Mellom svinghjulet til en lastebils dieselmotor og spredningen av slitt gummi på veiens overflate, er det en lang rekke komponenter for å overføre, omdirigere, fordele og multiplisere dreiemomentet som gir en lastebil livet.

Sentralt i denne prosessen er overføringen. Gitt det relativt begrensede turtallsområdet til en stor diesel, og det kontrasterende brede hastighetsområdet som de fleste bruksområder krever, er den primære funksjonen til en girkasse å holde motoren i toppeffektivitet så lenge som mulig.

Men teknologien som ligger til grunn for overføringer varierer mye, med ulike teknologier som appellerer til ulike segmenter av markedet.

Som alltid spiller tradisjon og erfaring nøkkelroller i kundevalg, og nå, mer enn noen gang, påvirker sjåførhensyn i stor grad den valgte spesifikasjonen. For eksempel vil en operatør som har problemer med å finne sjåfører som både er erfarne og kompetente i å håndtere den ærverdige og generelt skuddsikre Eaton Roadranger 18-trinns konstantmasket girkasse, velge noe som ikke krever en clutchpedal.

Den neste avgjørelsen vil være å velge mellom en automatisert manuell, som fortsatt har en clutch og trykkplate og derfor slitesterke friksjonsflater, eller en helautomatisk girkasse som bruker en væskekobling eller momentomformer.

Her er en rask titt på typene overføringer som er tilgjengelige for øyeblikket...

>> SYNCHROMESH MANUAL
De fleste produsenter bygger sine egne girkasser i denne kategorien. Teknologien er utprøvd, lett eksportert over både bedrifts- og geografiske grenser, og krever minst mulig sjåføropplæring for minst penger. Det er imidlertid ikke lett å justere eller modifisere forhold for å passe oppgaven. Produsenten har en tendens til å fikse det med en rekke antakelser om hvordan den aktuelle lastebilmodellen vil bli brukt. Bruken av synchromesh for å få girkassen til å gripe inn i girene reduserer dreiemomentkapasiteten til disse girkassene, så vektområdet til en synkroboks går vanligvis ikke over middels belastning.

>> CONSTANT-MESH MANUAL
Av alle overføringene er dette den vanskeligste å mestre. Den er designet med høyt dreiemoment, ekstreme forhold i tankene, og er fortsatt stiften i Australia for vogntog og andre langdistanseapplikasjoner med flere kombinasjoner. Eaton er leverandøren av valget i denne kategorien, og den 18-trinns utvidede H-mønster girspaken med direkte/overdrive og rekkeviddeskifteknapper er merket på bevisstheten til tusenvis av lastebilsjåfører over hele landet. En god operatør kan holde dreiemomentet oppe så vel som enhver automatisert manual, men det er en ferdighet som kan kreve mye (noen ganger dyrt) øvelse.

>> AUTOMATISK MANUAL (MED ELLER UTEN CLUTSJPEDAL)
Scania pleide å tilby sin automatiserte manual i enten to- eller trepedaloppsett. Jeg aner ikke hvorfor. Hvis du skal få en datamaskin til å styre clutchen, hvorfor ikke la den gjøre jobben sin fra start til slutt? Men jeg ble fortalt at noen flåter liker å få sjåførene til å bruke clutchen til start, og det ser ut til at det er mest populært i yrkesrigger.

Selve AMT er nå et velprøvd system, men det er stor forskjell i hastigheten på endringen. En japansk AMT som fabrikken insisterer på å bygge selv er så treg mellom girene at du sannsynligvis kan lage en kaffe mens du venter. En av svenskene er veldig god på dette og de raske endringene holder momentavbruddene på et minimum.

Fuso har en vri på temaet – Duonic AMT har doble clutcher, så boksen forhåndsvelger neste gir mens du akselererer. På min første kjøretur ble jeg hektet innen 100 meter. Det har vært noen pålitelighetsproblemer som fabrikken har håndtert, men det er hovedsakelig en lett boks for Canter. Du kan ikke få det i de middels eller tunge modellene ennå.

