Pred zgodnjim letom 2000 je težko gospodarsko vozilo s čim drugim kot ročni menjalnik je bilo skoraj nezaslišano. Od takrat se je povpraševanje po avtomatiziranih ročnih menjalnikih (AMT) povečalo; najprej postopoma, potem pa hitreje, ko je tehnologija postajala bolj gladka in zanesljiva.
Vozni parki so začeli opažati prednosti uporabe AMT-jev: lahko bi bili učinkovitejši od ročnih, poleg tega bi jih lahko upravljali novi, manj izkušeni vozniki, s čimer bi se razširil nabor sposobnih kandidatov – olajšava, ki jo flote z veseljem sprejmejo glede na pomanjkanje voznikov.
Danes so AMT-ji opremljeni z večino novih gospodarskih vozil, ki prihajajo s tovarniške linije. Kljub temu trendu pa so tovornjaki z ročnim menjalnikom še vedno zaželeni v številnih voznih parkih.
"Še vedno opažamo povpraševanje po ročnih menjalnikih iz voznih parkov z izkušenimi vozniškimi skupinami in v posebnih aplikacijah, kot so težki prevozi ali težke storitve," je povedala Becky Parsons, globalna vodja strategije izdelkov sklopke pri Eaton Vehicle Group.
Da bi ugotovili, ali so tovornjaki z ročnim menjalnikom ali AMT najbolj primerni, morajo vozni parki upoštevati različne dejavnike.
Osnove specifikacij menjalnika
Ročni menjalniki so morda še vedno bolj smiselni za nekatere flote. To lahko velja za vozne parke z velikim številom izkušenih voznikov, ki raje vozijo tovornjak, opremljen s stopalko sklopke, namesto z AMT, ali za vozne parke, katerih vozila se uporabljajo v bolj ekstremnih delovnih ciklih.
Aplikacije, v katerih se bo tovornjak uporabljal, so eden najpomembnejših dejavnikov pri specifikaciji menjalnika. To je lahko še posebej kritično, saj imajo nekateri AMT omejen navor, ki ga lahko prenesejo.
"Stranke morajo pogledati, v katero uporabo bodo tovornjaki šli," je dejal Chad Seth, direktor prodaje tovornjakov pri Rihm Kenworth. »Natančneje, tovornjak, ki vleče končno ali stransko razkladanje, bo morda potreboval določeno vrsto AMT ali prešel na popolnoma [samodejni] menjalnik Allison zaradi potrebne nizke prestave. Nekateri AMT imajo le omejene zmogljivosti navora.«
Seth je dejal, da lahko AMT prenese samo največji navor 1850 ft-lbs, 18-stopenjski ročni menjalnik pa lahko prenese do 2050 ft-lbs.
Večina voznih parkov brez izjemnih potreb po navoru pa lahko pričakuje izboljšave v skoraj vseh metrikah učinkovitosti s prehodom z ročnih menjalnikov na AMT. To je predvsem posledica dejstva, da lahko vozniki – izkušeni ali neizkušeni – lažje izkoristijo funkcije AMT, ki jih ponujajo za izboljšanje učinkovitosti.
»Največja razlika med AMT in priročniki je v tem, da lahko z AMT proizvajalci originalne opreme tovornjakov zagotovijo več funkcij in funkcij na kritičnih področjih odziva, zmogljivosti in učinkovitosti goriva,« je dejal Johan Agebrand, direktor trženja izdelkov pri Volvo Trucks North America.
Z ustreznim usposabljanjem lahko vozni parki pričakujejo, da bo več njihovih voznikov uporabljalo funkcije AMT in s tem izboljšalo zmogljivost, je dodal.
»Prvih 5 do 10 odstotkov ročnih gonilnikov se morda ne bo drastično izboljšalo z AMT, ostalih 90 do 95 odstotkov pa se zagotovo bo,« je dejal Agebrand.
Omenil je tudi, da Volvo ponuja storitev oddaljenega programiranja, ki voznim parkom omogoča spreminjanje nastavitev parametrov na Volvo AMT, da optimizirajo tovornjak za določeno uporabo.
