклус на моторот (долги периоди на возење со постојана брзина или чести застанувања и палење), просечната брзина на возилото итн.
Камионите многу се разликуваат по големина, моќност и конфигурација; помалите сорти може да бидат механички слични на некои патнички автомобили. Овие возила може да бидат многу големи и моќни и може да се конфигурираат да ја приспособат специјализираната опрема, како на пример во случај на противпожарни возила и бетонски мешалки и багери за вшмукување. Современите камиони главно се напојуваат со дизел мотори, иако камиони со мала до средна големина со бензински мотори постојат во САД, Канада и Мексико. Современите камиони се дизајнирани да возат долги растојанија. Затоа, овие возила треба да бидат опремени со многу сигурни и издржливи менувачи.
Преносот на камионот е комбинација на меѓусебно поврзани единици, кои помагаат да се пренесе вртежниот момент на моторот на погонските тркала. Покрај тоа, вредноста на вртежниот момент и неговата насока може да се менуваат во зависност од други фактори. Преносите на различни марки и модели на камиони имаат свои особености, кои се одредени од фактори како што се бројот на погонски оски, индивидуалните карактеристики на дизајнот на возилото итн. Стандардните преноси на рачните камиони нужно вклучуваат компоненти како спојката, менувачот, пропратното вратило, преносот случај.
Што се однесува до вртежниот момент, кој се пренесува со помош на преносот до водечките тркала на камионот, тој е директно пропорционален со односот на менувачот. Односите на менувачот ги одредуваат инженерите за секое конкретно возило во текот на процесот на неговиот развој. Вредноста на вртежниот момент се одредува со технички и динамички карактеристики, кои треба да се имплементираат во моделот што се развива.
Лазење низ тесните урбани области во сообраќајот со често застанување и заминување, движење низ патеките за гуми на калливото градилиште или тркалање низ должностите за ѓубре - насочена примена на камионите или комерцијалните возила од класа 6 - 8 може да постави специфични барања за менувачите во споредба со нивните колеги на автопат. Сепак, тоа не го спречи генералниот тренд на автоматизација кај камионите и комерцијалните возила, што особено влијаеше на менувачите.
Рачниот менувач со децении е тестиран од милиони комерцијални возачи на камиони, кои сметаат дека ова решение е најсоодветното решение за камионите: рачните менувачи се едноставни, релативно евтини во производството како и во одржувањето и обезбедуваат намалена потрошувачка на гориво. Сепак, рачните менувачи имаат еден значаен недостаток, кој може да ги засени сите заслуги споменати погоре и да предизвика незадоволство кај возачите: рачното менување брзини и истовремените манипулации со педалите може да бидат доста проблематични, особено во градскиот сообраќај. Не е ни чудо што денес производителите на камиони, со најновите технологии со кои располагаат, се обидуваат да ги задоволат барањата на возачите и да го направат процесот на менување брзини поудобен и безбеден за дефекти. Според бројни истражувачки работи, Северна Америка ја следи Европа во трендот на „без менување“ бидејќи автоматските и автоматизираните мануелни менувачи продолжуваат да се здобиваат со популарност во сегментот на комерцијални камиони. Причините вклучуваат зголемена ефикасност на горивото и полесно регрутирање возачи и продуктивност отколку со прирачници, заедно со поголема безбедност.
Кај малите камиони може да најдете мануелни менувачи кои наликуваат на решенија за менување брзини кои се применуваат во патничките автомобили. Тие често имаат приближно шест брзини и најчесто имаат синхронизатор. За овие камиони едноставната шема H е лесна за ракување. Сепак, станува малку покомплицирано кога се работи со поголеми камиони и комерцијални возила со повеќе брзини. На овие поголеми камиони обично има дополнителни контроли за да помогне во управувањето со контролата на различните брзини. Кај постарите камиони, контролата често е посебна лост поставена на подот или во поново време – пневматски прекинувач монтиран на рачката „H“; кај поновите камиони контролата често е електричен прекинувач поставен на рачката „H“. Менувачите со повеќе контрола се изградени со многу повисоки оценки за моќност, но ретко користат синхрони. Постојат неколку вообичаени алтернативи за шаблонот за поместување - опсег, разделувач, разделник на опсег. Денешните мануелни менувачи за камиони најчесто се „разделувачи на опсегот“.