Teknisk sett er en AMT en hagevariant konstantmasket girkasse med et automatisert clutchsystem boltet på og plugget inn. Det gir etablert pålitelighet og enkel service, så lenge du har plug-in-diagnostikken for endringshåndtering. Men det betyr også at med de beste versjonene (fra Europa og USA, det vil si), kan du tilpasse skiftemønsteret, turtallsområdet og tiden i gir for å passe applikasjonen.

Som et eksempel, på min første kjøretur av en Hino 700 med ZF AMT, var det umiddelbart klart at ingen hadde sett nøye på motoregenskapene. Den skrudde av seg mutterne, så jeg byttet til manuell modus, dro den store Hino-motoren ned til 1050rpm før jeg byttet, brukte mye mindre drivstoff og nøt en roligere kjøretur. Da jeg kom tilbake opp Mount Ousley, like nord for Wollongong, var jeg ikke tregere enn lastebilene som stolte på datamaskinen.

>> FULL AUTOMATISK
Min favoritt lastebiltest ble utført i USA for flere år siden. På en lukket testbane ble to identiske lastebiler koblet til tilhengere med samme vekt. Den ene hadde en Allison autoboks, og den andre en Eaton Roadranger 18-trinns manuell.

Bilen ble kjørt av en student og manualen av en profesjonell sjåfør. Dragracet opp en bratt bakke så studenten vinne pent. Så, etter løpet, ble det avslørt at studenten hadde 75 hestekrefter mindre!

Det var en perfekt illustrasjon av forskjellen som ubrutt dreiemoment utgjør, og det kan du bare få med en helautomatisk girkasse. Allisons 'boks bruker veihastighet, dreiemoment som brukes, akselerasjonshastighet og stigningsvinkel for å beregne bruttovekten til riggen. Den administrerer deretter skiftkartleggingen deretter.

Boksen gir også optimal trekkraft under terrengforhold. For øyeblikket er ikke full automatikk sett i interstate eller på motorveier. Det er noen utviklinger i prosessen, men ikke hold pusten.

Tippere, betongrøreverk og pumpere, avfallsbiler og t-baneleveringsenheter er hvor du finner den mest utbredte bruken av fulle biler, i noen tilfeller på grunn av høy sjåføromsetningshastighet og muligheten til å eliminere dyre og vanlige clutchutskiftninger.

>> HYBRID AUTOMATISK MANUAL MED MOMENTOMFORMER
Mercedes-Benz har en unik streng i baugen på transmisjonsarenaen. Actros SLT er en ultra-heavy-duty lastebil med Actros-profil og Actros-interiør, men et nytt sett med undertøy. Kjør på SLT går gjennom Powershift AMT, men først etter å ha gått gjennom en momentomformer først.

Fordelene er mer relevante for tungtransportrollen enn noen annen, der ekstremvekts stående starter tester selv den beste drivlinjen. På konvensjonelle AMT-er vil startgiret kobles inn når du velger å kjøre, og selv uten gass vil du krype fremover mens systemet kobler inn clutchen. Men trykk på D-knappen på SLT og du kommer fortsatt ingen vei. Den har koblet inn giret, men momentomformeren konverterer ikke noe dreiemoment.

Først når du trykker på gassen, behandler momentomformeren strøm inn i girkassen. Så clutchen er helt innkoblet og væskekoblingen håndterer all slipp. Det er en tung løsning fordi du effektivt har to girkasser på linje, men for en tung oppgave er ikke egenvekt nøkkelkriteriet. SLT-er brukes over hele verden i tungtransportflåtene til de største transportgruppene.

Transmisjon for nyttekjøretøy

SPESIALISTPRODUCENTER
Bortsett fra fabrikkene som designer og bygger sine egne girkasser, er det spesialiserte girkassebyggere som leverer produktene sine på fabrikken og etter første salg.

