Slovenščina
Med vztrajnikom dizelskega motorja tovornjaka in razpršeno obrabljeno gumo na cestišču je dolg niz sestavnih delov za prenos, preusmeritev, porazdelitev in pomnoževanje navora, ki tovornjaku daje življenjsko dobo.
Osrednji del tega procesa je prenos. Glede na sorazmerno omejeno območje vrtljajev velikega dizla in kontrastno široko območje vrtljajev, ki jih zahteva večina aplikacij, je primarna funkcija menjalnika, da motor čim dlje ohranja delovanje pri največji učinkovitosti.
Toda tehnologija, ki podpira prenose, se zelo razlikuje, pri čemer so različne tehnologije privlačne za različne segmente trga.
Kot vedno imajo tradicija in izkušnje ključno vlogo pri izbiri strank in zdaj, bolj kot kdaj koli prej, upoštevanje voznika močno vpliva na izbrano specifikacijo. Na primer, operater, ki ima težave pri iskanju voznikov, ki so hkrati izkušeni in kompetentni za ravnanje s častitljivim in na splošno neprebojnim 18-stopenjskim menjalnikom Eaton Roadranger s stalnim zarezom, se bo odločil za nekaj, kar ne potrebuje pedala sklopke.
Naslednja odločitev bo izbira med avtomatiziranim ročnim menjalnikom, ki ima še vedno sklopko in tlačno ploščo ter zato obrabljive torne površine, ali popolnoma samodejnim menjalnikom, ki uporablja tekočinsko sklopko ali pretvornik navora.
Tukaj je kratek pregled vrst prenosov, ki so trenutno na voljo ...
>> SYNCHROMESH PRIROČNIK
Večina proizvajalcev izdeluje lastne menjalnike v tej kategoriji. Tehnologija je preizkušena, jo je enostavno izvoziti prek meja podjetij in geografskih meja ter zahteva najmanjšo količino usposabljanja voznikov za najmanj denarja. Ni pa enostavno prilagoditi ali spremeniti razmerij, da bi ustrezala nalogi. Proizvajalec ponavadi to popravi z nizom predpostavk o tem, kako se bo določen model tovornjaka uporabljal. Uporaba sinhroniziranega mehanizma, da se menjalnik poveže z zobniki, zmanjša zmogljivost navora teh menjalnikov, tako da razpon teže sinhronskega menjalnika običajno ne preseže srednje obremenitve.
>> PRIROČNIK CONSTANT-MESH
Od vseh prenosov je to najtežje osvojiti. Zasnovan je z mislijo na visok navor in ekstremne razmere in je v Avstraliji še vedno glavni del cestnih vlakov in drugih večkombinacijskih aplikacij na dolge razdalje. Eaton je ponudnik izbire v tej kategoriji in 18-stopenjska razširjena prestavna ročica H-vzorca z direktnim/overdrive in gumbi za spreminjanje obsega je označena v zavesti tisočev voznikov tovornjakov po vsej državi. Dober operater lahko vzdržuje navor enako dobro kot kateri koli avtomatiziran ročni stroj, vendar je to veščina, ki zahteva veliko (včasih drage) vaje.
>> SAMODEJNO ROČNO (Z ALI BREZ PEDALA SKLOPKE)
Scania je svoj avtomatizirani ročni pogon ponujala v nastavitvah z dvema ali tremi pedali. Pojma nimam zakaj. Če boste dobili računalnik za upravljanje sklopke, zakaj mu ne pustite, da opravi svoje delo od začetka do konca? Toda povedali so mi, da nekateri vozni parki radi, da njihovi vozniki uporabljajo sklopko za speljevanje, in zdi se, da je to najbolj priljubljeno pri poklicnih napravah.
Sam AMT je zdaj preizkušen sistem, vendar obstaja velika razlika v hitrosti spremembe. En japonski AMT, pri katerem vztraja tovarna, je med prestavami tako počasen, da si verjetno lahko skuhate kavo, medtem ko čakate. Eden od Švedov je v tem zelo dober in hitre spremembe zmanjšajo prekinitve navora na minimum.
Fuso ima zasuk na temo – njegov Duonic AMT ima dvojne sklopke, tako da menjalnik vnaprej izbere naslednjo prestavo, ko pospešujete. Na moji prvi vožnji sem bil zataknjen na 100 metrih. Tovarna je odpravila nekaj težav z zanesljivostjo, vendar gre v glavnem za lahek zaboj za Canter. Še vedno ga ne morete dobiti v srednje- ali težkih modelih.