Современите автоматски менувачи имаат значителни разлики од нивните претходници, кои се користеа во комерцијални камиони. Главната разлика лежи во количината на опсегот на брзини и во самиот принцип на контрола на преносот на камионот. Количеството на брзини во старите автоматски менувачи беше ограничено на 5, а контролата се вршеше со помош на хидраулика. Во денешно време, производителите на менувачи нудат автоматски менувачи со повеќе од 5 степени на пренос, кои се контролираат со помош на електроника. Покрај тоа, модерните автоматски менувачи се опремени со заклучување на конверторот на вртежниот момент.
Списокот на предности на модерните автоматски менувачи за комерцијални камиони вклучува непречено менување на брзините. Потрошувачката на гориво на руралните патишта е споредлива со нивото на потрошувачка кога се користи рачниот менувач. Автоматскиот менувач им овозможува на возачите полесно и побезбедно да го возат камионот, посветувајќи поголемо внимание на патот и да не се одвлекуваат од рачно менување брзини. Главните конкурентни недостатоци на автоматските менувачи за комерцијални камиони се зголемената потрошувачка на гориво, проблемите со одржувањето и автоматскиот менувач што резултира со скапи услуги за поправка.
Автоматизираниот рачен менувач (AMT) се смета за уште едно ветувачко решение за пренос за камиони и комерцијални возила. AMT се слични на рачните менувачи во однос на функционалните способности и принципите на работа. Може да се каже дека AMT е речиси ист како рачниот менувач, но вклучува серво и хидраулични погони, кои го контролираат работењето на спојката и процесот на менување брзини. AMT се забележливи по нивната ефикасност. Дополнително, автоматизираните преноси не се толку скапи за одржување и поправка како автоматските менувачи, а потрошувачката на гориво на автоматските менувачи е компатибилна со нивото на рачните менувачи (понекогаш AMT може да штеди уште повеќе гориво). Ако камионите со автоматски менувачи се лесни за употреба, но бараат значителни трошоци за гориво и услуги, тогаш камионите со AMT не се само погодни, туку и економски исплатливи.
Сепак, треба да се забележи дека кога менувате мануелен менувач или AMT и ја вклучувате спојката, вртежниот момент на моторот се прекинува и таа моќ не се пренесува на тркалата низ погонот. Во целосно автоматски менувач, конверторот на вртежниот момент ви овозможува да ги менувате брзините на менувачот без да го прекинувате вртежниот момент што оди од моторот до тркалата.
Бидејќи автоматските менувачи и решенијата AMT постепено ги придвижуваат опциите за рачно менување брзини од пазарот на менувачи за камиони и комерцијални возила, ќе ги разгледаме овие типови менувачи подетално.
Заедничкиот автоматски менувач вклучува конвертор на вртежен момент, механички дел, контролен систем и помошни механизми. Конверторот на вртежниот момент служи како хидрауличен преносен механизам, во кој моќта се пренесува преку протокот на ATF. Конверторот на вртежниот момент се состои од работното коло на пумпата, тркалцето на турбината и стартерот. Механизмот за заклучување обезбедува подобра економичност на горивото. Конверторот на вртежниот момент обезбедува поврзување помеѓу моторот и менувачот, ги намалува динамичките оптоварувања, го спречува моторот да запре при преоптоварувања и го зголемува вртежниот момент од моторот при стартување од место и при тешки услови на патот.
Автоматските менувачи имаат 3 планетарни брзини и фрикциони спојки, кои обезбедуваат процес на менување брзини на менувачот. Вредноста на односот на менувачот се менува постепено без да се наруши протокот на моќност. Менувањето на менувачот го врши контролниот систем во автоматски режим. Многу модели на автоматски менувачи се опремени со хидродинамички забавувач, кој служи за забавување на возилото и намалување на абењето на влошките на сопирачките. Забавувачот обично се инсталира во автоматски менувачи за автобуси и машини и возила кои работат во планински области. Напредните електронски контролни единици (ECU) на автоматските менувачи обезбедуваат висока приспособливост на условите на патот и стилот на возење и овозможуваат спроведување дополнителни функции. На барање на купувачот, автоматскиот менувач може да биде опремен со автоматски менувачи од типот на копче или лост.
Allison Transmission, еден од најголемите светски производители на автоматски менувачи за камиони и комерцијални возила, ги опремува своите решенија за пренос со дијагностички систем за пренос на камиони наречен Prognostics, кој му овозможува на возачот да го следи статусот на главните компоненти на возилото. Функцијата Oil Life Filter ја контролира потрошувачката на гориво, заштедувајќи го горивото додека возите и додека работи моторот во мирување. Функцијата Filter Life Monitor го информира возачот за потребата од промена на филтерот на менувачот. Функцискиот пренос Health Monitor го следи статусот на колата на преносниот погон и го предупредува возачот за неопходноста од навремено одржување и прилагодување.
