slovenský
Medzi zotrvačníkom naftového motora nákladného auta a posypom opotrebovanej gumy na povrchu vozovky je dlhý rad komponentov na prenos, presmerovanie, rozloženie a znásobenie krútiaceho momentu, ktorý dodáva nákladnému automobilu jeho životnosť.
Ústredným prvkom tohto procesu je prevodovka. Vzhľadom na relatívne obmedzený rozsah otáčok veľkého dieselu a kontrastný široký rozsah otáčok, ktorý väčšina aplikácií vyžaduje, je primárnou funkciou prevodovky udržať motor v prevádzke pri maximálnej účinnosti čo najdlhšie.
Ale technológia, na ktorej sú prenosy založené, sa značne líši, pričom rôzne technológie sú príťažlivé pre rôzne segmenty trhu.
Ako vždy, tradícia a skúsenosti zohrávajú kľúčovú úlohu pri výbere zákazníka a teraz, viac ako kedykoľvek predtým, úvahy vodiča výrazne ovplyvňujú zvolenú špecifikáciu. Napríklad operátor, ktorý má problém nájsť vodičov, ktorí sú skúsení a kompetentní v ovládaní úctyhodnej a všeobecne nepriestrelnej 18-rýchlostnej prevodovky Eaton Roadranger s konštantným záberom, sa rozhodne pre niečo, čo nevyžaduje spojkový pedál.
Ďalším rozhodnutím bude výber medzi automatizovaným manuálom, ktorý má stále spojku a prítlačný kotúč, a teda opotrebiteľné trecie plochy, alebo plne automatickou prevodovkou, ktorá využíva kvapalinovú spojku alebo menič krútiaceho momentu.
Tu je rýchly pohľad na typy prenosov, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii…
>> PRÍRUČKA SYNCHROMÓZY
Väčšina výrobcov vyrába v tejto kategórii vlastné prevodovky. Táto technológia je overená, ľahko sa exportuje cez podnikové aj geografické hranice a vyžaduje si čo najmenej školení vodičov za čo najmenej peňazí. Nie je však ľahké upraviť alebo upraviť pomery tak, aby vyhovovali úlohe. Výrobca má tendenciu to napraviť radom predpokladov o tom, ako sa bude konkrétny model nákladného vozidla používať. Použitie synchronizácie, aby prevodovka zapadla do ozubených kolies, znižuje kapacitu krútiaceho momentu týchto prevodoviek, takže rozsah hmotnosti synchrónnej skrine vo všeobecnosti nepresahuje strednú záťaž.
>> NÁVOD NA KONŠTANTNÚ SIEŤ
Zo všetkých prenosov je toto najťažšie zvládnuť. Je navrhnutý s ohľadom na vysoký krútiaci moment a extrémne podmienky a v Austrálii je stále základom pre cestné vlaky a iné viackombinácie diaľkových aplikácií. Eaton je poskytovateľom výberu v tejto kategórii a 18-stupňová rozšírená radiaca páka s H-vzorom s tlačidlami priameho/rýchlosti a zmeny rozsahu sa zapísala do povedomia tisícov vodičov nákladných vozidiel po celej krajine. Dobrý operátor dokáže udržať krútiaci moment tak dobre ako akýkoľvek automatizovaný manuál, ale je to zručnosť, ktorá si vyžaduje veľa (niekedy aj drahého) cviku.
>> AUTOMATICKÝ MANUÁL (S SPOJKOVÝM PEDÁLOM ALEBO BEZ)
Scania ponúkala svoj automatizovaný manuál buď v dvoj- alebo trojpedálovom nastavení. Netuším prečo. Ak sa chystáte získať počítač na ovládanie spojky, prečo ho nenechať robiť svoju prácu od začiatku do konca? Ale bolo mi povedané, že niektoré flotily radi, keď ich vodiči používajú na štartovanie spojku, a zdá sa, že je najobľúbenejšia v profesionálnych súpravách.
Samotný AMT je teraz osvedčený systém, ale existuje veľký rozdiel v rýchlosti zmeny. Jeden japonský AMT, na ktorom továreň trvá na tom, aby sa postavil sám, je medzi jednotlivými stupňami taký pomalý, že si pravdepodobne dokážete pripraviť kávu počas čakania. Jeden zo Švédov je na tom veľmi dobre a svižné zmeny obmedzujú prerušovanie krútiaceho momentu na minimum.
Fuso má zvrat v téme – jeho Duonic AMT má dvojité spojky, takže „box predvolí ďalší prevodový stupeň počas zrýchľovania. Pri mojej prvej jazde som bol pripútaný na 100 metrov. Vyskytli sa určité problémy so spoľahlivosťou, s ktorými sa továreň zaoberala, ale ide hlavne o ľahkú skrinku pre Canter. V stredne ťažkých alebo ťažkých modeloch ho zatiaľ nedostanete.
