Між маховиком дизельного двигуна вантажівки та розсипами зношеної гуми на поверхні дороги існує довга низка компонентів для передачі, перенаправлення, розподілу та примноження крутного моменту, який забезпечує життя вантажівці.

Центральним у цьому процесі є трансмісія. Враховуючи відносно обмежений діапазон обертів великого дизеля та контрастний широкий діапазон швидкостей, який вимагає більшість застосувань, основна функція трансмісії полягає в тому, щоб максимально довго підтримувати роботу двигуна на максимальній ефективності.

Але технології, що лежать в основі трансмісій, дуже відрізняються, і різні технології привабливі для різних сегментів ринку.

Як завжди, традиції та досвід відіграють ключову роль у виборі клієнта, і зараз, як ніколи, міркування водія сильно впливають на обрану специфікацію. Наприклад, оператор, якому важко знайти досвідчених і компетентних водіїв у керуванні шановною та загалом куленепробивною 18-ступінчастою коробкою передач Eaton Roadranger із постійним зачепленням, вибере щось, для чого не потрібна педаль зчеплення.

Наступним рішенням буде вибір між автоматизованою механічною трансмісією, яка все ще має зчеплення та натискний диск і, отже, зношувані поверхні тертя, або повністю автоматичною коробкою передач, яка використовує гідромуфту або гідротрансформатор.

Ось короткий огляд доступних на даний момент типів передач…

>> ПОСІБНИК SYNCHROMESH
Більшість виробників виготовляють власні трансмісії цієї категорії. Технологія перевірена, її легко експортувати через корпоративні та географічні кордони та вимагає мінімальної підготовки водіїв за найменші гроші. Однак непросто налаштувати чи змінити співвідношення відповідно до завдання. Виробник намагається виправити це за допомогою ряду припущень про те, як буде використовуватися конкретна модель вантажівки. Використання синхронізаторів для зчеплення коробки передач із передачами зменшує потужність крутного моменту цих коробок передач, тому діапазон ваги синхронізованої коробки зазвичай не виходить за рамки середнього режиму роботи.

>> ПОСІБНИК CONSTANT-MESH
З усіх передач ця найважча для освоєння. Він розроблений з урахуванням високого крутного моменту та екстремальних умов, і досі є основним продуктом в Австралії для автопоїздів та інших багатокомбінованих транспортних засобів для далеких перевезень. Eaton є найкращим постачальником у цій категорії, а 18-швидкісна подовжена Н-подібна коробка передач із прямим/повершенням і кнопками зміни діапазону закріплена у свідомості тисяч водіїв вантажівок по всій країні. Хороший оператор може підтримувати крутний момент так само добре, як будь-який автоматичний ручний, але це навичка, яка потребує багато (іноді дорогого) практики.

>> АВТОМАТИЗОВАНИЙ РУЧНИЙ (З ПЕДАЛЮ ЗЧЕПЛЕННЯ АБО БЕЗ)
Раніше Scania пропонувала свою автоматизовану ручну керування з двома або трьома педалями. Я не знаю чому. Якщо ви збираєтеся отримати комп’ютер для керування зчепленням, чому б не дозволити йому виконувати свою роботу від початку до кінця? Але мені сказали, що деякі автопарки люблять, щоб їхні водії використовували зчеплення для запуску, і, здається, це найпопулярніше на професійних установках.

Сама AMT зараз є перевіреною системою, але є велика різниця у швидкості змін. Один японський AMT, який завод наполягає на тому, щоб створити сам, працює настільки повільно між передачами, що ви, ймовірно, можете приготувати каву, поки чекаєте. Один зі шведів дуже добре справляється з цим, і швидкі зміни зводять переривання крутного моменту до мінімуму.

У Fuso є поворот на тему – його Duonic AMT має подвійне зчеплення, тому коробка попередньо вибирає наступну передачу, коли ви прискорюєтеся. Під час моєї першої поїздки мене зачепили на відстані 100 метрів. Були деякі проблеми з надійністю, з якими завод мав справу, але це в основному легка коробка для Canter. Його поки що немає в моделях із середньою та важкою навантаженнями.