Денес Allison Transmission нуди широк спектар на решенија за пренос за камиони и комерцијални возила (модели за пренос од серијата 1000, 2000, 3000 и 4000). Друго решение за автоматски менувач TC10 беше дизајнирано од Алисон за влечни возила. Алисон преносите од Torqmatic серијата се користат за автобуси. Тешките камиони, кои се користат во рударството и градежната индустрија, често се опремени со менувачи од серијата Allison 5000, 6000, 8000 и 9000.
Volvo, познат производител на камиони, обезбедува и ефикасни решенија за автоматски менувач, како што е Powertronic. На Powertronic е целосно 6-брзински автоматски менувач со електронска контрола, кој е дизајниран за движење со чести операции за запирање-поаѓање. Камионскиот менувач Powertronic е опремен со конвертор на вртежен момент за да обезбеди висока погонска сила при стартување од место без никакви прекини на вртежниот момент што се пренесува на погонските тркала. Затоа, овој менувач е идеална опција за камионите на Volvo кои работат на градилишта и во урбан сообраќај.
Компанијата Voith го нуди семејството на автоматски менувачи со име DIWA, кои се наменети за градски и приградски автобуси. Главната карактеристика на овие автоматски менувачи е што вртежниот момент на моторот се пренесува механички, но и хидраулично. Поаѓањето од место се изведува хидраулично, а како што се зголемува брзината на движење, учеството на хидрауликата постепено се заменува со механичкиот дел. Треба да се напомене дека моќноста на моторот е поделена пред вклучувањето на конверторот на вртежниот момент и се комбинира потоа. Така, конверторот на вртежниот момент и двата планетарни запчаници ја формираат првата хидромеханичка брзина. Затоа, менувачот DIWA работи со висока ефикасност во широк опсег на брзини, обезбедувајќи непречено стартување од место и стабилно забрзување. Потоа, системот за пренос активира чисто механички пренос на вртежен момент, кој работи со помали загуби. Конверторот на вртежниот момент работи истовремено како хидрауличен забавувач, што обезбедува моментално активирање на хидрауличната сопирачка без оглед на зафатената брзина.
Високата ефикасност на овој менувач се постигнува благодарение на комбинацијата „конвертор со диференцијален вртежен момент“. Додека вообичаените автоматски менувачи ги менуваат брзините 2-3 пати на стартот, Voith DIWA продолжува да ја користи првата брзина - истовремено вклучувајќи ги конверторот на вртежниот момент и механичките делови за пренос на камионот. Затоа, помалиот број на смени го прави движењето на автобусот помазно и го намалува абењето на дисковите за триење. Конверторот на вртежниот момент во DIWA се наоѓа во средината на менувачот, таквото позиционирање помогна да се ослободите од прекумерните цевки и црева за поврзување.
Германската компанија ZF нуди и извонредни решенија за пренос за камиони и комерцијални возила. На пример, 6-брзинскиот автоматски менувач ZF EcoLife е наменет за камиони и автобуси. Овој менувач има ефикасен систем за ладење, кој овозможува работа во потешки температурни услови кога температурата на маслото за пренос во разменувачот на топлина достигнува до 120°C. Дополнително, инженерите на ZF користеа овде конвертор на вртежен момент со повисоки стапки на забрзување кога параметарот на вртежи во минута е низок. Вградениот амортизер за вибрации на вртежниот момент ја намалува потрошувачката на гориво при стартување од место со помош на брзо исклучување на блокирањето на конверторот на вртежниот момент.
Друг 6-брзински автоматски менувач ZF-PowerLine, наменет за лесни комерцијални возила, е познат по својата економичност на горивото благодарение на напредниот конвертор на вртежен момент. Треба да се напомене дека автоматскиот конвертор на вртежен момент на менувачот во менувачите ZF се користи на почетокот на движењето и престанува да работи кога автомобилот забрзува до брзина од 10-15 km/h. во овој случај нема потреба да се користи „продолжена“ 1-ва брзина. Семејството на ZF менувачи Ecomat беше специјално дизајнирано за градски автобуси и возила за специјална намена.
