Српски
Када се крећу, на возила утичу различите силе отпора, као што је сила трења услед интеракције са површином пута. Због тога возила морају да акумулирају снагу потребну да савладају силе отпора за покретање из места и убрзање. Отпор на путу назива се вучни отпор, а вучна сила, која савладава овај отпор, ствара вучни ефекат. Осим отпора на путу, возила морају да издрже отпор ваздуха. За камионе је то посебно важно, јер је отпор ваздуха пропорционалан површини фронталне пројекције возила и његовој брзини подигнутој на трећу потенцију (с^3). Стога произвођачи камиона морају да обрате велику пажњу не само на мењач и параметар преносног односа (мин и мак), већ и да доведу ове параметре у корелацију са снагом, сопственом масом возила, бруто масом возила, итд. Приликом избора мењача за возила, стручњаци узимају у обзир однос снаге и масе, односно однос максималне снаге мотора према његовој бруто тежини.
Карактеристике мењача имају значајан утицај на ефикасност горива. Познате компаније као што су Еатон, Аллисон, ЗФ континуирано развијају нова решења за мењаче, која власницима комерцијалних камиона пружају значајне предности. Треба напоменути да перформансе мењача зависе од услова на путу, циклуса рада мотора (дуги периоди вожње са константном брзином или честа заустављања и стартовања), просечне брзине возила итд.
Камиони се веома разликују по величини, снази и конфигурацији; мање варијанте могу бити механички сличне неким путничким аутомобилима. Ова возила могу бити веома велика и моћна, и могу се конфигурисати за прилагођавање специјализоване опреме, као што су ватрогасна возила и мешалице за бетон и усисни багери. Модерни камиони се углавном покрећу дизел моторима, иако мали и средњи камиони са бензинским моторима постоје у САД, Канади и Мексику. Модерни камиони су дизајнирани за вожњу на велике удаљености. Због тога ова возила треба да буду опремљена веома поузданим и издржљивим мењачима.
Пренос камиона је комбинација међусобно повезаних јединица, које помажу да се обртни момент мотора пренесе на погонске точкове. Штавише, вредност обртног момента и његов смер могу да се мењају у зависности од других фактора. Преноси различитих марки и модела камиона имају своје специфичности, које су одређене факторима као што су број погонских осовина, индивидуалне карактеристике дизајна возила итд. Стандардни ручни мењачи камиона обавезно укључују компоненте као што су квачило, мењач, карданско вратило, преносник случај.
Што се тиче обртног момента, који се преноси помоћу мењача на водеће точкове камиона, он је директно пропорционалан преносним односима преноса. Преносне односе одређују инжењери за свако посебно возило током процеса његовог развоја. Вредност обртног момента је одређена техничким и динамичким карактеристикама, које треба имплементирати у модел који се развија.
Пузање кроз уска урбана подручја у саобраћају са честим заустављањем и кретањем, кретање кроз трагове гума на блатњавом градилишту или кретање кроз стамбени отпад – циљана примена камиона или комерцијалних возила класе 6-8 може поставити специфичне захтеве за мењаче у поређењу са њиховим колегама на аутопуту. Ипак, то није зауставило општи тренд аутоматизације у камионима и комерцијалним возилима, који је посебно погодио мењаче.
Ручни мењач је деценијама тестиран од стране милиона возача комерцијалних камиона, који ово решење сматрају најпогоднијим решењем за камионе: ручни мењачи су једноставни, релативно јефтини у производњи и одржавању и обезбеђују смањену потрошњу горива. Међутим, ручни мењачи имају један значајан недостатак, који може засенити све горе наведене предности и изазвати незадовољство код возача: ручно мењање брзина и истовремене манипулације педалама могу бити прилично проблематичне, посебно у градском саобраћају. Није ни чудо што се данас произвођачи камиона, са најновијим технологијама на располагању, труде да задовоље захтеве возача и учине процес промене степена преноса практичнијим и безбеднијим. Према бројним истраживачким радовима, Северна Америка прати Европу у тренду „без смена“ јер аутоматски и аутоматизовани ручни мењачи настављају да добијају популарност у сегменту комерцијалних камиона. Разлози укључују побољшану потрошњу горива и лакше запошљавање и продуктивност возача него са приручницима, уз већу сигурност.