Технічно AMT — це різновид коробки передач із постійним зачепленням із автоматичною системою зчеплення, прикріпленою болтами та підключеною до розетки. Це забезпечує надійність і легкість обслуговування за умови, що у вас є плагін діагностики для керування змінами. Але це також означає, що з найкращими версіями (тобто з Європи та США) ви можете налаштувати схему перемикання передач, діапазон обертів і час у передачі відповідно до застосування.

Наприклад, під час моєї першої поїздки на Hino 700 із ZF AMT відразу стало зрозуміло, що ніхто уважно не дивився на характеристики двигуна. Він відключив оберти, тож я перемкнувся в ручний режим, знизив оберти великого двигуна Hino до 1050 об/хв перед заміною, витратив набагато менше палива й насолоджувався тихішою їздою. Повертаючись на гору Оуслі, на північ від Вуллонгонга, я був не повільнішим за вантажівки, які покладалися на комп’ютер.

>> ПОВНА АВТОМАТИКА
Мій улюблений тест вантажівки проводився в США кілька років тому. На закритому випробувальному полігоні дві однакові вантажівки були причеплені до причепів з однаковою вагою. Один мав автоматичну коробку Allison, а інший — 18-ступінчасту механічну коробку Eaton Roadranger.

Вантажівкою керував студент коледжу, а з ручним керуванням – професійний водій. У драг-рейсі на крутий пагорб студент здобув значну перемогу. Потім, після перегонів, виявилося, що студент мав на 75 кінських сил менше!

Це була ідеальна ілюстрація різниці, яку створює безперервний крутний момент, і ви можете отримати це лише з повністю автоматичною коробкою передач. Коробка Еллісона використовує швидкість дороги, використовуваний крутний момент, швидкість прискорення та кут нахилу, щоб обчислити загальну вагу бурової установки. Потім він відповідним чином керує відображенням зсуву.

Коробка також забезпечує оптимальне зчеплення в умовах бездоріжжя. На даний момент повна автоматика не використовується для міждержавних або шосе автопоїздів. Є певні зміни в процесі, але не затамуйте подих.

Самоскиди, бетономішалки та насоси, сміттєвози та станції метро — це те, де ви знайдете найпоширеніше використання повних автомобілів, у деяких випадках через високу швидкість плинності водіїв і можливість відмовитися від дорогої та регулярної заміни зчеплення.

>> ГІБРИДНИЙ АВТОМАТИЗОВАНИЙ РУЧНИЙ З ГІБРОДАТЕЛЕМ крутного моменту
Mercedes-Benz має унікальну тятиву для лука на арені трансмісії. Actros SLT — це надважка вантажівка з профілем Actros і салоном Actros, але з новим набором білизни. Привід на SLT проходить через Powershift AMT, але лише після того, як спочатку проходить через гідротрансформатор.

Переваги більш актуальні для важких вантажних перевезень, ніж будь-які інші, де екстремальна вага починає випробовувати навіть найкращу трансмісію. На звичайних AMT, коли ви вибираєте хід, увімкнеться стартова передача, і навіть без газу ви повзете вперед, коли система вмикає зчеплення. Але натисніть кнопку D на SLT, і ви все одно нікуди не дінетеся. Він увімкнув передачу, але гідротрансформатор не перетворює крутний момент.

Тільки коли ви натискаєте на педаль газу, гідротрансформатор передає потужність у трансмісію. Таким чином, зчеплення повністю задіяно, а гідравлічна муфта впорається з усім ковзанням. Це важке рішення, тому що ви фактично маєте дві трансмісії в одній лінії, але для важкого завдання вага тари не є ключовим критерієм. SLT використовуються в усьому світі в парках важких вантажів найбільших транспортних груп.

Трансмісія для комерційних автомобілів

СПЕЦІАЛІСТИ ВИРОБНИКІВ
Крім заводів, які проектують і виготовляють власні коробки передач, існують спеціалізовані виробники коробок передач, які постачають свою продукцію на заводі та після первинного продажу.