Денес, електрониката игра голема улога во контролирањето на различни системи имплементирани во камионите. Во моментов, микропроцесорот ја регулира работата не само на палењето на моторот, туку и на спојката и менувачот. Главната предност на електронската контрола над механичките, хидраулични или пневматски опции е подобрата одзивност и можноста за комбинирање на голем број параметри. Различните режими на работа може да се променат со реконфигурирање на софтверот, наместо да се прават промени во дизајнот на преносот. Така, електрониката обезбедува поекономично работење на возилото и побезбедно искуство во возењето. Затоа, сè повеќе камиони (особено тешки камиони) се опремени со автоматски рачни менувачи. Многу луѓе го мешаат овој тип на менувач со решението за автоматско менување брзини, но автоматските менувачи, за разлика од AMT, имаат конвертори на вртежниот момент.
Дизајнот на автоматизираниот менувач може да вклучува електромеханички, електро-пневматски или електрохидрауличен погон, кој ги претвора сигналите добиени од електронската контролна единица (ECU) во аголно поместување на вилушката на спојката. Самиот AMT се одликува со електромотор со серво погон, кој ја движи вилушката на куплунгот. Ова навидум едноставно техничко решение го контролира комплицираниот софтвер, кој ги обработува сигналите од рачката на џојстикот, сместена во кабината на камионот, кога возачот ја менува брзината. Затоа, во кабината на камионот опремен со AMT има само две педали – гас и кочница. Таков пренос на камиони се појави кон крајот на 90-тите и првично оваа технологија беше перципирана од возачите со недоверба. Покрај тоа, во тие денови, автоматските менувачи беа значително поскапи од рачните менувачи. Но, овие денови, со развојот на понапредни и поекономични технологии, се повеќе камиони се опремени со автоматски менувачи. Итон беше првата компанија на пазарот на автоматизирани менувачи со својот менувач AutoShift лансиран во 90-тите. Оттогаш, портфолиото на производи на Итон е дополнето со 6-брзински среден UltraShift и 10-, 11-, 13- и 18-брзински тешки UltraShift Pluses.
Автоматизираниот механички менувач (AMT) се здобива со популарност во автомобилската индустрија, поради комбинацијата на предностите на механичките менувачи и автоматските менувачи во однос на потрошувачката на гориво, ниската цена, подобрениот комфор при возењето и квалитетот на менувањето брзини. Во денешно време, автоматизирани рачни камионски менувачи се произведуваат од широк спектар на компании: ZF, Volvo, Daimler AG, Eaton, Mack, Detroit Diesel, Mercedes, Man итн. Сега да ги погледнеме подетално извонредните AMT решенија понудени од овие компании.
Volvo Trucks нуди 6-брзински автоматски рачен менувач I-Sync, кој е наменет за камионите Volvo FL. Овој камионски менувач е специјално дизајниран за моторот D7 и за возење на урбани улици и приградски области. Електрохидрауличниот погон обезбедува непречено менување на брзината при возење во густ градски сообраќај со чести застанувања . Преносот I-Sync е достапен во две верзии - за мотор D5K и за мотор D8K. Рачката, поставена зад воланот, му овозможува на возачот да го избере режимот за рачно или автоматско менување брзини. Во камионите со I-Sync менувач нема педала за спојката - рачното менување на брзините се врши со помош на гореспоменатата рачка. Во автоматскиот режим, менувачот I-Sync самостојно ги менува брзините во добро одбран момент. Капацитетот на вртежен момент на овој менувач може да достигне до 1050 Nm, што го прави менувачот I-Sync идеална опција за камиони кои работат во урбани средини.
Друго добро познато AMT решение развиено од Volvo Trucks е менувачот I-Shift. Овој менувач се заснова на рачен менувач со константна мрежа. Главната компонента на овој „паметен“ менувач е електронската контролна единица (ECU), која ја контролира работата на спојката на менувачот и процесот на менување брзини. ЕКУ многу прецизно ги менува брзините благодарение на анализата на податоците за брзината на камионот, тежината, потребниот вртежен момент, степенот на патот и други параметри. Системот исто така разменува податоци со моторот, кој, пак, ја регулира брзината на вртежи во минута и сопирањето на моторот за максимална ефикасност. Ова решение за пренос е дизајнирано да заштеди до 5% од горивото. Овој автоматизиран менувач може да има една или две брзини за намалување на брзината, како и опција со дополнителни брзини за рикверц. Запчаниците за намалување на брзината значително го подобруваат капацитетот на стартување од место, го намалуваат оптоварувањето на спојката на 75 %, и помагаат да се избегнат дополнителни услуги за поправка.
