Giữa bánh đà của động cơ diesel của xe tải và lớp cao su bị mòn rải rác trên mặt đường, có một hàng dài các bộ phận để truyền, chuyển hướng, phân phối và nhân mô-men xoắn mang lại tuổi thọ cho xe tải.

Trọng tâm của quá trình này là sự truyền tải. Với phạm vi vòng tua tương đối hạn chế của động cơ diesel lớn và phạm vi tốc độ tương phản rộng mà hầu hết các ứng dụng yêu cầu, chức năng chính của hộp số là giữ cho động cơ hoạt động ở hiệu suất cao nhất trong thời gian dài nhất có thể.

Tuy nhiên, công nghệ làm nền tảng cho hệ truyền động rất khác nhau, với các công nghệ khác nhau sẽ thu hút các phân khúc khác nhau của thị trường.

Hơn bao giờ hết, truyền thống và kinh nghiệm đóng vai trò quan trọng trong sự lựa chọn của khách hàng và giờ đây, hơn bao giờ hết, những cân nhắc về trình điều khiển tác động mạnh mẽ đến thông số kỹ thuật đã chọn. Ví dụ: một người điều khiển đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm những người lái xe vừa có kinh nghiệm vừa có khả năng điều khiển hộp số lưới 18 cấp Eaton Roadranger chống đạn đáng kính và thường chống đạn sẽ chọn loại không cần bàn đạp ly hợp.

Quyết định tiếp theo sẽ là lựa chọn giữa hộp số sàn tự động, vẫn có ly hợp và đĩa áp suất và do đó có bề mặt ma sát có thể mài mòn hoặc hộp số hoàn toàn tự động sử dụng khớp nối chất lỏng hoặc bộ biến mô.

Dưới đây là một cái nhìn nhanh về các loại truyền hiện có sẵn…

>> HƯỚNG DẪN ĐỒNG BỘ
Hầu hết các nhà sản xuất đều chế tạo hộp số của riêng họ trong danh mục này. Công nghệ này đã được chứng minh, dễ dàng xuất khẩu qua cả ranh giới doanh nghiệp và địa lý, đồng thời yêu cầu ít đào tạo lái xe nhất với ít tiền nhất. Tuy nhiên, việc điều chỉnh hoặc sửa đổi các tỷ lệ cho phù hợp với nhiệm vụ không phải là điều dễ dàng. Nhà sản xuất có xu hướng khắc phục điều đó bằng một loạt giả định về cách sử dụng mẫu xe tải cụ thể. Việc sử dụng đồng tốc để làm cho hộp số ăn khớp với các bánh răng làm giảm công suất mô-men xoắn của các hộp số này, do đó phạm vi trọng lượng của hộp đồng tốc thường không vượt quá mức trung bình.

>> HƯỚNG DẪN LƯỚI CONSTANT
Trong tất cả các hộp số, đây là hộp số khó điều khiển nhất. Nó được thiết kế với mô-men xoắn cao, điều kiện khắc nghiệt và vẫn là thiết bị chủ yếu ở Úc cho tàu đường bộ và các ứng dụng đường dài đa kết hợp khác. Eaton là nhà cung cấp được lựa chọn trong hạng mục này, và cần số kiểu chữ H mở rộng 18 cấp với các nút tăng tốc/tăng tốc và thay đổi phạm vi đã được gắn nhãn hiệu trong nhận thức của hàng nghìn tài xế xe tải trên cả nước. Một người vận hành giỏi có thể duy trì mô-men xoắn ở mức cao như bất kỳ sách hướng dẫn sử dụng tự động nào, nhưng đó là một kỹ năng có thể phải thực hành rất nhiều (đôi khi tốn kém).

>> HƯỚNG DẪN TỰ ĐỘNG ( CÓ HOẶC KHÔNG CÓ BÀN ĐẠP LY HỢP )
Scania đã từng cung cấp hướng dẫn sử dụng tự động ở dạng thiết lập hai hoặc ba bàn đạp. Tôi không biết tại sao. Nếu bạn định mua một chiếc máy tính để quản lý bộ ly hợp, tại sao không để nó thực hiện công việc của nó từ đầu đến cuối? Nhưng tôi được biết rằng một số đội xe thích yêu cầu tài xế của họ sử dụng bộ ly hợp để khởi động và có vẻ như nó phổ biến nhất ở các giàn khoan nghề.

Bản thân AMT hiện là một hệ thống đã được chứng minh nhưng có sự khác biệt lớn về tốc độ thay đổi. Một chiếc AMT của Nhật Bản mà nhà máy yêu cầu tự sản xuất chạy chậm đến mức bạn có thể pha cà phê trong khi chờ đợi. Một trong những người Thụy Điển rất giỏi trong việc này và những thay đổi nhanh chóng giúp giữ cho sự gián đoạn mô-men xoắn ở mức tối thiểu.

Fuso có chủ đề khác biệt – Duonic AMT của nó có bộ ly hợp kép, vì vậy hộp số sẽ chọn trước số tiếp theo khi bạn tăng tốc. Trong lần lái xe đầu tiên, tôi đã bị cuốn hút trong vòng 100 mét. Đã có một số vấn đề về độ tin cậy mà nhà máy đã giải quyết, nhưng nó chủ yếu là một chiếc hộp hạng nhẹ dành cho Canter. Bạn chưa thể có được nó ở các mẫu máy hạng trung hoặc hạng nặng.

