До початку 2000-х, важкий комерційний автомобіль з будь-чим іншим, ніж механічна коробка передач було майже нечувано. Відтоді попит на автоматизовані механічні трансмісії (AMT) зріс; спочатку поступово, потім швидше, коли технологія ставала плавнішою та надійнішою.
Автопарки почали бачити переваги використання AMT: вони могли бути ефективнішими, ніж ручні, а також нові, менш досвідчені водії могли ними керувати, розширюючи пул життєздатних кандидатів – автопарки із задоволенням приймають, враховуючи нестачу водіїв.
Сьогодні AMT специфікується на більшості нових комерційних автомобілів, що сходять із заводської лінії. Незважаючи на цю тенденцію, вантажівки з механічною коробкою передач все ще бажані для багатьох автопарків.
«Ми все ще спостерігаємо попит на ручні трансмісії з боку автопарків із досвідченими водіями та в конкретних сферах застосування, таких як важкі перевезення або суворе обслуговування», — сказала Беккі Парсонс, менеджер із глобальної стратегії продукту зчеплення в Eaton Vehicle Group.
Щоб визначити, чи найкраще підходять вантажівки з механічною коробкою передач чи AMT, автопарки повинні брати до уваги низку факторів.
Основи специфікації трансмісії
Ручні коробки передач можуть мати більше сенсу для деяких автопарків. Це може стосуватися автопарків із великою кількістю досвідчених водіїв, які вважають за краще керувати вантажівкою, оснащеною педаллю зчеплення, а не AMT, або автопарків, транспортні засоби яких використовуються в більш екстремальних режимах роботи.
Застосування, у яких вантажівка буде використовуватися, є одним із найважливіших факторів під час визначення специфікацій трансмісії. Це може бути особливо критично, оскільки деякі AMT мають обмежений крутний момент, який вони можуть витримати.
«Клієнти повинні дивитися на те, для яких вантажівок підійдуть», — сказав Чад Сет, директор з продажу вантажівок компанії Rihm Kenworth. «Зокрема, вантажівка, яка тягне кінцевий або бічний самоскид, може потребувати певного типу AMT або перейти на повністю [автоматичну] трансмісію Allison через низьку передачу. Деякі AMT мають обмежений крутний момент».
Там, де AMT може мати максимальний крутний момент у 1850 фут-фунтів, 18-ступінчаста механічна коробка передач може витримувати до 2050 фут-фунтів, сказав Сет.
Однак більшість автопарків, яким не потрібен надзвичайний крутний момент, можуть розраховувати на покращення майже всіх показників ефективності шляхом переходу з ручних коробок передач на AMT. Це пов’язано здебільшого з тим фактом, що водії – досвідчені чи ні – можуть легше скористатися перевагами функцій AMT для підвищення ефективності.
«Найбільша різниця між AMT та інструкціями полягає в тому, що з AMT виробники вантажівок можуть надати більше можливостей і функцій у критичних областях реакції, продуктивності та економії палива», — зазначив Йохан Агебранд, директор з маркетингу продукції Volvo Trucks у Північній Америці.
За умови належної підготовки автопарки можуть очікувати, що більше їхніх водіїв використовуватимуть функції AMT і, отже, підвищать продуктивність, додав він.
«Перші від 5 до 10 відсотків ручних драйверів можуть не покращитися суттєво за допомогою AMT, але інші 90-95 відсотків точно покращаться», — сказав Ейджбранд.
Він також зазначив, що Volvo пропонує послугу дистанційного програмування, яка дозволяє автопаркам змінювати налаштування параметрів Volvo AMT для оптимізації вантажівки для конкретного застосування.
«Це має сенс, якщо завдання флоту відрізняються за вагою, топографією та іншими факторами», — пояснив Агебранд. «Кожну вантажівку можна пристосувати для забезпечення оптимальної паливної ефективності, продуктивності та керованості на основі її призначення».
У випадках, коли вантажівка працюватиме у встановленому режимі протягом більшої частини свого терміну експлуатації, автопарк може обрати специфікацію трансмісії для цього конкретного робочого циклу.
«Якщо ваш автомобіль їздить OTR (по дорозі), переконайтеся, що ваш AMT специфікований для швидкості на дорозі, з якою він зіткнеться», — сказав Лен Коупленд, менеджер з маркетингу продукції в Детройті. «Таким же чином, якщо ви перевозите великі вантажі, переконайтеся, що вибрана трансмісія розрахована на вагу та робочі умови, з якими вона зіткнеться. Вибір правильного AMT важливий для роботи автопарку, а також для задоволення водія».
Наприклад, деякі AMT для професійного навчання пропонують унікальні функції, характерні для ринку професійного навчання, такі як позашляховий режим і режим без каменів.
Незважаючи на те, що більшість нових комерційних транспортних засобів, що постачаються, оснащені AMT, сьогодні на дорогах все ще є багато вантажівок з механічною коробкою передач. Крім того, важливо враховувати старі моделі вантажівок, які все ще експлуатуються автопарками. Це означає, що техніків автопарку необхідно навчити технічному обслуговуванню як AMT, так і механічних коробок передач у найближчому майбутньому.
