Mellan svänghjulet på en lastbils dieselmotor och spridningen av slitet gummi på vägytan finns det en lång rad komponenter för att överföra, omdirigera, fördela och multiplicera vridmomentet som ger en lastbil dess liv.

Centralt i denna process är överföringen. Med tanke på det relativt begränsade varvtalsområdet för en stor diesel, och det kontrasterande breda varvtalsintervallet som de flesta applikationer kräver, är den primära funktionen för en transmission att hålla motorn i toppeffektivitet så länge som möjligt.

Men tekniken som ligger till grund för transmissioner varierar kraftigt, med olika tekniker som tilltalar olika segment av marknaden.

Som alltid spelar tradition och erfarenhet nyckelroller i kundernas val och nu, mer än någonsin, påverkar föraröverväganden kraftigt den valda specifikationen. Till exempel kommer en operatör som har problem med att hitta förare som både är erfarna och kompetenta i att hantera den ärevördiga och allmänt skottsäkra Eaton Roadranger 18-växlade konstantmaskiga växellådan välja något som inte kräver en kopplingspedal.

Nästa beslut blir att välja mellan en automatiserad manuell, som fortfarande har en koppling och tryckplatta och därför slitstarka friktionsytor, eller en helautomatisk växellåda som använder en vätskekoppling eller en momentomvandlare.

Här är en snabb titt på vilka typer av transmissioner som för närvarande finns tillgängliga...

>> SYNCHROMESH MANUAL
De flesta tillverkare bygger sina egna transmissioner i denna kategori. Tekniken är beprövad, lätt att exportera över både företags- och geografiska gränser, och kräver minsta möjliga förarutbildning för minsta pengar. Det är dock inte lätt att justera eller modifiera förhållandena för att passa uppgiften. Tillverkaren tenderar att fixa det med en rad antaganden om hur den specifika lastbilsmodellen kommer att användas. Användningen av synchromesh för att få växellådan att gripa in i växlarna minskar vridmomentkapaciteten för dessa växellådor, så viktintervallet för en synkro-låda överskrider i allmänhet inte medelstor belastning.

>> CONSTANT-MESH MANUAL
Av alla sändningar är detta den svåraste att bemästra. Den är designad med högt vridmoment, extrema förhållanden i åtanke, och är fortfarande basen i Australien för vägtåg och andra långdistansapplikationer med flera kombinationer. Eaton är den bästa leverantören i den här kategorin, och den 18-växlade utökade växelspaken i H-mönster med direkt/överväxel och räckviddsväxlingsknappar är märkta på tusentals lastbilschaufförer över hela landet. En bra operatör kan hålla uppe vridmomentet såväl som vilken automatiserad manual som helst, men det är en färdighet som kan kräva mycket (ibland dyr) övning.

>> AUTOMATISK MANUAL (Med ELLER UTAN KOPPLINGSPEDAL)
Scania brukade erbjuda sin automatiserade manual i antingen två- eller trepedaluppsättningar. Jag har ingen aning om varför. Om du ska skaffa en dator för att hantera kopplingen, varför inte låta den göra sitt jobb från början till slut? Men jag fick höra att vissa flottor gillar att ha sina förare som använder kopplingen för att starta och det verkar vara mest populärt i yrkesriggar.

Själva AMT är nu ett beprövat system men det finns en stor skillnad i hastigheten på förändringen. En japansk AMT som fabriken insisterar på att bygga själv är så långsam mellan växlarna att du förmodligen kan göra en kaffe medan du väntar. En av svenskarna är väldigt bra på detta och de snabba förändringarna håller vridmomentavbrotten till ett minimum.

Fuso har en twist på temat – dess Duonic AMT har dubbla kopplingar, så rutan förväljar nästa växel när du accelererar. På min första körning fastnade jag inom 100 meter. Det har förekommit vissa tillförlitlighetsproblem som fabriken har hanterat, men det är främst en lätt låda för Galoppen. Du kan inte få det i de medel- eller tunga modellerna ännu.