На малим камионима можете пронаћи ручне мењаче који подсећају на решења за мењање брзина која се примењују у путничким аутомобилима. Често имају око шест брзина и обично имају синхронизатор. За ове камионе једноставан Х-образац је лак за руковање. Међутим, постаје мало компликованије када имате посла са већим камионима и комерцијалним возилима са више брзина. На овим већим камионима обично постоје додатне контроле које помажу у управљању контролом различитих брзина. Код старијих камиона, контрола је често засебна полуга постављена на под или у новије време – пнеуматски прекидач постављен на „Х“ полугу; код новијих камиона контрола је често електрични прекидач постављен на "Х" полугу. Мулти-контролни мењачи су уграђени са много већим снагама, али ретко користе синхронизацију. Постоји неколико уобичајених алтернатива за образац померања – домет, разделник, домет-раздељивач. Данашњи ручни мењачи за камионе су најчешће „раздељивачи опсега“.
Савремени аутоматски мењачи имају значајне разлике од својих претходника, који су коришћени у комерцијалним камионима. Основна разлика је у количини степена преноса и у самом принципу управљања камионским преносом. Количина брзина у старим аутоматским мењачима била је ограничена на 5, а управљање се вршило уз помоћ хидраулике. Данас произвођачи мењача нуде аутоматске мењаче са више од 5 брзина, којима се управља помоћу електронике. Штавише, савремени аутоматски мењачи су опремљени блокадом претварача обртног момента.
Листа предности савремених аутоматских мењача за комерцијална камиона укључује несметан процес мењања степена преноса. Потрошња горива на сеоским путевима је упоредива са потрошњом када се користи мануелни мењач. Аутоматски мењач омогућава возачима да возе камион лакше и безбедније, обраћајући више пажње на пут и не ометајући их ручним мењањем степена преноса. Главни конкурентски недостаци аутоматских мењача за комерцијалне камионе су повећана потрошња горива, проблеми са одржавањем и аутоматским мењачем који резултирају скупим услугама поправке.
Аутоматизовани ручни мењач (АМТ) се сматра још једним обећавајућим решењем за пренос за камионе и комерцијална возила. АМТ су слични ручним мењачима у погледу функционалних могућности и принципа рада. Може се рећи да је АМТ скоро исти као и мануелни мењач, али укључује серво и хидрауличне погоне, који контролишу рад квачила и процес мењања степена преноса. АМТ-ови су познати по својој ефикасности. Поред тога, аутоматизовани мењачи нису толико скупи у одржавању и поправци као аутоматски мењачи, а потрошња горива аутоматизованих мењача је компатибилна са нивоом мануелних мењача (понекад АМТ-ови могу још више уштедети гориво). Ако су камиони са аутоматским мењачем једноставни за употребу, али захтевају знатне трошкове за гориво и услуге, онда се камиони са АМТ-има испостављају не само згодним, већ и економски исплативим.
Међутим, треба напоменути да када промените ручни мењач или АМТ и укључите квачило, обртни момент мотора се прекида и та снага се не преноси низ погон на точкове. У потпуно аутоматском мењачу, претварач обртног момента вам омогућава да мењате степен преноса без прекидања обртног момента који иде од мотора до точкова.
Пошто аутоматски мењачи и АМТ решења постепено потискују опције мануелног мењања брзина са тржишта мењача за камионе и комерцијална возила, ми ћемо детаљније прегледати ове типове мењача.
Уобичајени аутоматски мењач укључује претварач обртног момента, механички део, контролни систем и помоћне механизме. Претварач обртног момента служи као хидраулички механизам за пренос, у коме се снага преноси протоком АТФ-а. Претварач обртног момента се састоји од радног кола пумпе, турбине и покретача. Механизам за закључавање обезбеђује бољу економичност горива. Претварач обртног момента обезбеђује везу између мотора и мењача, смањује динамичка оптерећења, спречава заустављање мотора током преоптерећења и повећава обртни момент из мотора при стартовању из мировања и под тешким условима на путу.
Аутоматски мењачи имају 3 планетарна зупчаника и фрикционе квачила, који обезбеђују процес промене степена преноса. Вредност преносног односа се постепено мења без ометања протока снаге. Промену степена преноса врши управљачки систем у аутоматском режиму. Многи модели аутоматских мењача опремљени су хидродинамичким ретардером, који служи за успоравање возила и смањење хабања кочионих плочица. Ретардер се обично уграђује у аутоматске мењаче за аутобусе и машине и возила која раде у планинским пределима. Напредне електронске управљачке јединице (ЕЦУ) аутоматских мењача обезбеђују високу прилагодљивост условима на путу и стилу вожње и омогућавају имплементацију додатних функција. На захтев купца, аутоматски мењач може бити опремљен мењачем аутоматског мењача са дугметом или полугом.