>> EATON
Надійна механічна коробка передач Roadranger все ще відома як улюблена трансмісія для багатьох автопарків. Але Eaton не міг проігнорувати загальноіндустріальну тенденцію до звільнення водія від необхідності використовувати зчеплення, і тому були представлені Ultrashift і UltraShift Plus. По суті, це Roadranger з гідравлічним зчепленням, яким керує електроніка, тому вартість розробки була в основному розумною. Незважаючи на це, після того, як рушили з місця, хотшоти перейдуть від повзання до руху по шосе, не торкаючись зчеплення.

>> ZF
Ця німецька компанія виготовляє більшість типів і конфігурацій коробок передач і мостів і користується найбільшою популярністю у європейських будівельників. Зараз він продає повністю автоматичну машину, щоб конкурувати з Allison, а також користується широкою підтримкою військових сил НАТО щодо їх потреб у постачанні та транспортуванні військ легкої вантажопідйомності.

Його модульна конструкція TraXon є піонером. По суті, це набір передач із зчепленням, подвійним зчепленням, гібридом або модулями гідротрансформатора спереду. Програма визначить, яка система найкраще підходить, але зі спільним ядром витрати зменшуються.

>> AISIN
Належить групі Toyota, компанія виготовляє ручні та автоматичні трансмісії для компаній групи та інших компаній, а також постачає деякі європейські автомобільні компанії. Цікаво, що ви все ще можете купити вантажівку Hino з трансмісією Allison, тому Aisin ще не охоплює всіх потенційних можливостей використання лінійки вантажівок будівельника.

>> ЕЛЛІСОН
Саме військові почали розробку трансмісії Allison, хоча компанія також розробила та виготовила авіаційні двигуни. Фактично, для мого першого знайомства з Еллісон потрібні були беруші. Крик чотирьох турбогвинтових двигунів Allison, що виють навколо вантажного відсіку RAAF C130 Hercules, назавжди залишився в пам’яті моєї армійської диспетчерської служби.

Під час замовлення нових бетонозмішувачів або вантажівок для гравію у Boral є двослівна причина, щоб поставити галочку біля опції Allison – «нуль простою». Компанія постачає автомобілі великої вантажопідйомності компаніям, що займаються будівельним обладнанням, і армії США, а також забезпечує приводи для деяких морських застосувань.

Керівником продажів Еллісона в Австралії є Роберт Каваньїно, бос команди драгстерів Top Fuel у свій «вільний» час. Поміж карколомним тріском нітро-двигунів на останній зустрічі WA він розповів мені про збільшення популярності автомобілів серед виробників, головним чином завдяки попиту клієнтів.

Ключовим моментом є те, що ця тенденція зараз розвинулася від необхідності через обмеження водія до тенденції ефективності через те, як автоматична коробка максимізує робочі характеристики двигуна.

«Ось чому виникає проблема з AMT», – сказав він.

«Зокрема, європейські двигуни — це шестициліндрові двигуни з низькими обертами та високим крутним моментом, які справді потребують гідротрансформатора для забезпечення найкращої продуктивності».

ПО ДОРОЗІ
На горизонті є речі, які розширять диверсифікацію технологій трансмісії у вантажівках на дорогах Австралії. І Allison, і ZF націлені на операторів міжміського сполучення з функціями, які будуть привабливими для цих програм.

10-швидкісна автоматична трансмісія Allison із подвійним проміжним валом є достатньо гнучкою для робочих циклів як у місті, так і на шосе, і забезпечує змішану архітектуру з повним перемиканням передач, гідротрансформатором і конструкцією коробки передач з подвійним проміжним валом.

Компанія керувала парком тестових користувачів, які досягли в середньому п’ятивідсоткового покращення економії палива за допомогою TC10 порівняно з їхніми поточними ручними та автоматизованими ручними моделями.

Коробка передач розрахована на 600 к.с. і 2305 Нм крутного моменту з 10 швидкостями вперед і двома назад. Він оснащений останньою генерацією електронних елементів керування Allison, які забезпечують прогнозування для усунення непотрібної заміни масла та фільтрів, а також розширені функції селектора передач.