Tehnično gledano je AMT vrtni menjalnik s konstantno zapletenostjo z avtomatiziranim sistemom sklopke, ki je privit in priključen. To prinaša uveljavljeno zanesljivost in enostavnost servisiranja, če imate vtični diagnostiko za upravljanje sprememb. Toda to tudi pomeni, da lahko pri najboljših različicah (to je iz Evrope in ZDA) prilagodite vzorec prestavljanja, obseg vrtljajev in čas v prestavi, da ustrezajo aplikaciji.
Na primer, pri moji prvi vožnji Hina 700 z ZF AMT je bilo takoj jasno, da nihče ni natančno pogledal značilnosti motorja. Ugasnil je svoje vrtljaje, zato sem preklopil na ročni način, pred menjavo znižal velik motor Hino na 1050 vrt/min, porabil veliko manj goriva in užival v tišji vožnji. Ko sem se vrnil na goro Mount Ousley, severno od Wollongonga, nisem bil nič počasnejši od tovornjakov, ki so se zanašali na računalnik.
>> POPOLNA AVTOMATIKA
Moj najljubši test tovornjaka je bil izveden v ZDA pred nekaj leti. Na zaprti testni stezi sta dva enaka tovornjaka priklopila na priklopnika z enakimi masami. Eden je imel Allison auto 'box, drugi pa 18-stopenjski ročni Eaton Roadranger.
Tovornjak je vozil študent, ročno pa poklicni voznik. Študent je lepo zmagal v dirki z vlečnimi dirkami v strm hrib. Nato se je po dirki izkazalo, da ima študent 75 konjskih moči manj!
To je bila popolna ponazoritev razlike, ki jo ustvari neprekinjen navor, to pa lahko dosežete le s popolnoma samodejnim menjalnikom. Allisonova škatla uporablja cestno hitrost, uporabljeni navor, stopnjo pospeševanja in kot naklona za izračun bruto teže ploščadi. Nato ustrezno upravlja preslikavo premika.
Škatla zagotavlja tudi optimalen oprijem v terenskih razmerah. Trenutno popolne avtomatike ni mogoče najti v aplikacijah za cestne vlake na meddržavnih ali avtocestnih cestah. V procesu je nekaj razvoja, vendar ne zadržujte diha.
Prekucniki, mešala in črpalke za beton, tovornjaki za odpadke in podzemne dostavne enote so tam, kjer boste našli najbolj razširjeno uporabo polnih avtomobilov, v nekaterih primerih zaradi visoke stopnje menjave voznikov in možnosti, da odpravite drage in redne menjave sklopke.
>> HIBRIDNI AVTOMATIZIRANI ROČNI S PRETVORNIKOM NAVORA
Mercedes-Benz ima edinstveno tetivo na svojem loku v areni menjalnika. Actros SLT je ultra težki tovornjak s profilom Actros in notranjostjo Actros, vendar z novim kompletom spodnjega perila. Pogon na SLT poteka prek Powershift AMT, vendar šele potem, ko gre najprej skozi pretvornik navora.
Prednosti so pomembnejše za vlogo prevoznika težkih tovorov kot za katero koli drugo vlogo, kjer ekstremno težki stoječi zagoni preizkusijo tudi najboljši pogon. Pri običajnih AMT se, ko izberete vožnjo, vklopi začetna prestava in celo brez plina boste lezli naprej, ko bo sistem vklopil sklopko. Ampak pritisni gumb D na SLT in še vedno ne greš nikamor. Vklopljena je prestava, vendar pretvornik navora ne pretvarja nobenega navora.
Šele ko pritisnete na plin, pretvornik navora predela moč v menjalnik. Tako je sklopka popolnoma vklopljena in tekočinska sklopka obvlada vse zdrse. To je težka rešitev, ker imate dejansko dva menjalnika v liniji, vendar za težko nalogo tara teža ni ključno merilo. SLT se uporabljajo po vsem svetu v voznih parkih največjih transportnih skupin za težki tovor.
SPECIALIZIRANI PROIZVAJALCI
Poleg tovarn, ki načrtujejo in izdelujejo lastne menjalnike, obstajajo specializirani proizvajalci menjalnikov, ki dobavljajo svoje izdelke v tovarni in po začetni prodaji.