Аллисон Трансмиссион, један од највећих светских произвођача аутоматских мењача за камионе и комерцијална возила, опрема своја решења преноса системом за дијагностику преноса камиона под називом Прогностицс, који омогућава возачу да прати статус главних компоненти возила. Функција Оил Лифе Филтер контролише потрошњу горива, штедећи гориво током вожње и током рада мотора у празном ходу. Функција Филтер Лифе Монитор обавештава возача о неопходности промене филтера мењача. Функција Монитор здравља мењача прати статус погонских кола мењача и упозорава возача на неопходност благовременог одржавања и подешавања.
Данас Аллисон Трансмиссион нуди широк спектар решења за пренос за камионе и комерцијална возила (модели преноса серије 1000, 2000, 3000 и 4000). Још једно решење аутоматског мењача ТЦ10 дизајнирао је Аллисон за вучна возила. За аутобусе се користе Аллисон трансмисије Торкматиц серије. Камиони за тешке услове рада, који се користе у рударству и грађевинарству, често су опремљени трансмисијама серије Аллисон 5000, 6000, 8000 и 9000.
Волво, познати произвођач камиона, такође нуди ефикасна решења за аутоматске мењаче, као што је Повертрониц. Тхе Повертрониц је потпуно 6-степени аутоматски мењач са електронском контролом, који је дизајниран за кретање са честим операцијама заустављања и покретања. Повертрониц мењач камиона је опремљен претварачем обртног момента како би се обезбедила велика погонска сила при стартовању из места без икаквих прекида обртног момента који се преноси на погонске точкове. Стога је овај мењач идеална опција за Волво камионе који раде на градилиштима иу градском саобраћају.
Компанија Воитх нуди породицу аутоматских мењача под називом ДИВА, који су намењени за градске и приградске аутобусе. Главна карактеристика ових аутоматских мењача је да се обртни момент мотора преноси механички као и хидраулички. Покретање из мировања се изводи хидраулично, а како се брзина кретања повећава, учешће хидраулике се постепено замењује механичким делом. Треба напоменути да се снага мотора дели пре укључивања претварача обртног момента и комбинује се након тога. Дакле, претварач обртног момента и два планетарна зупчаника чине 1. хидромеханички зупчаник. Због тога ДИВА мењач ради са високом ефикасношћу у широком опсегу брзина, обезбеђујући несметан старт из места и равномерно убрзање. Затим, систем преноса активира чисто механички пренос обртног момента, који ради са мањим губицима. Претварач обртног момента истовремено ради као хидраулични успоривач, што обезбеђује тренутно активирање хидрауличне кочнице без обзира на укључену брзину.
Висока ефикасност овог преноса постиже се захваљујући комбинацији „диференцијално-конвертор обртног момента“. Док уобичајени аутоматски мењачи мењају брзине 2-3 пута на старту, Воитх ДИВА наставља да користи 1. брзину – истовремено укључује претварач обртног момента и делове механичког преноса камиона. Због тога мањи број смена чини кретање аутобуса глаткијим и смањује хабање фрикционих дискова. Претварач обртног момента у ДИВА налази се у средини мењача, такво позиционирање је помогло да се отарасе прекомерних цеви и прикључних црева.
Немачка компанија ЗФ такође нуди изузетна решења преноса за камионе и комерцијална возила. На пример, 6-степени аутоматски мењач ЗФ ЕцоЛифе је намењен за камионе и аутобусе. Овај мењач има ефикасан систем хлађења, који омогућава рад у тежим температурним условима када температура уља у мењачу достигне 120°Ц. Поред тога, ЗФ инжењери су овде користили претварач обртног момента са већим стопама убрзања када је параметар броја обртаја мотора низак. Уграђени пригушивач вибрација обртног момента смањује потрошњу горива при стартовању из мировања брзим онемогућавањем блокаде претварача обртног момента.
Још један 6-степени аутоматски мењач ЗФ-ПоверЛине, намењен лаким комерцијалним возилима, одликује се економичношћу горива захваљујући напредном претварачу обртног момента. Треба напоменути да се претварач обртног момента аутоматског мењача у ЗФ мењачима користи на почетку кретања и престаје да ради када аутомобил убрза до брзине од 10-15 км/х. у овом случају нема потребе за коришћењем „продуженог“ 1. степена преноса. Породица ЗФ мењача Ецомат је посебно дизајнирана за градске аутобусе и возила специјалне намене.