>> EATON
Den harde Roadranger manuelle girkassen er kjent som den foretrukne girkassen for mange flåter fortsatt. Men Eaton kunne ikke ignorere den bransjeomfattende trenden mot å avlaste sjåføren fra å måtte bruke en clutch, og derfor ble Ultrashift og UltraShift Plus introdusert. Det er i utgangspunktet en Roadranger med hydraulisk clutch som styres elektronisk, så utviklingskostnaden har i hovedsak vært smartene. Likevel, etter å ha flyttet, vil hotshots gå fra crawl til motorveiscruise uten å berøre clutchen uansett.

>> ZF
Dette tyske selskapet lager de fleste typer og konfigurasjoner av girkasser og aksler, og er mest populær blant de europeiske byggherrene. Den markedsfører nå en helautomat for å konkurrere med Allison og nyter også bred støtte fra NATOs militære styrker i deres behov for forsyning og lette troppetransport.

Dens TraXon modulære design er en pioner. Det er i utgangspunktet et sett med gir med enten en clutch, dobbel clutch, hybrid eller momentomformermoduler foran. Applikasjonen vil avgjøre hvilket system som passer best, men med den felles kjernen reduseres kostnadene.

>> AISIN
Eid av Toyota-gruppen, bygger selskapet manuelle og automatiske girkasser for konsern- og ikke-konsernselskaper, og leverer også til noen europeiske bilselskaper. Interessant nok kan du fortsatt kjøpe en Hino-lastebil med Allison-gir, så Aisin dekker ennå ikke alle potensielle bruksområder for byggherrens lastebilserie.

>> ALLISON
Det var militæret som startet Allison-transmisjonsutviklingen, selv om selskapet også har designet og bygget flymotorer. Faktisk krevde min første introduksjon til Allison ørepropper. Skriket fra fire Allison-turboprops som hyler rundt lasterommet til en RAAF C130 Hercules er en lyd som er permanent etset på Army Air Dispatch-minnet mitt.

Boral har en grunn på to ord for å krysse av for Allison-alternativet når du bestiller nye betong- eller grusbiler – "null nedetid". Selskapet leverer tunge biler til anleggsutstyrsselskaper og det amerikanske militæret, og leverer også drivenheter for enkelte marine applikasjoner.

Allisons salgssjef for Australia er Robert Cavagnino, en Top Fuel dragster-teamsjef i sin "frie" tid. Mellom den øredøvende knitringen fra nitromotorer på det siste WA-møtet fortalte han meg om økningen i autobruk blant produsenter, hovedsakelig drevet av kundenes etterspørsel.

Et nøkkelpoeng er at trenden nå har utviklet seg fra en nødvendighet på grunn av førerbegrensninger, til en av effektivitet på grunn av måten autoboksen maksimerer motorens ytelsesegenskaper.

"Det er derfor det er et utviklingsproblem med AMT-ene," sa han.

"Spesielt de europeiske motorene er sekssylindre med lavt turtall og høyt dreiemoment som virkelig krever en momentomformer for å gi best ytelse."

NEDOVER VEIEN
Det er ting i horisonten som vil utvide diversifiseringen av transmisjonsteknologi i lastebilene på australske veier. Både Allison og ZF sikter mot langdistanseoperatører med funksjoner som vil appellere til disse applikasjonene.

Allisons TC10 10-trinns automatiske girkasse med to motaksler er fleksibel nok for driftssykluser for både by- og motorveier og gir en blandet arkitektur med full kraftskift, en dreiemomentomformer og en girkassedesign med dobbel mellomaksel.

Selskapet har drevet en flåte av testbrukere som har oppnådd en gjennomsnittlig forbedring på fem prosent drivstofføkonomi med TC10 sammenlignet med deres nåværende manuelle og automatiserte manuelle modeller.

Girkassen er vurdert opp til 600 hk og 2305 Nm dreiemoment med 10 hastigheter fremover og to bakover. Den er utstyrt med Allisons nyeste generasjon elektroniske kontroller, som gir prognoser for å eliminere unødvendige olje- og filterskift, og forbedret girvelgerfunksjonalitet.