Хоча між ними є очевидні відмінності, AMT і посібники більше схожі, ніж може здатися на перший погляд. Однією з найважливіших подібностей, на яку слід звернути увагу відділам технічного обслуговування автопарків, є зчеплення.
Трансмісія для комерційних автомобілів
Робота зчеплення
Для водія, який керує вантажівкою з механічною коробкою передач або AMT, різниця очевидна: в одного є педаль зчеплення, а в іншого немає. Подібно до керування вантажівкою з повністю автоматичною коробкою передач, AMT вимагає лише використання педалей газу та гальма. Однак на цьому подібність закінчується; Механічні трансмісії AMT більше схожі на ручну, ніж на автоматичну коробку передач.
Відповідно до Allison Transmission, автоматична трансмісія використовує гідравлічний перетворювач крутного моменту для з’єднання двигуна з планетарною коробкою передач. AMT, з іншого боку, використовує стандартну механічну коробку передач з електричним або пневматичним приводом зчеплення.
Іншими словами, автоматична коробка передач у вантажівці, як і автоматична коробка передач у легковому автомобілі, забезпечує постійне, майже постійне прискорення. AMT, з іншого боку, перемикає передачі як стандартна вантажівка з механічною коробкою передач, де прискорення призупиняється під час перемикання.
«Механічно немає різниці [між інструкціями та AMT], — пояснив Agebrand Volvo. «Проте в AMT комп’ютери автомобіля керують зчепленням, а не людиною-водієм у ручному режимі. Алгоритми в сучасних AMT настільки хороші, що коли справа доходить до фактичного перемикання передач і впливу на зчеплення, AMT виконуватиме більш технічно досконале перемикання 100 відсотків часу».
За словами Коупленда з Детройта, AMT використовує модуль керування разом із механічним або пневматичним перемикачем для приведення в дію самого зчеплення. Це дозволяє трансмісії перемикати передачі максимально ефективно. Деякі AMT, додав він, пропонують кілька режимів водіння, щоб допомогти водієві контролювати перемикання передач.
Ефективніше перемикання передач, щоб завжди бути на потрібній передачі, означає, що AMT перемикаються частіше. Виробники врахували це, використовуючи матеріали зчеплення, відмінні від тих, що традиційно використовуються для зчеплення механічної трансмісії.
«Ручні зчеплення виготовляються з напівметалічної композиції, тоді як AMT використовують матеріал з органічних волокон, оскільки вони перемикаються частіше на основі різних стратегій перемикання передач, які вимагають більш плавного вмикання та вимикання зчеплення, ніж металеве зчеплення», — сказав Коупленд.
Для того, щоб додатково захистити себе, система AMT також включає в себе оцінювач температури зчеплення, відповідно до Parsons Eaton, який вона використовує, щоб уникнути надмірного зносу зчеплення та пов’язаних компонентів.
Механічні коробки передач, як правило, мають менше датчиків і більше покладаються на водія, щоб уникнути перегріву зчеплення та надмірного зносу.
Уникнення катастрофи зчеплення
Неправильне використання та неналежне обслуговування є двома основними причинами несправності зчеплення на механічній коробці передач. AMT усуває безпосередню взаємодію з людьми, тому зловживання меншою проблемою. Однак неправильне технічне обслуговування може призвести до виходу з ладу зчеплення навіть на AMT.
Неправильний догляд за зчепленням автомобіля може призвести до пробуксовки, жорсткого натискання педалі (для механічних коробок передач), надмірного тепла та передчасного виходу з ладу, зазначив Стів Тонінато, директор служби обслуговування в Rihm Kenworth.
Однак несправність зчеплення через неправильне використання або неналежне технічне обслуговування є певною мірою умовною. Зчеплення як у механічних трансмісіях, так і в AMT розроблено як слабке місце в системі, яке спочатку зношується або ламається, щоб захистити саму трансмісію.
«Неналежне технічне обслуговування або експлуатація автомобіля може призвести до зносу та поломки зчеплення», — сказав Agebrand Volvo. «У тривалих або екстремальних випадках зчеплення сконструйовано так, щоб вийти з ладу; інакше власне шестерні та зубчасті вали всередині трансмісії зламаються. Це однаково як для AMT, так і для посібників».
Коупленд із Детройту зазначив, що технічне обслуговування є критичним, оскільки проблеми з трансмісією можуть призвести до ширшого поширення проблем з транспортними засобами.
«Неналежне технічне обслуговування трансмісій може призвести до каскадних збоїв у трансмісії», — зазначив Коупленд. «Автопарки можуть зіткнутися зі зниженням терміну служби, [зниженням] робочих характеристик, частішими відмовами зчеплення та сильним перегрівом. Завжди звертайтеся до посібника з технічного обслуговування OEM, щоб переконатися, що ви обслуговуєте своє обладнання відповідно до рекомендацій, щоб запобігти цим проблемам».