Данас електроника игра главну улогу у контроли различитих система имплементираних у камионима. Тренутно, микропроцесор регулише рад не само паљења мотора, већ и квачила и мењача. Главна предност електронске контроле над механичким, хидрауличним или пнеуматским опцијама је бољи одзив и могућност комбиновања великог броја параметара. Различити начини рада могу се променити реконфигурисањем софтвера, уместо променама у дизајну преноса. Тако електроника обезбеђује економичнији рад возила и безбедније искуство вожње. Због тога је све више камиона (посебно тешких камиона) опремљено аутоматизованим ручним мењачем. Многи људи бркају ову врсту мењача са решењем за аутоматско мењање брзина, али аутоматски мењачи, за разлику од АМТ-а, имају претвараче обртног момента.
Дизајн аутоматизованог мењача може укључивати електромеханички, електропнеуматски или електрохидраулички погон, који претвара сигнале примљене од електронске контролне јединице (ЕЦУ) у угаони померај виљушке квачила. Сам АМТ има електромотор са серво погоном, који помера виљушку квачила. Ово наизглед једноставно техничко решење контролише се компликованим софтвером, који обрађује сигнале са ручице џојстика, која се налази у кабини камиона, када возач мења брзине. Дакле, у кабини камиона опремљеном АМТ-ом постоје само две педале – гас и кочница. Такав пренос камиона појавио се касних 90-их и у почетку је ова технологија била од стране возача перципирана са неповерењем. Поред тога, у то време аутоматизовани мењачи су били знатно скупљи од ручних мењача. Али ових дана, са развојем напреднијих и исплативијих технологија, све више камиона је опремљено аутоматизованим мењачем. Еатон је била прва компанија на тржишту аутоматизованих мењача са својим АутоСхифт мењачем лансираним 90-их година. Од тада, Еатонов портфељ производа је допуњен са 6-брзинским УлтраСхифт-ом средњег опсега и 10-, 11-, 13- и 18-брзинским тешким УлтраСхифт Плус-овима.
Аутоматизовани механички мењач (АМТ) добија на популарности у аутомобилској индустрији, због своје комбинације предности механичких мењача и аутоматских мењача у смислу потрошње горива, ниске цене, побољшане удобности вожње и квалитета мењања брзина. Данас аутоматизоване ручне мењаче за камионе производи широк спектар компанија: ЗФ, Волво, Даимлер АГ, Еатон, Мацк, Детроит Диесел, Мерцедес, Ман, итд. Хајде сада да погледамо изблиза изванредна АМТ решења која нуде ове компаније.
Волво Труцкс нуди 6-степени аутоматизовани ручни мењач И-Синц, који је намењен камионима Волво ФЛ. Овај камионски мењач је специјално дизајниран за мотор Д7 и за вожњу по градским улицама и приградским подручјима. Електро-хидраулични погон обезбеђује глатко мењање брзина приликом вожње у густом градском саобраћају са честим заустављањима . И-Синц мењач је доступан у две верзије - за мотор Д5К и за мотор Д8К. Полуга, постављена иза волана, омогућава возачу да изабере мануелни или аутоматски режим мењања степена преноса. У камионима са И-Синц мењачем нема педале квачила – ручно мењање брзина се врши помоћу горе поменуте ручице. У аутоматском режиму, И-Синц мењач независно мења брзине у добро одабраном тренутку. Капацитет обртног момента овог мењача може достићи и до 1050 Нм, што И-Синц мењач чини идеалном опцијом за камионе који раде у урбаним срединама.
Још једно добро познато АМТ решење које је развила компанија Волво Труцкс је И-Схифт мењач. Овај мењач је заснован на ручном мењачу са константном мрежом. Главна компонента овог „паметног“ мењача је електронска контролна јединица (ЕЦУ), која контролише рад квачила мењача и процес мењања степена преноса. ЕЦУ веома прецизно мења степен преноса захваљујући анализи података о брзини камиона, тежини, потребном обртном моменту, нивоу пута и другим параметрима. Систем такође размењује податке са мотором, који заузврат регулише брзину обртаја и кочење мотором за максималну ефикасност. Ово решење за пренос је дизајнирано да уштеди до 5% горива. Овај аутоматизовани мењач може имати један или два степена преноса за смањење брзине, као и опцију са додатним степеном преноса уназад. Зупчаници за смањење брзине значајно побољшавају капацитет покретања из мировања, смањују оптерећење квачила на 75 % и помажу да се избегну додатне услуге поправке.