Presset for innovasjon tar overføringsutviklingen inn i nye felt. For eksempel har ZF utviklet en Innovation Truck-pakke som har en 120kW elektrisk motor innebygd direkte i 12-trinns girkassens klokkehus.

Den fungerer ikke bare som en retarder som gjenvinner energi, men har et stilig triks i ermet i kombinasjon med styreservoer, et svært komplekst program og et nettbrett. Kort sagt, sjåføren kommer til depotet og drar opp nær lasterommet, hopper ut av lastebilen, overleverer nettbrettet til lasterommets personell og setter kursen innendørs for å slumre.

Depotfolket bruker deretter nettbrettet til å rygge lastebilen inn i bukta uten å bruke motoren. Elmotoren håndterer manøveren mens dieselmotoren også tar seg en lur, og programvaren styrer styringen.

Systemet er demonstrert på en DAF XF som trekker en semi med en grisehenger bak (se hovedbilde). Den doble artikulasjonen ser ut til å ikke være noe problem for operatøren, som dirigerer lastebilen med én finger og drar tilhengergrafikken på nettbrettet til ønsket posisjon. Jeg kan tenke på noen få B-dobbeltsjåfører som trenger et slikt system...

DET STORE SPØRSMÅLET: AUTO ELLER MANUELL?
Det største spørsmålet kan bare besvares ved en grundig undersøkelse av applikasjonen og driverbruken. En manual, enten clutchen betjenes av sjåføren eller en datamaskin, har begrensninger som forstørres av den ustoppelige trenden i motordesign og egenskaper.

I lekmannstermer ser det ut til at bølgene av dreiemoment, som er mer som pulser når du reduserer antall sylindre og reduserer turtall, kan sette opp overspenninger i transmisjonene som forstørres langs drivlinjen når den er koblet sammen med en hard kobling, for eksempel en clutch. Det kan føre til at ECM tolker disse pulsene som førerinndata fra gassen, og får motoren til å jakte, selv i cruisemodus.

En toppprodusent, med sannsynligvis den beste AMT på markedet når det gjelder brukbarhet, ser seriøst på helautomatikk akkurat nå på grunn av de enorme dreiemomentbelastningene som går gjennom sine egne AMT-er.

Et annet eksempel er en stor svenske, hvis 3500Nm V8 headliner har dreiemomentet begrenset med 200Nm fra første til niende gir. Å utvikle AMT-boksen for å håndtere den typen dreiemoment i de lavere girene ville være en enorm ingeniørarbeid. Så selv om du betaler ekstra for det store dreiemomenttallet, har du det bare fra 10. gir. Det betyr at en tungtransportoperatør ikke får den maksimale vurderingen når han trenger det som mest – mens han for eksempel manøvrerer den merkelige Manly Ferry rundt et industriområde.

Til syvende og sist gjøres dreiemomentmultiplisering av et gir satt i AMT-ene, men ved en væskekobling i bilen, noe som reduserer girtogslitasjen drastisk.

Elektronikk på en AMT kan bare gjøre så mye, som når giret er innkoblet er det en hard kobling. Så det er endringspunktet som er fokus for ECM. Men en auto kan kontrollere overgangen av dreiemoment mens et gir fungerer, øke dreiemomentet når det er nødvendig – noen ganger uten å skifte gir – samt holde dreiemomentet konstant, selv under et girskifte.

Interstate arbeid er sannsynligvis den siste bastionen av manuelle eller AMT girkasser. Med en relativt lav frekvens av endringer, mister den harde koblingen ingenting i effektivitet til bilen. Besparelsene i drivstoff fra konstant dreiemoment ved akselerasjon er minimale når en lastebil endelig kjører ut på motorveien og kjører med rundt 30 prosent av tilgjengelig dreiemoment som brukes i en dag eller to.

Som alltid, gjør summene dine, og kjøp på livsløpskost. Det kan bety forskjellen mellom en sunn fortjeneste, eller et lammende tap.