Technicky je AMT záhradná prevodovka s konštantným záberom s automatickým spojkovým systémom priskrutkovaným a zapojeným. To prináša overenú spoľahlivosť a jednoduchosť servisu, pokiaľ máte zásuvnú diagnostiku pre riadenie zmien. Znamená to však aj to, že pri najlepších verziách (teda z Európy a USA) si môžete prispôsobiť priebeh radenia, rozsah otáčok a čas zaradenia tak, aby vyhovovali danej aplikácii.
Napríklad pri mojej prvej jazde na Hino 700 so ZF AMT bolo okamžite jasné, že sa nikto bližšie nepozeral na charakteristiky motora. Vytočilo to matice, takže som prešiel do manuálneho režimu, pred výmenou som stiahol veľký motor Hino na 1050 otáčok za minútu, spotreboval oveľa menej paliva a užíval si tichšiu jazdu. Keď som sa vrátil na Mount Ousley, severne od Wollongongu, nebol som o nič pomalší ako nákladné autá, ktoré sa spoliehali na počítač.
>> PLNÝ AUTOMAT
Môj obľúbený test nákladných vozidiel sa uskutočnil v USA pred niekoľkými rokmi. Na uzavretej testovacej dráhe boli za prívesy zapriahnuté dva rovnaké nákladné autá s rovnakou hmotnosťou. Jeden mal autobox Allison a druhý 18-stupňový manuál Eaton Roadranger.
Auto vozil vysokoškolák a manuál profesionálny vodič. Preteky ťahačov do strmého kopca videli, ako študent pekne vyhral. Potom, po pretekoch, sa ukázalo, že študent má o 75 koní menej!
Bola to dokonalá ilustrácia rozdielu, ktorý robí neprerušený krútiaci moment, a ten získate len s plne automatickou prevodovkou. Allison's 'box používa rýchlosť na ceste, použitý krútiaci moment, rýchlosť zrýchlenia a uhol sklonu na výpočet celkovej hmotnosti zariadenia. Podľa toho potom riadi mapovanie zmien.
Box tiež znamená optimálnu trakciu v teréne. V súčasnosti nie sú plne automaty viditeľné v aplikáciách medzištátnych alebo cestných vlakov na diaľnici. V procese prebieha určitý vývoj, ale nezadržiavajte dych.
Sklápače, miešadlá a čerpadlá betónu, smetiarske vozidlá a jednotky metra sú miesta, kde nájdete najrozšírenejšie využitie úplných áut, v niektorých prípadoch kvôli vysokej fluktuácii vodičov a možnosti eliminovať drahé a pravidelné výmeny spojky.
>> HYBRIDNÝ AUTOMATIZOVANÝ MANUÁL S MENIČOM Krútiaceho momentu
Mercedes-Benz má jedinečnú strunu na prove v prevodovej aréne. Actros SLT je mimoriadne ťažké nákladné vozidlo s profilom Actros a interiérom Actros, ale s novou sadou spodnej bielizne. Pohon na SLT prechádza cez Powershift AMT, ale až potom, čo najprv prejde cez menič krútiaceho momentu.
Výhody sú relevantnejšie pre úlohu nákladnej dopravy než ktorákoľvek iná, kde extrémna váha začína testovať aj tú najlepšiu hnaciu sústavu. Na konvenčných AMT, keď zvolíte jazdu, zaradí sa štartovací rýchlostný stupeň a dokonca aj bez akéhokoľvek plynu sa budete plaziť vpred, keď systém zapne spojku. Ale stlačte tlačidlo D na SLT a stále nikam nejdete. Je zaradený prevodový stupeň, ale menič krútiaceho momentu neprevádza žiadny krútiaci moment.
Až keď stlačíte plyn, menič krútiaceho momentu spracuje výkon do prevodovky. Spojka je teda plne zopnutá a kvapalinová spojka zvládne všetok sklz. Je to ťažké riešenie, pretože efektívne máte dve prevodovky v rade, ale pre ťažkú úlohu nie je hmotnosť obalu kľúčovým kritériom. SLT sa používajú na celom svete vo flotilách ťažkých nákladných vozidiel najväčších prepravných skupín.
ODBORNÍ VÝROBCOVIA
Okrem tovární, ktoré navrhujú a vyrábajú svoje vlastné prevodovky, existujú špecializovaní výrobcovia prevodoviek, ktorí dodávajú svoje produkty v továrni a po prvom predaji.