Поштовх до інновацій виводить розвиток трансмісії в нові галузі. Наприклад, ZF розробила пакет Innovation Truck, який включає електродвигун потужністю 120 кВт, вбудований безпосередньо в кожух 12-швидкісної трансмісії.

Він не лише функціонує як сповільнювач, який відновлює енергію, але має в своєму розпорядженні стильний трюк у поєднанні з сервоприводами рульового керування, дуже складним програмним забезпеченням і комп’ютерним планшетом. Коротше кажучи, водій прибуває в депо і під’їжджає до вантажного майданчика, вискакує з вантажівки, передає планшет персоналу вантажного майданчика та прямує до приміщення, щоб відпочити.

Потім працівники депо використовують планшет, щоб повернути вантажівку заднім ходом у відсік без використання двигуна. Електродвигун виконує маневр, дизельний двигун також дрімає, а програмне забезпечення керує рульовим керуванням.

Система демонструється на DAF XF, який тягне напівнапівпричіп із причепом для свиней позаду (див. головне зображення). Здається, подвійне шарнірне з’єднання не є проблемою для оператора, який керує вантажівкою одним пальцем, перетягуючи зображення причепа на планшеті в потрібне положення. Я можу згадати кількох водіїв B-double, яким потрібна така система...

ГОЛОВНЕ ПИТАННЯ: АВТО ЧИ РУЧНИЙ?
Відповідь на найбільше запитання можна знайти лише уважно вивчивши програму та використання драйверів. Інструкція, незалежно від того, чи керує зчепленням водій чи комп’ютер, має обмеження, які посилюються нестримною тенденцією в конструкції та характеристиках двигуна.

З точки зору непрофесіонала, здається, що хвилі крутного моменту, які більше нагадують імпульси, коли ви зменшуєте кількість циліндрів і зменшуєте оберти, можуть створювати стрибки в коробці передач, які посилюються вздовж трансмісії, коли вона з’єднана жорсткою муфтою, наприклад клатч. Це може призвести до того, що ECM інтерпретує ці імпульси як сигнал водія від дросельної заслінки, що змушує двигун працювати навіть у круїзному режимі.

Один провідний виробник, мабуть, найкращий AMT на ринку з точки зору зручності використання, зараз серйозно дивиться на повну автоматику через величезні навантаження крутного моменту через його власні AMT.

Іншим прикладом є великий швед, чий 3500 Нм V8 має крутний момент, обмежений 200 Нм від першої до дев’ятої передач. Розробка коробки AMT, яка б витримувала такий крутний момент на нижчих передачах, була б величезною інженерною роботою. Отже, хоча ви платите додатково за великий показник крутного моменту, ви отримуєте його лише з 10-ї передачі. Це означає, що оператор важких перевезень не отримує максимальну оцінку, коли йому це потрібно найбільше – наприклад, маневруючи на дивному поромі Менлі навколо промислової зони.

Зрештою, збільшення крутного моменту здійснюється за допомогою зубчастої передачі в AMT, але за допомогою гідромуфти в автоматі, що значно зменшує знос зубчастої передачі.

Електроніка на AMT може зробити дуже багато, оскільки коли передача включена, це жорстке зчеплення. Таким чином, ECM зосереджується на точці зміни. Але автомат може контролювати передачу крутного моменту під час роботи передачі, збільшуючи крутний момент, коли потрібно – іноді без перемикання передач – а також зберігаючи крутний момент постійним навіть під час перемикання передач.

Міждержавна робота, ймовірно, буде останнім бастіоном ручних або AMT трансмісій. При відносно низькій частоті змін жорстка муфта нічого не втрачає в ефективності автомату. Економія палива завдяки постійному крутному моменту під час прискорення є незначною, коли вантажівка нарешті виїжджає на шосе та їде з використанням близько 30 відсотків доступного крутного моменту протягом дня або двох.

Як завжди, робіть свої суми та купуйте за ціною всього життя. Це може означати різницю між здоровим прибутком або величезним збитком.