Мацк Труцкс нуди аутоматизоване мењаче мДриве (12 брзина) и мДриве ХД (варијанте са 13 и 14 брзина) намењене различитим моделима камиона Мацк.
Преноси за камионе Мацк су развијени да неометано раде са Мацк МП моторима и осовинама, тако да нема проблема са компатибилношћу или перформансама. Са издржљивим материјалима, једноставним руковањем и америчком производњом, ова решења преноса обезбеђују не само ефикасно мењање степена преноса, већ и уштеду горива, смањено хабање и практично искуство у вожњи.
Детроит Диесел Цорпоратион, подружница Даимлер Труцкс Нортх Америца (која је у потпуном власништву немачког Даимлер АГ), нуди аутоматизовани ручни мењач ДТ12 намењен за тешке камионе. Овај камионски мењач обезбеђује глатке перформансе мењања степена преноса, издржљивост и лакоћу рада.
ДТ12 мењач повезује мотор са осовинама и комуницира са ДД13 и ДД15 на интегрисаној електронској мрежи како би делио податке који смањују штету, као што су преоптерећење квачила мењача и заштита погонске линије. ДТ12 користи информације са топографске мапе да манипулише функцијама мотора и мењача, користећи предности околине камиона.
Породица аутоматских мењача Мерцедес-Бенз ПоверСхифт укључује неколико модела мењача. Процес мењања степена преноса у камионима опремљеним ПоверСхифт-ом са 12 брзина се спроводи брзо и глатко. Овај мењач има режим „маневрисања“ и брзине за саобраћај на главној линији при великим брзинама и ниском нивоу обртаја. Линијски камиони Мерцедес-Бенз Ацтрос опремљени су надограђеном верзијом ПоверСхифт 2. Захваљујући употреби напредног сензорског система, брзине се мењају брже и лакше. Грађевински камиони Мерцедес-Бенз Ацтрос су опремљени са 12-брзинским АМТ ПоверСхифт Офф-роад, који има неколико начина рада и 4 степена преноса уназад. Дизајн овог мењача такође укључује сензор нагиба и напредни систем глатког покретања из места. 8-степени АМТ ПоверСхифт ГО 240-8 инсталиран је на туристичким аутобусима Мерцедес-Бенз Травего и Тоурисмо.
МАН Нутзфахрзеуге Группе производи аутоматизоване ТипМатиц мењаче, који стварају савршену синтезу удобности и ефикасности. ТипМатиц мењач са 12 брзина са "офф-роад" режимом и 2 степена преноса уназад је дизајниран за тешке камионе ТГКС и ТГС.
Овај аутоматизовани мењач може имати директну или овердриве брзину. Режими рада се бирају уз помоћ прекидача на централној конзоли, док се брзине мењају помоћу подуправљачког мењача. ТипМатиц мењач може бити опремљен ретардером МАН ПриТардер или ЗФ интардером. На захтев, ТипМатиц може бити опремљен посебним контролним програмима: Профи (кицк-довн режим ручног мењања брзина), Флеет (за неискусне возаче).
Упркос чињеници да све више произвођача камиона радије уграђује аутоматске или аутоматизоване мењаче у своје производе, ручни мењачи и даље имају значајно учешће у сегменту комерцијалних камиона. Још увек има много поштовалаца поузданих и приступачних решења за ручни мењач, који воле да буду задужени за процес мењања брзина уз помоћ ручне мењаче камиона. Десетостепени мењачи остају најчешћи ручни тип за тешке камионе на аутопуту, иако су кутије са 13 и 18 брзина популарне међу возачима камиона на велике удаљености и обично се примењују код мотора велике коњске снаге. Камиони који се користе у грађевинарству и другим занимањима обично имају 11-брзинске „ниско-ниске” мењаче са три опсега односа уместо два у мењачима за аутопут. Такве познате компаније као што су Еатон, ЗФ, Волво не одустају од опција мануелног мењача за камионе и комерцијална возила. Усвајање потпуно аутоматских мењача и АМТ-а у камионима је у великој мери вођено захтевима возача за удобношћу и практичношћу, као и безбедносним питањима. Због тога је тешко правити тачна предвиђања за тако високотехнолошку индустрију, где компаније улажу велики труд и значајна финансијска средства да развију изузетно компликована техничка решења која су пре 10-15 година деловала невероватно. Ко зна, можда ће у не тако далекој будућности све комерцијалне послове обављати самовозећи камиони.