Mack Trucks нуди mDrive (12-брзински) и mDrive HD (13- и 14-брзински варијанти) автоматски менувачи наменети за различни модели на камиони Mack.
Камионските преноси на Mack се развиени за да работат непречено со моторите и оските на Mack MP, така што нема проблем со компатибилноста или перформансите. Со издржливи материјали, едноставно ракување и американско производство, овие решенија за пренос обезбедуваат не само ефикасно менување брзини, туку и економичност на горивото, намалено абење и практично искуство во возењето.
Detroit Diesel Corporation, подружница на Daimler Trucks Северна Америка (самата во целосна сопственост на германски Daimler AG), нуди автоматизиран рачен менувач DT12 наменет за тешки камиони. Овој камионски менувач обезбедува непречено менување брзини, издржливост и лесно ракување.
Преносот DT12 го поврзува моторот со оските и комуницира со DD13 и DD15 на интегрирана електронска мрежа за споделување податоци за намалување на штетите, како што се преоптоварување на спојката на менувачот и заштита на погонската линија. DT12 користи информации од топографска карта за да манипулира со функциите на моторот и на менувачот, искористувајќи ја предноста на околината на камионот.
Семејството на автоматизирани менувачи Mercedes-Benz PowerShift вклучува неколку модели на менувачи. Процесот на менување брзини во камиони опремени со 12-брзински PowerShift се спроведува брзо и непречено. Овој менувач има режим на „маневрирање“ и брзини за сообраќајот на главната линија при големи брзини и ниско ниво на вртежи во минута. Камионите за линиски транспорти Mercedes-Benz Actros се опремени со надградена верзија PowerShift 2. Благодарение на употребата на напредниот сензорски систем, брзините се менуваат побрзо и непречено. Градежните камиони Mercedes-Benz Actros се опремени со 12-брзински AMT PowerShift Off-road, кој има неколку начини на работа и 4 брзини наназад. Дизајнот на овој менувач вклучува и сензор за навалување и напреден систем за непречено стартување од место. 8-брзинскиот AMT PowerShift GO 240-8 е инсталиран на туристичките вагони Mercedes-Benz Travego и Tourismo.
MAN Nutzfahrzeuge Gruppe произведува автоматизирани TipMatic преноси, кои создаваат совршена синтеза на удобност и ефикасност. 12-брзинскиот TipMatic менувач со режим „off-road“ и 2 брзини наназад е дизајниран за тешки камиони TGX и TGS.
Овој автоматизиран менувач може да има директна брзина или брзина за превртување. Режимите на работа се избираат со помош на прекинувачот на централната конзола, додека брзините се менуваат со помош на менувачот под управувачот. Преносот TipMatic може да биде опремен со забавувач MAN PriTarder или со ZF забавувач. На барање, TipMatic може да биде опремен со специјални контролни програми: Profi (рачно прекинување на режимот на менување), Fleet (за неискусни возачи).
И покрај фактот што се повеќе производители на камиони претпочитаат да инсталираат автоматски или автоматизирани менувачи во нивните производи, рачните менувачи сè уште имаат значаен удел во сегментот на комерцијални камиони. Сè уште има многу обожаватели на сигурни и прифатливи решенија за рачен менувач, кои сакаат да бидат одговорни за процесот на менување брзини со помош на менувачот со рачен менувач на камионот. Десетстепените менувачи остануваат најчестиот рачен тип за тешки камиони на автопат, иако кутиите со 13 и 18 брзини се популарни кај возачите на камиони на долги растојанија и најчесто се применуваат кај мотори со високи коњски сили. Камионите што се користат во градежништвото и другите струки имаат тенденција да имаат 11-брзински „ниско-ниски“ менувачи со три опсези на сооднос наместо двата во преносите на автопат. Добро познатите компании како Eaton, ZF и Volvo не се откажуваат од опциите за рачен менувач за камиони и комерцијални возила. Усвојувањето на целосно автоматски менувачи и AMT во камионите е главно поттикнато од барањата на возачите за удобност и удобност, како и од безбедносните проблеми. Затоа, тешко е да се направат точни предвидувања за таква индустрија на висока технологија, каде што компаниите вложуваат голем напор и значителни финансиски средства за да развијат исклучително комплицирани технички решенија кои пред 10 или 15 години изгледаа неверојатно. Кој знае, можеби во не така далечна иднина сите комерцијални операции ќе ги вршат самоуправувачки камиони.