>> EATON
Pevná manuálna prevodovka Roadranger je stále známa ako prevodovka, ktorú si mnohí flotily stále vyberajú. Eaton však nemohol ignorovať trend v celom odvetví smerujúci k odbremeneniu vodiča od nutnosti používať spojku, a tak boli predstavené funkcie Ultrashift a UltraShift Plus. V podstate ide o Roadranger s hydraulickou spojkou, ktorá je riadená elektronicky, takže náklady na vývoj boli hlavne inteligentné. Napriek tomu po rozjazde prejdú z kraulovej jazdy na diaľnicu bez toho, aby sa dotkli spojky.
>> ZF
Táto nemecká spoločnosť vyrába väčšinu typov a konfigurácií prevodoviek a náprav a je najobľúbenejšia u európskych konštruktérov. Teraz predáva plne automatický systém, aby mohol konkurovať Allison, a tiež má širokú podporu vojenských síl NATO pri ich zásobovaní a požiadavkách na prepravu ľahkých jednotiek.
Jeho modulárny dizajn TraXon je priekopníkom. V podstate ide o súpravu prevodov s modulmi buď spojky, dvojspojky, hybridu alebo meniča krútiaceho momentu vpredu. Aplikácia určí, ktorý systém najlepšie vyhovuje, ale so spoločným jadrom sa znížia náklady.
>> AISIN
Spoločnosť, ktorú vlastní skupina Toyota, vyrába manuálne a automatické prevodovky pre koncernové a neskupinové spoločnosti a dodáva aj niektoré európske automobilky. Zaujímavosťou je, že stále si môžete kúpiť nákladné auto Hino s prevodovkou Allison, takže Aisin ešte nepokrýva všetky potenciálne možnosti využitia sortimentu nákladných vozidiel tohto výrobcu.
>> ALLISON
Bola to armáda, ktorá odštartovala vývoj prevodoviek Allison, hoci spoločnosť navrhla a vyrobila aj letecké motory. V skutočnosti, moje prvé predstavenie Allison vyžadovalo štuple do uší. Výkrik štyroch turbovrtuľových motorov Allison zavýjajúcich okolo nákladného priestoru RAAF C130 Hercules je zvuk, ktorý sa mi natrvalo vryl do pamäte Army Air Dispatch.
Boral má dvojslovný dôvod na zaškrtnutie políčka Allison pri objednávaní nových betónových alebo štrkových kamiónov – „nulové prestoje“. Spoločnosť dodáva ťažké autá spoločnostiam v oblasti stavebných zariadení a americkej armáde a tiež poskytuje pohonné jednotky pre niektoré námorné aplikácie.
Allisonovým obchodným šéfom pre Austráliu je Robert Cavagnino, šéf dragster tímu Top Fuel vo svojom „voľnom“ čase. Pomedzi uši trhajúce praskanie nitromotorov na poslednom stretnutí WA mi povedal o náraste záujmu výrobcov o autá, ktorý bol spôsobený najmä dopytom zákazníkov.
Kľúčovým bodom je, že trend sa teraz vyvinul z trendu nevyhnutnosti kvôli obmedzeniam vodiča k trendu efektivity kvôli spôsobu, akým automatická skriňa maximalizuje výkonové charakteristiky motora.
"To je dôvod, prečo je tu rastúci problém s AMT," povedal.
"Najmä európske motory sú šesťvalce s nízkymi otáčkami a vysokým krútiacim momentom, ktoré skutočne vyžadujú menič krútiaceho momentu, aby dosiahli čo najlepší výkon."
PO CESTE
Na obzore sú veci, ktoré rozšíria diverzifikáciu prenosovej techniky v nákladných autách na austrálskych cestách. Allison aj ZF sa zameriavajú na operátorov na dlhé vzdialenosti s funkciami, ktoré oslovia tieto aplikácie.
Dvojitá predlohová 10-stupňová automatická prevodovka Allison TC10 je dostatočne flexibilná pre mestské aj diaľničné pracovné cykly hlavného ťahača a poskytuje zmiešanú architektúru s radením pri plnom výkone, meničom krútiaceho momentu a dizajnom dvojhriadeľovej prevodovky.
Spoločnosť prevádzkovala flotilu testovacích používateľov, ktorí dosiahli priemerné päťpercentné zlepšenie spotreby paliva s TC10 v porovnaní s ich súčasnými manuálnymi a automatizovanými manuálnymi modelmi.
Prevodovka má výkon až 600 koní a krútiaci moment 2305 Nm s 10 rýchlosťami vpred a dvoma vzad. Je vybavený najnovšou generáciou elektronických ovládacích prvkov Allison, ktoré poskytujú predpovede na elimináciu zbytočných výmen oleja a filtrov a vylepšenú funkčnosť voliča radenia.