Tekniskt sett är en AMT en växellåda med konstant mesh i trädgården med ett automatiskt kopplingssystem bultat på och inkopplat. Det ger etablerad tillförlitlighet och enkel service, så länge du har plug-in-diagnostiken för ändringshanteringen. Men det betyder också att man med de bästa versionerna (från Europa och USA, det vill säga) kan anpassa växlingsmönster, varvtal och tid i växeln för att passa applikationen.

Som ett exempel, på min första körning av en Hino 700 med ZF AMT, var det direkt klart att ingen hade tittat noga på motoregenskaperna. Den drog av muttrarna, så jag bytte till manuellt läge, släpade ner den stora Hino-motorn till 1050rpm innan jag bytte, använde mycket mindre bränsle och njöt av en tystare körning. När jag kom tillbaka upp på Mount Ousley, strax norr om Wollongong, var jag inte långsammare än lastbilarna som förlitade sig på datorn.

>> FULL AUTOMATISK
Mitt favoritlastbilstest genomfördes i USA för flera år sedan. På en stängd testbana kopplades två identiska lastbilar på släp med samma vikt. Den ena hade en Allison autobox och den andra en Eaton Roadranger 18-växlad manuell.

Bilen drevs av en högskolestudent och manualen av en yrkesförare. Dragracet uppför en brant backe såg studenten vinna stiligt. Sedan, efter loppet, avslöjades det att studenten hade 75 färre hästkrafter!

Det var en perfekt illustration av skillnaden som oavbrutet vridmoment gör, och det kan du bara få med en helautomatisk växellåda. Allisons 'box använder väghastighet, vridmoment som används, accelerationshastighet och lutningsvinkel för att beräkna riggens bruttovikt. Den hanterar sedan skiftkartläggningen därefter.

Boxen ger också optimal dragkraft i terrängförhållanden. För tillfället ses inte helautomatik i applikationer för vägtåg på mellanstatliga eller motorvägar. Det finns vissa utvecklingar i processen, men håll inte andan.

Tippbilar, betongomrörare och pumpar, avfallsbilar och tunnelbaneleveransenheter är de platser där du hittar den mest utbredda användningen av fulla bilar, i vissa fall på grund av en hög föraromsättningshastighet och möjligheten att eliminera dyra och regelbundna kopplingsbyten.

>> HYBRID AUTOMATISK MANUAL MED MOMENTOMVÄNDARE
Mercedes-Benz har en unik sträng i fören i transmissionsarenan. Actros SLT är en extremt tung lastbil med Actros-profil och Actros-interiör men en ny uppsättning underkläder. Körning på SLT går genom Powershift AMT men först efter att ha gått igenom en momentomvandlare först.

Fördelarna är mer relevanta för tunga transporter än någon annan, där extremviktsstarter testar även den bästa drivlinan. På konventionella AMT:er, när du väljer körning läggs startväxeln i och även utan gas kommer du att krypa framåt när systemet kopplar in kopplingen. Men tryck på D-knappen på SLT och du kommer fortfarande ingenstans. Den har lagt i växeln men momentomvandlaren omvandlar inget vridmoment.

Först när du trycker på gasen bearbetar momentomvandlaren ström till transmissionen. Så kopplingen är helt inkopplad och vätskekopplingen hanterar all slirning. Det är en tung lösning eftersom du i praktiken har två transmissioner i rad, men för en tung uppgift är inte taravikt nyckelkriteriet. SLT:er används över hela världen i de största transportkoncernernas tunga transportflottor.

Transmission för kommersiella fordon

SPECIALISTTILLVERKARE
Förutom de fabriker som designar och bygger sina egna transmissioner, finns det specialiserade växellådsbyggare som levererar sina produkter på fabriken och efter första försäljning.