»To je smiselno, če se dodelitve flote razlikujejo po teži, topografiji in drugih dejavnikih,« je pojasnil Agebrand. "Vsak tovornjak je mogoče prilagoditi tako, da zagotavlja optimalno učinkovitost porabe goriva, produktivnost in vozne lastnosti na podlagi njegove naloge."
V primerih, ko bo tovornjak vzdrževal nastavljeno uporabo večino svoje življenjske dobe, se lahko vozni park odloči za specifikacijo menjalnika za ta določen delovni cikel.
»Če se vaše vozilo vozi OTR (po cesti), se prepričajte, da je vaš AMT prilagojen za cestne hitrosti, s katerimi se bo srečal,« je dejal Len Copeland, vodja trženja izdelkov v Detroitu. »Podobno, če se ukvarjate s prevozom težkih tovorov, se prepričajte, da je izbrani menjalnik zasnovan tako, da prenese teže in delovne pogoje, s katerimi se bo srečal. Izbira pravega AMT je pomembna tako za delovanje voznega parka kot tudi za zadovoljstvo voznikov.«
Nekateri poklicni AMT-ji na primer ponujajo edinstvene lastnosti, značilne za poklicni trg, kot sta terenski način in način brez kamnov.
Medtem ko je večina dobavljenih novih gospodarskih vozil opremljenih z AMT, je danes na cestah še vedno veliko tovornjakov z ročnimi menjalniki. Poleg tega je pomembno upoštevati starejše modele tovornjakov, ki jih še vedno uporabljajo vozni parki. To pomeni, da morajo biti tehniki voznega parka v bližnji prihodnosti usposobljeni za vzdrževanje in servisiranje AMT-jev in ročnih menjalnikov.
Čeprav obstajajo očitne razlike med obema, so si AMT in priročniki bolj podobni, kot se zdi na prvi pogled. Ena najpomembnejših podobnosti, ki bi morala biti ključna pozornost oddelkov za vzdrževanje voznega parka, je sklopka.
Menjalnik za gospodarska vozila
Delovanje sklopke
Za voznika, ki upravlja tovornjak z ročnim menjalnikom ali AMT, je razlika očitna: eden ima pedal sklopke, drugi pa ne. Podobno kot pri vožnji tovornjaka s popolnoma samodejnim menjalnikom, AMT zahteva le uporabo stopalke za plin in zavore. Tu pa se podobnost konča; AMT-ji so glede mehaničnega delovanja bolj podobni ročnim kot samodejnim menjalnikom.
Po navedbah Allison Transmission samodejni menjalnik uporablja hidravlični pretvornik navora za povezavo motorja z menjalnikom s planetnim menjalnikom. AMT na drugi strani uporablja standardni ročni menjalnik z električnim ali pnevmatskim aktiviranjem sklopke.
Z drugimi besedami, samodejni menjalnik v tovornjaku, tako kot avtomatski menjalnik v osebnem avtomobilu, zagotavlja enakomerno, skoraj konstantno pospeševanje. Po drugi strani pa AMT prestavlja kot standardni tovornjak z ročnim menjalnikom, pri katerem se pospeševanje med prestavljanjem ustavi.
»Mehansko gledano ni razlike [med priročniki in AMT-ji],« je pojasnil Volvov Agebrand. »Vendar pa pri AMT računalniki vozila upravljajo sklopko v primerjavi s človeškim voznikom v ročnem načinu. Algoritmi v današnjih AMT so tako dobri, da bo AMT, ko pride do dejanskega prestavljanja in vpliva na sklopko, izvedel tehnično bolj popolno prestavljanje v 100 odstotkih časa.”
AMT-ji uporabljajo krmilni modul skupaj z mehanskim ali pnevmatskim stikalom za aktiviranje same sklopke, je dejal Copeland iz Detroita. To omogoča menjalniku čim bolj učinkovito prestavljanje. Dodal je, da nekateri AMT ponujajo več načinov vožnje, da vozniku pomagajo ohraniti nadzor nad prestavljanjem menjalnika.
Učinkovitejše prestavljanje, da boste vedno v pravilni prestavi, kot je zahtevano, pomeni, da AMT prestavljajo pogosteje. Proizvajalci so to upoštevali z uporabo drugačnih materialov sklopke od tistih, ki bi se tradicionalno uporabljali za sklopko ročnega menjalnika.