>> EATON
Trden kot žeblji ročni menjalnik Roadranger še vedno slovi kot menjalnik izbire številnih voznih parkov. Toda Eaton ni mogel prezreti trenda v industriji, da bi voznika razbremenili uporabe sklopke, zato sta bila predstavljena Ultrashift in UltraShift Plus. V bistvu gre za Roadrangerja s hidravlično sklopko, ki je elektronsko vodena, zato je strošek razvoja predstavljala predvsem pamet. Kljub temu bodo hotshoti po speljevanju prešli iz plazenja v avtocestno križarjenje, ne da bi se dotaknili sklopke.
>> ZF
To nemško podjetje izdeluje večino vrst in konfiguracij menjalnikov in osi, najbolj priljubljeno pa je pri evropskih proizvajalcih. Zdaj trži popolnoma avtomatsko vozilo, da konkurira Allisonu, uživa pa tudi široko podporo vojaških sil Nata pri oskrbi in zahtevah za prevoz lahkih vojakov.
Njegova modularna zasnova TraXon je pionir. V bistvu gre za sklop prestav s sklopko, dvojno sklopko, hibridom ali modulom pretvornika navora na sprednji strani. Aplikacija bo določila, kateri sistem je najbolj primeren, a s skupnim jedrom so stroški nižji.
>> AISIN
Podjetje, ki je v lasti skupine Toyota, izdeluje ročne in avtomobilske menjalnike za podjetja v skupini in zunaj skupine ter dobavlja tudi nekaterim evropskim avtomobilskim podjetjem. Zanimivo je, da še vedno lahko kupite tovornjak Hino z menjalnikom Allison, tako da Aisin še ne pokriva vseh možnih uporab ponudbe tovornjakov proizvajalca.
>> ALLISON
Vojska je bila tista, ki je začela razvoj menjalnika Allison, čeprav je podjetje oblikovalo in izdelovalo tudi letalske motorje. Pravzaprav je moj prvi uvod v Allison zahteval čepke za ušesa. Krik štirih turbopropelerskih motorjev Allison, ki tulijo okrog tovornega prostora letala RAAF C130 Hercules, je zvok, ki se je trajno vtisnil v spomin moje vojaške letalske dispečerke.
Boral ima dvobesedni razlog, zakaj ob naročanju novih tovornjakov za beton ali gramoz obkljuka možnost možnosti Allison – 'nič izpadov'. Podjetje dobavlja težke avtomobile podjetjem z gradbeno opremo in ameriški vojski, zagotavlja pa tudi pogonske enote za nekatere pomorske aplikacije.
Allisonin šef prodaje za Avstralijo je Robert Cavagnino, šef ekipe Top Fuel dragster v svojem 'prostem' času. Med ušesom parajočim hreščanjem nitro motorjev na zadnjem srečanju WA mi je povedal o povečanem zanimanju za avtomobile med proizvajalci, ki ga v veliki meri poganja povpraševanje strank.
Ključna točka je, da se je trend zdaj razvil iz nuje zaradi voznikovih omejitev v trend učinkovitosti zaradi načina, na katerega avtomatska škatla poveča zmogljivost motorja.
"Zato se razvija problem z AMT-ji," je dejal.
"Predvsem evropski motorji so šestvaljniki z nizkimi vrtljaji in visokim navorom, ki resnično potrebujejo pretvornik navora za najboljšo zmogljivost."
PO CESTI
Na obzorju so stvari, ki bodo razširile diverzifikacijo tehnologije prenosa v tovornjakih na avstralskih cestah. Tako Allison kot ZF ciljata na operaterje na dolge razdalje s funkcijami, ki bodo všeč tem aplikacijam.
Allisonov 10-stopenjski samodejni menjalnik z dvojno protigredjo TC10 je dovolj prilagodljiv tako za delovne cikle glavnega pogona v mestu kot tudi za avtoceste in zagotavlja mešano arhitekturo s prestavljanjem s polno močjo, pretvornikom navora in zasnovo menjalnika z dvojno protigredjo.
Podjetje je upravljalo s floto testnih uporabnikov, ki so s TC10 dosegli povprečno petodstotno izboljšanje porabe goriva v primerjavi z njihovimi trenutnimi modeli z ročnim in avtomatiziranim ročnim pogonom.