>> EATON
Den hårda Roadranger manuella växellådan är känd som den bästa växellådan för många flottor fortfarande. Men Eaton kunde inte ignorera den branschövergripande trenden mot att befria föraren från att behöva använda en koppling, och så introducerades Ultrashift och UltraShift Plus. Det är i grunden en Roadranger med en hydraulisk koppling som är elektroniskt styrd, så utvecklingskostnaden har främst varit det smarta. Trots det, efter att ha flyttat iväg, kommer hotshots att gå från en crawl till motorvägscruising utan att röra kopplingen ändå.

>> ZF
Detta tyska företag tillverkar de flesta typer och konfigurationer av växellådor och axlar och är mest populärt bland de europeiska byggarna. Den marknadsför nu en helautomatisk för att konkurrera med Allison och åtnjuter också brett stöd från NATO:s militära styrkor i deras behov av försörjning och lätta trupptransporter.

Dess TraXon modulära design är en pionjär. Det är i princip en uppsättning växlar med antingen en koppling, dubbelkoppling, hybrid eller momentomvandlarmoduler på framsidan. Applikationen avgör vilket system som passar bäst men med den gemensamma kärnan minskar kostnaderna.

>> AISIN
Företaget ägs av Toyota-gruppen och bygger manuella och automatiska växellådor för koncernföretag och icke-koncernföretag, och levererar även till vissa europeiska bilföretag. Intressant nog kan du fortfarande köpa en Hino-lastbil med en Allison-växellåda, så Aisin täcker ännu inte alla potentiella användningsområden för byggarens lastbilssortiment.

>> ALLISON
Det var militären som startade Allisons transmissionsutveckling, även om företaget har designat och byggt flygmotorer också. Faktum är att min första introduktion till Allison krävde öronproppar. Skriket från fyra Allison-turboproppar som ylar runt lastrummet på en RAAF C130 Hercules är ett ljud som permanent etsat på mitt minne från Army Air Dispatch.

Boral har ett tvåordsskäl till att kryssa i Allisons alternativruta när du beställer nya betong- eller grusbilar – "noll stilleståndstid". Företaget levererar tunga bilar till byggutrustningsföretag och den amerikanska militären, och tillhandahåller även drivenheter för vissa marina applikationer.

Allisons försäljningschef för Australien är Robert Cavagnino, en Top Fuel dragster-teamchef på sin "fritid". Mellan det öronknäckande knastret från nitromotorer vid senaste WA-mötet berättade han för mig om ökningen av autoutnyttjande bland tillverkare, till stor del driven av kundernas efterfrågan.

En viktig punkt är att trenden nu har utvecklats från en av nödvändighet på grund av förarens begränsningar, till en av effektivitet på grund av hur autoboxen maximerar motorns prestandaegenskaper.

"Det är därför det finns ett utvecklande problem med AMTs," sa han.

"Särskilt de europeiska motorerna är sexcylindrar med lågt varvtal och högt vridmoment som verkligen kräver en vridmomentomvandlare för att ge bästa prestanda."

NER FÖR VÄGEN
Det finns saker vid horisonten som kommer att utöka diversifieringen av transmissionstekniken i lastbilarna på australiensiska vägar. Både Allison och ZF siktar på långdistansoperatörer med funktioner som tilltalar dessa applikationer.

Allisons TC10 10-växlade automatiska växellåda med dubbla motaxlar är tillräckligt flexibel för driftcykler för både stads- och motorvägar och ger blandad arkitektur med full effektväxling, en vridmomentomvandlare och en design med dubbla mellanaxlar.

Företaget har drivit en flotta av testanvändare som har uppnått en genomsnittlig förbättring av bränsleekonomin på fem procent med TC10 jämfört med deras nuvarande manuella och automatiserade manuella modeller.

Växellådan är klassad upp till 600 hk och 2305 Nm vridmoment med 10 hastigheter framåt och två backar. Den är utrustad med Allisons senaste generation av elektroniska kontroller, som ger prognostik för att eliminera onödiga olje- och filterbyten, och förbättrad växlingsväljarfunktion.