"Ročne sklopke so izdelane iz polkovinske sestave, medtem ko AMT uporabljajo material iz organskih vlaken, ker pogosteje prestavljajo na podlagi različnih strategij prestavljanja, ki zahtevajo bolj gladko vklapljanje in izklapljanje sklopke, kot ga lahko ponudi kovinska sklopka," je dejal Copeland.
Da bi se dodatno zaščitil, sistem AMT vključuje tudi ocenjevalnik temperature sklopke, glede na Eatonov Parsons, ki ga uporablja za preprečevanje prekomerne obrabe sklopke in povezanih komponent.
Ročni menjalniki imajo običajno manj senzorjev in se bolj zanašajo na voznika, da se izogne pregretju sklopke in povzroči prekomerno obrabo.
Izogibanje katastrofi sklopke
Napačna uporaba in nepravilno vzdrževanje sta dva od glavnih vzrokov za okvaro sklopke pri ročnem menjalniku. AMT-ji odstranijo neposredno človeško interakcijo, zato je zloraba manjša težava. Nepravilno vzdrževanje pa lahko kljub temu povzroči okvaro sklopke tudi pri AMT.
Nepravilno vzdrževanje sklopke vozila lahko privede do zdrsa, trdega aktiviranja pedala (za ročne menjalnike), prekomerne toplote in prezgodnje okvare, je opozoril Steve Toninato, direktor servisa pri Rihm Kenworth.
Okvara sklopke zaradi napačne uporabe ali neustreznega vzdrževanja pa je nekoliko načrtovana. Sklopka pri ročnih menjalnikih in AMT je zasnovana kot šibka točka v sistemu, ki se bo najprej obrabila ali zlomila, da bi zaščitila sam menjalnik.
"Nepravilno vzdrževanje ali delovanje vozila lahko povzroči obrabo in zlom sklopke," je dejal Volvo's Agebrand. »V daljših ali skrajnih primerih je sklopka zasnovana tako, da odpove; sicer se bodo dejanski zobniki in zobniške gredi znotraj menjalnika zlomili. To velja enako za AMT in priročnike.«
Copeland iz Detroita je opozoril, da je vzdrževanje ključnega pomena, saj lahko težave z menjalnikom povzročijo širše težave z vozilom.
"Nepravilno vzdrževani menjalniki lahko vodijo do kaskadnih okvar v celotnem pogonskem sklopu," je opozoril Copeland. »V voznih parkih se lahko skrajša življenjska doba, [zmanjša] delovna zmogljivost, povečajo se okvare sklopke in močno pregrejejo. Vedno si oglejte priročnik za vzdrževanje proizvajalca originalne opreme, da se prepričate, ali vzdržujete svojo opremo, kot je priporočeno, da preprečite te težave.«
Opozorilni znaki
Prvi korak, da se izognete okvari sklopke, je, da ste pozorni na znake neizbežne težave. Vozniki in tehniki bi morali paziti na znake, da je menjalnik obremenjen. Ročni menjalniki in AMT ponujajo različna opozorila, zato je pomembno, da dobro poznate oba.
»Pri ročnih menjalnikih vozniki občutijo izgubo 'občutka' na stopalki sklopke ali lahko slišijo škrtanje in imajo težave pri prestavljanju,« je dejal Agebrand.
Toninato je opozoril, da je zdrs lahko še en očiten pokazatelj težave s sklopko, medtem ko je Copeland dejal, da bi se morali vozniki zavedati toplote sklopke – dejavnika, ki je pogosto viden po vonju po zažganem, kar velja tako za ročne menjalnike kot za AMT.
Copeland je tudi opozoril, da je večina AMT opremljenih s senzorjem temperature sklopke, ki bo voznika obvestil, ko je sklopka prevroča za varno delovanje. Poleg tega, če menjalnik med vožnjo ne prestavi gladko v prestavo, je to verjetno pokazatelj težave s sklopko.