Tlak na inovácie posúva vývoj prevodoviek do nových oblastí. Spoločnosť ZF napríklad vyvinula balík Innovation Truck, ktorý obsahuje 120kW elektromotor zabudovaný priamo do krytu zvončeka 12-stupňovej prevodovky.
Funguje nielen ako retardér, ktorý rekuperuje energiu, ale v kombinácii so servomotormi riadenia, vysoko komplexným softvérovým programom a počítačovým tabletom má v rukáve aj nóbl trik. Stručne povedané, vodič príde do depa a pristaví sa blízko nakladacej rampy, vyskočí z kamiónu, odovzdá tablet personálu nakladacej stanice a zamieri si do vnútra, kde si oddrieme.
Ľudia z depa potom pomocou tabletu zacúvajú kamión do zálivu bez použitia motora. Elektromotor zvláda manéver, zatiaľ čo naftový motor si tiež zdriemne a riadenie riadi softvér.
Systém je demonštrovaný na DAF XF, ktorý ťahá náves s prívesom na prasa za sebou (pozri hlavný obrázok). Zdá sa, že dvojitý kĺbový spoj nie je pre obsluhu žiadny problém, ktorý kamión nasmeruje jedným prstom ťahaním grafiky prívesu na tablete do požadovanej polohy. Napadá ma niekoľko vodičov B-double, ktorí potrebujú takýto systém...
VEĽKÁ OTÁZKA: AUTO ALEBO MANUÁLNE?
Najväčšiu otázku možno zodpovedať iba dôkladným preskúmaním používania aplikácií a ovládačov. Manuál, či už je spojka ovládaná vodičom alebo počítačom, má obmedzenia, ktoré sú umocnené nezastaviteľným trendom v konštrukcii a charakteristikách motora.
Laicky povedané, zdá sa, že vlny krútiaceho momentu, ktoré sa podobajú skôr impulzom, keď znížite počet valcov a znížite otáčky, môžu spôsobiť rázy v rámci prevodoviek, ktoré sa zväčšia pozdĺž hnacej sústavy, keď je spojená pevnou spojkou. ako je spojka. Môže to viesť k tomu, že ECM bude tieto impulzy interpretovať ako vstup vodiča z škrtiacej klapky, čo spôsobí, že motor začne poháňať, dokonca aj v režime tempomatu.
Jeden špičkový výrobca s pravdepodobne najlepším AMT na trhu, pokiaľ ide o použiteľnosť, sa práve teraz vážne pozerá na plnú automatiku kvôli masívnemu zaťaženiu krútiaceho momentu, ktorý prechádza cez jeho vlastné AMT.
Ďalším príkladom je veľký Švéd, ktorého 3500 Nm obloženia stropu V8 má krútiaci moment obmedzený na 200 Nm z prvého na deviaty prevodový stupeň. Vývoj skrinky AMT na zvládnutie tohto druhu krútiaceho momentu pri nižších prevodových stupňoch by bol obrovským inžinierskym úsilím. Takže hoci si priplatíte za veľký krútiaci moment, máte ho len od 10. prevodového stupňa. To znamená, že operátor ťažkej nákladnej dopravy nezíska maximálne hodnotenie, keď ho najviac potrebuje – napríklad pri manévrovaní s nepárnym Manly Ferry v priemyselnej oblasti.
V konečnom dôsledku sa násobenie krútiaceho momentu vykonáva pomocou ozubeného kolesa v AMT, ale pomocou kvapalinovej spojky v aute, čím sa výrazne znižuje opotrebovanie ozubeného kolesa.
Elektronika na AMT dokáže len toľko, že keď je zaradený prevodový stupeň, je to tvrdá spojka. Takže je to bod zmeny, na ktorý sa zameriava ECM. Auto však môže riadiť prechod krútiaceho momentu, keď je prevodový stupeň v prevádzke, v prípade potreby zvýšiť krútiaci moment – niekedy bez zmeny prevodového stupňa – ako aj udržiavať konštantný krútiaci moment, a to aj počas zmeny prevodového stupňa.
Medzištátne práce budú pravdepodobne poslednou baštou manuálnych alebo AMT prevodoviek. Pri relatívne nízkej frekvencii zmien nestráca tvrdá spojka nič na účinnosti v porovnaní s autom. Úspora paliva vďaka konštantnému krútiacemu momentu pri akcelerácii je minimálna, keď nákladné auto konečne vyjde na diaľnicu a jazdí s približne 30 percentami dostupného krútiaceho momentu, ktorý sa využíva deň alebo dva.
Ako vždy, urobte si svoje sumy a nakupujte za celoživotné náklady. Môže to znamenať rozdiel medzi zdravým ziskom alebo ochromujúcou stratou.