Kravet på innovation tar transmissionsutvecklingen in på nya områden. Till exempel har ZF utvecklat ett Innovation Truck-paket som har en 120kW elmotor inbyggd direkt i den 12-växlade växellådans klockhus.

Den fungerar inte bara som en retarder som återvinner energi, utan har ett elegant trick i rockärmen i kombination med styrservon, ett mycket komplext program och en surfplatta. Kort sagt, chauffören anländer till depån och drar upp nära lastplatsen, hoppar ut ur lastbilen, lämnar över surfplattan till lastbryggans personal och beger sig inomhus för sin snooze.

Depåfolket använder sedan surfplattan för att backa lastbilen in i viken utan att använda motorn. Elmotorn sköter manövern medan dieselmotorn också tar en tupplur och mjukvaran sköter styrningen.

Systemet demonstreras på en DAF XF som drar en semi med en grisvagn bakom (se huvudbild). Den dubbla artikulationen verkar inte vara några problem för föraren, som styr lastbilen med ett finger och drar släpvagnsgrafiken på surfplattan till önskad position. Jag kan tänka mig några B-double-förare som behöver ett sådant system...

DEN STORA FRÅGAN: AUTO ELLER MANUELL?
Den största frågan kan bara besvaras genom en noggrann granskning av applikationen och förarens användning. En manual, oavsett om kopplingen manövreras av föraren eller en dator, har begränsningar som förstärks av den ostoppbara trenden i motordesign och egenskaper.

I lekmannatermer verkar det som att vridmomentvågorna, som mer liknar pulser när du minskar antalet cylindrar och minskar varvtalet, kan skapa överspänningar inom transmissionerna som förstoras längs drivlinan när den är ansluten med en hård koppling, som en koppling. Det kan resultera i att ECM tolkar dessa pulser som förarens insignal från gasreglaget, vilket får motorn att jaga, även i kryssningsläge.

En topptillverkare, med förmodligen den bästa AMT på marknaden vad gäller användbarhet, tittar allvarligt på helautomatik just nu på grund av de enorma vridmomentbelastningar som går genom sina egna AMT:er.

Ett annat exempel är en stor svensk, vars 3500Nm V8 headliner har vridmomentet begränsat med 200Nm från första till nionde växeln. Att utveckla AMT-lådan för att hantera den typen av vridmoment i de lägre växlarna skulle vara en enorm ingenjörsinsats. Så även om du betalar extra för det stora vridmomentet, har du det bara från 10:e växeln och framåt. Det betyder att en tung åkeri inte får högsta betyg när han behöver det som mest – till exempel när han manövrerar den udda Manly Ferry runt ett industriområde.

I slutändan görs vridmomentmultiplicering av en växel som är inställd i AMT:erna men av en vätskekoppling i bilen, vilket minskar slitaget på växlarna drastiskt.

Elektronik på en AMT kan bara göra så mycket, som när växeln är ilagd är det en hård koppling. Så det är förändringspunkten som är fokus för ECM. Men en bil kan kontrollera vridmomentets passage medan en växel arbetar, öka vridmomentet vid behov – ibland utan att byta växel – samt hålla vridmomentet konstant, även under en växling.

Interstate arbete kommer sannolikt att bli den sista bastionen av manuella eller AMT-växellådor. Med en relativt låg förändringsfrekvens förlorar den hårda kopplingen ingenting i effektivitet till bilen. Besparingarna i bränsle från konstant vridmoment vid acceleration är minimala när en lastbil äntligen kör ut på motorvägen och kör med cirka 30 procent av tillgängligt vridmoment som används under en dag eller två.

Som alltid, gör dina summor och köp på hela livskostnaden. Det kan betyda skillnaden mellan en sund vinst eller en förödande förlust.