"AMT zagotavljajo opozorila s kodami napak in opozorili vozniku, da nakažejo potrebo po ustavitvi in pregledu sklopke," je dodal Parsons.
Opozorila je, da če voznik med upravljanjem vozila prejme opozorilo ali opozorilo, mora ustaviti vozilo in pregledati sklopko.
Diagnoza in popravilo
Diagnosticiranje težav s sklopko se lahko med ročnimi menjalniki in AMT nekoliko razlikuje. Pri ročnih menjalnikih sta glavni diagnostični metodi občutek pedala sklopke in vizualni pregled. AMT-ji s svojimi dodatnimi senzorji običajno ponujajo opozorila in kode napak in jih je mogoče lažje diagnosticirati z diagnostičnim orodjem za skeniranje in programsko opremo.
Ko gre za popravilo, je nujno, da uporabite visokokakovostne nadomestne dele za obe vrsti menjalnikov. Medtem ko proizvajalci običajno priporočajo dele blagovne znamke OEM, se voznim parkom močno priporoča uporaba vsaj delov, ki jih je odobril OEM.
"Detroit močno priporoča uporabo tovarniško odobrenih delov za vse storitve in vzdrževanje naših izdelkov," je dejal Copeland. »Tovarniško odobreni deli so običajno isti deli, ki so bili nameščeni v začetni sestavi komponente. To pomeni, da imajo deli enako stroga testiranja in kontrole zagotavljanja kakovosti kot naši tovarniško izdelani deli.«
"Dobiš, kar plačaš," je dodal Toninato. Deli z višjo ceno ponavadi zagotavljajo boljše materiale in boljšo garancijo, zaradi česar je vredno plačati dodatno vnaprej, da se izognete morebitnim težavam v prihodnosti.
Za AMT je izjemno pomembno, da uporabite sklopko, ki je bila integrirana s sistemom, da se zagotovi učinkovitost, je dejal Parsons. To je razvidno iz vidika voznih lastnosti, hrupa/tresljajev/trdosti (NVH), udobja in življenjske dobe sklopke.
Dodala je, da pri ročnih menjalnikih uporaba pravilne sklopke za uporabo zagotavlja dolgo življenjsko dobo, optimalno voznost in zmogljivost ter gladko vklapljanje.
"Pri obeh aplikacijah, če se ne uporablja pravilna sklopka, je celoten pogon ogrožen zaradi čezmernih torzijskih tresljajev," je dejal Parsons. "To pomeni, da bi bila celotna življenjska doba pogonskega sklopa ogrožena."
Najboljše prakse za vzdrževanje sklopke
Težavam s sklopko se je mogoče večinoma izogniti z izvajanjem ustreznih praks preventivnega vzdrževanja. V vseh primerih je ključnega pomena upoštevati intervale vzdrževanja, ki jih priporoča proizvajalec.
»Najprej in predvsem vedno sledi vse objavljeni vzdrževalni intervali za vaš menjalnik,« je poudaril Copeland. »Občasno preglejte vse parametre delovanja nekaj enot v vašem voznem parku, da boste lahko vzdrževalne intervale prilagodili delovanju vašega vozila. Sklopke je treba prilagoditi, ko se obrabijo; nekatere sklopke zahtevajo ročne nastavitve, ko se obrabijo, druge pa imajo samonastavljive sklopke.«
Funkcija samonastavitve – v menjalnikih, opremljenih s to funkcijo – omogoča, da sklopka vedno ostane v osnovni nastavitvi, je dodal.
Sklopke poleg redne nastavitve zahtevajo tudi redno mazanje.
"Za obe vrsti sklopk morajo vozni parki vzdrževati ustrezno mazanje sprožilnega sistema, da preprečijo obrabo sprostitvenih ležajev," je pojasnil Parsons.
Nazadnje, obe vrsti menjalnikov zahtevata redno menjavo tekočine za menjalnike. Ponovno se morajo flote obrniti na priročnik za menjalnik za priporočene intervale.
Medtem ko je komponenta zasnovana za obrabo in jo bo morda sčasoma treba zamenjati, lahko upoštevanje teh najboljših praks pomaga voznim parkom doseči največjo možno življenjsko dobo ročnega menjalnika in sklopk AMT.