Menjalnik je ocenjen na 600 KM in 2305 Nm navora z 10 hitrostmi naprej in dvema vzvratno. Opremljen je z Allisonovo najnovejšo generacijo elektronskih krmilnikov, ki zagotavljajo prognostiko za odpravo nepotrebnih menjav olja in filtrov ter izboljšano funkcijo izbirnika prestav.
Prizadevanje za inovacije vodi razvoj prenosa na nova področja. ZF je na primer razvil paket Innovation Truck, ki vključuje električni motor z močjo 120 kW, vgrajen neposredno v ohišje zvonca 12-stopenjskega menjalnika.
Ne deluje samo kot retarder, ki vrača energijo, ampak ima v rokavu tudi eleganten trik v kombinaciji s krmilnimi servomotorji, zelo zapletenim programom in računalniško tablico. Skratka, voznik prispe v skladišče in se približa nakladalni postaji, skoči iz tovornjaka, preda tablico osebju na nakladalni postaji in se napoti noter, da poje za dremež.
Osebje iz skladišča nato s tablico zapelje tovornjak v zaliv brez uporabe motorja. Električni motor skrbi za manever, medtem ko dizelski motor prav tako zadrema, programska oprema pa upravlja krmiljenje.
Sistem je prikazan na vozilu DAF XF, ki vleče polprikolico s prašiči za seboj (glejte glavno sliko). Zdi se, da dvojna artikulacija ne predstavlja nobene težave za operaterja, ki usmerja tovornjak z enim prstom in povleče grafiko prikolice na tablici v želeni položaj. Lahko se spomnim nekaj B-double voznikov, ki potrebujejo tak sistem ...
VELIKO VPRAŠANJE: SAMODEJNO ALI ROČNO?
Na največje vprašanje je mogoče odgovoriti le s podrobnim pregledom uporabe aplikacije in gonilnika. Priročnik, ne glede na to, ali sklopko upravlja voznik ali računalnik, ima omejitve, ki jih povečuje neustavljiv trend v zasnovi in značilnostih motorja.
Z laičnim izrazom se zdi, da lahko valovi navora, ki so bolj podobni impulzom, ko zmanjšate število valjev in zmanjšate število vrtljajev, povzročijo sunke v menjalnikih, ki se povečajo vzdolž pogonskega sklopa, ko je povezan s trdo sklopko, kot je sklopka. Posledica je lahko, da ECM te impulze razlaga kot voznikov vhod iz plina, kar povzroči, da motor začne loviti, tudi v tempomatskem načinu.
En vrhunski proizvajalec, z verjetno najboljšim AMT na trgu, kar zadeva uporabnost, trenutno resno razmišlja o popolni avtomatizaciji zaradi velikih obremenitev z navorom, ki potekajo skozi njegove lastne AMT.
Drugi primer je velik Šved, katerega strop V8 s 3500 Nm ima navor omejen z 200 Nm od prve do devete prestave. Razvoj škatle AMT za obvladovanje takšne vrste navora v nižjih prestavah bi bil ogromen inženirski napor. Torej, čeprav plačate dodatno za velik navor, ga imate šele od 10. prestave dalje. To pomeni, da prevoznik težkega tovora ne dobi najvišje ocene, ko jo najbolj potrebuje – na primer med manevriranjem nenavadnega trajekta Manly okoli industrijskega območja.
Konec koncev se navor poveča z zobniškim sklopom v AMT-jih, vendar s tekočinsko sklopko v avtomatu, kar drastično zmanjša obrabo zobniškega sklopa.
Elektronika na AMT lahko naredi le toliko, saj je pri vklopljeni prestavi trda sklopka. Točka spremembe je torej tisto, kar je v središču ECM. Toda avtomat lahko nadzoruje prehod navora, medtem ko prestava deluje, poveča navor, kadar je to potrebno – včasih brez menjave prestave – ter ohranja navor konstanten, tudi med menjavo prestave.
Meddržavno delo bo verjetno zadnji branik ročnih ali AMT menjalnikov. Z razmeroma nizko frekvenco menjav trda sklopka nič ne izgubi učinkovitosti v primerjavi z avtomatom. Prihranek goriva zaradi konstantnega navora pri pospeševanju je majhen, ko tovornjak končno zapelje na avtocesto in dan ali dva vozi s približno 30 odstotki razpoložljivega navora.
Kot vedno, izračunajte svoje vsote in kupujte po ceni celotnega življenja. Lahko pomeni razliko med zdravim dobičkom ali osupljivo izgubo.