Попереджувальні знаки
Перший крок, щоб уникнути виходу зчеплення з ладу, — це стежити за ознаками неминучої проблеми. Водії та технічні працівники повинні стежити за ознаками того, що коробка передач навантажена. Механічна коробка передач і AMT надають різні попередження, тому важливо добре розбиратися в обох.
«З механічною коробкою передач водії відчувають втрату «відчуття» педалі зчеплення або можуть почути скрегіт і відчувати проблеми з завершенням перемикання передач», — сказав Агебранд.
Тонінато зазначив, що пробуксовування може бути ще одним очевидним показником проблеми зчеплення, тоді як Коупленд сказав, що водії повинні знати про нагрів зчеплення – фактор, який часто можна зробити очевидним за запахом гару, який стосується як механічних коробок передач, так і AMT.
Коупленд також зазначив, що більшість AMT оснащені датчиком температури зчеплення, який сповіщатиме водія, коли зчеплення занадто гаряче для безпечної роботи. Крім того, якщо трансмісія не може плавно перемикатися на передачу під час руху, це, ймовірно, свідчить про проблему зчеплення.
«AMT надають попередження через коди несправностей і сповіщення водія, щоб вказати на необхідність зупинитися та перевірити зчеплення», — додав Парсонс.
Вона зазначила, що якщо водій отримує попередження або сповіщення під час керування транспортним засобом, водій повинен зупинити автомобіль, щоб перевірити зчеплення.
Діагностика та ремонт
Діагностика проблем із зчепленням також може дещо відрізнятися між механічною коробкою передач і AMT. Для механічних коробок передач основними методами діагностики є відчуття педалі зчеплення та візуальний огляд. AMT з додатковими датчиками, як правило, пропонуватимуть сповіщення та коди несправностей, і їх можна легше діагностувати за допомогою діагностичного інструменту сканування та програмного забезпечення.
При ремонті обов’язково потрібно використовувати якісні запасні частини для обох типів трансмісій. Хоча виробники, як правило, рекомендують запчастини бренду OEM, автопаркам настійно рекомендується використовувати принаймні запчастини, схвалені OEM.
«Детройт наполегливо рекомендує використовувати схвалені заводом запчастини для обслуговування та обслуговування наших продуктів», — сказав Коупленд. «Схвалені заводом частини, як правило, ті самі частини, які були встановлені в початковій збірці компонента. Це означає, що деталі проходять таке ж суворе тестування та контроль якості, як і наші заводські деталі».
«Ви отримуєте те, за що платите», — додав Тонінато. Деталі з вищою ціною, як правило, забезпечують кращі матеріали та краще гарантійне покриття, тому варто витратити додаткові кошти, щоб уникнути можливих проблем у майбутньому.
Для AMT надзвичайно важливо використовувати зчеплення, інтегроване з системою для забезпечення продуктивності, сказав Парсонс. Це можна побачити з точки зору керованості, шуму/вібрації/жорсткості (NVH), комфорту та терміну служби зчеплення.
Вона додала, що для механічних коробок передач використання правильного зчеплення для застосування забезпечує тривалий термін служби, оптимальну керованість і продуктивність, а також плавне зчеплення.
«Для обох застосувань, якщо не використовується правильне зчеплення, загальна трансмісія піддається ризику через надмірні торсійні вібрації», — сказав Парсонс. «Це означає, що загальний термін служби трансмісії буде під загрозою».
Найкращі методи обслуговування зчеплення
Проблем із зчепленням можна уникнути, здебільшого, запровадивши належні методи профілактичного обслуговування. У всіх випадках вкрай важливо дотримуватися рекомендованих виробником інтервалів технічного обслуговування.
«По-перше, завжди слідкуйте все опубліковані інтервали технічного обслуговування вашої трансмісії», — підкреслив Коупленд. «Періодично перевіряйте всі робочі параметри кількох агрегатів у вашому парку, щоб допомогти адаптувати інтервали технічного обслуговування відповідно до роботи вашого автомобіля. Зчеплення потребують регулювання в міру зносу; деякі зчеплення потребують ручного регулювання, коли вони зношуються, а інші мають саморегулюючі зчеплення».
Функція саморегулювання – у трансмісіях, обладнаних цією функцією – дозволяє зчепленню завжди залишатися в первинному регулюванні, додав він.
Крім регулярного регулювання, зчеплення потребують регулярного змащування.
«Для обох типів зчеплень автопарки повинні підтримувати належне змащування системи виключення, щоб уникнути зносу вижимних підшипників», — пояснив Парсонс.
Нарешті, обидва типи трансмісій вимагають регулярної заміни трансмісійної рідини. Знову ж таки, автопарки повинні звернутися до посібника з коробки передач, щоб дізнатися про рекомендовані інтервали.
Незважаючи на те, що компонент розроблено для зношування та може потребувати заміни, дотримання цих найкращих практик може допомогти автопаркам максимально збільшити термін служби механічної коробки передач і зчеплення AMT.