Về mặt kỹ thuật, AMT là một hộp số dạng lưới không đổi đa dạng trong vườn với hệ thống ly hợp tự động được bắt vít và cắm vào. Điều đó mang lại độ tin cậy cao và dễ bảo trì, miễn là bạn có chẩn đoán bổ trợ để quản lý thay đổi. Nhưng điều đó cũng có nghĩa là với những phiên bản tốt nhất (tức là từ Châu Âu và Mỹ), bạn có thể tùy chỉnh kiểu chuyển số, dải vòng tua và thời gian sang số cho phù hợp với ứng dụng.

Ví dụ: trong lần đầu tiên tôi lái chiếc Hino 700 với ZF AMT, rõ ràng là chưa có ai xem xét kỹ các đặc tính của động cơ. Nó tắt máy, vì vậy tôi chuyển sang chế độ số tay, kéo động cơ Hino lớn xuống tốc độ 1050 vòng / phút trước khi thay đổi, sử dụng ít nhiên liệu hơn và lái xe êm hơn. Trở lại Núi Ousley, ngay phía bắc Wollongong, tôi không chậm hơn những chiếc xe tải dựa vào máy tính.

>> HOÀN TOÀN TỰ ĐỘNG
Cuộc thử nghiệm xe tải yêu thích của tôi đã được thực hiện ở Mỹ vài năm trước. Trên đường thử kín, hai chiếc xe tải giống hệt nhau được buộc vào xe moóc có cùng trọng lượng. Một chiếc có hộp số tự động Allison và chiếc còn lại có hộp số sàn 18 cấp Eaton Roadranger.

Chiếc xe tải tự động được điều khiển bởi một sinh viên đại học và một tài xế chuyên nghiệp hướng dẫn sử dụng. Cuộc đua kéo lên đồi dốc đã chứng kiến ​​cậu học trò giành chiến thắng đậm đà. Sau đó, sau cuộc đua, người ta tiết lộ rằng sinh viên này có mã lực kém hơn 75!

Đó là một minh họa hoàn hảo về sự khác biệt mà mô-men xoắn không gián đoạn tạo ra và bạn chỉ có thể đạt được điều đó với hộp số hoàn toàn tự động. Hộp của Allison sử dụng tốc độ đường, mô-men xoắn được sử dụng, tốc độ tăng tốc và góc nghiêng để tính tổng trọng lượng của giàn khoan. Sau đó nó quản lý ánh xạ dịch chuyển cho phù hợp.

'Hộp cũng mang lại khả năng bám đường tối ưu trong điều kiện địa hình. Hiện tại, tính năng tự động hóa hoàn toàn chưa được thấy trong các ứng dụng tàu đường bộ liên bang hoặc trên đường cao tốc. Có một số tiến triển đang diễn ra, nhưng đừng nín thở.

Xe ben, máy khuấy và máy bơm bê tông, xe tải chở rác và đơn vị vận chuyển tàu điện ngầm là những nơi bạn sẽ thấy xe ô tô hoàn chỉnh được sử dụng rộng rãi nhất, trong một số trường hợp do tỷ lệ luân chuyển tài xế cao và cơ hội loại bỏ việc thay thế ly hợp thường xuyên và đắt tiền.

>> HƯỚNG DẪN TỰ ĐỘNG HYBRID CÓ BỘ CHUYỂN ĐỔI MÔ-men xoắn
Mercedes-Benz có một sợi dây độc đáo trong lĩnh vực truyền động. Actros SLT là một chiếc xe tải siêu nặng có kiểu dáng Actros và nội thất Actros nhưng có một bộ đồ lót mới. Lái xe trên SLT đi qua Powershift AMT nhưng chỉ sau khi đi qua bộ biến mô trước.

Những lợi ích này phù hợp hơn với vai trò vận chuyển hạng nặng hơn bất kỳ lợi ích nào khác, nơi mà trọng lượng cực lớn bắt đầu thử nghiệm ngay cả hệ thống truyền động tốt nhất. Trên các AMT thông thường, khi bạn chọn dẫn động, bánh răng khởi động sẽ gài và thậm chí không cần bất kỳ ga nào, bạn sẽ di chuyển về phía trước khi hệ thống gài ly hợp. Nhưng nhấn nút D trên SLT và bạn vẫn chẳng đi đến đâu. Nó ăn khớp với bánh răng nhưng bộ biến mô không chuyển đổi bất kỳ mô-men xoắn nào.

Chỉ khi bạn nhấn ga thì bộ biến mô mới xử lý công suất vào hộp số. Vì vậy ly hợp được gài hoàn toàn và khớp nối chất lỏng sẽ xử lý mọi hiện tượng trượt. Đó là một giải pháp nặng nề vì thực tế bạn có hai hộp số thẳng hàng, nhưng đối với một nhiệm vụ nặng thì trọng lượng bì không phải là tiêu chí chính. SLT được sử dụng trên khắp thế giới trong đội tàu vận tải hạng nặng của các tập đoàn vận tải lớn nhất.

Hộp số xe thương mại

NHÀ SẢN XUẤT CHUYÊN NGHIỆP
Ngoài các nhà máy thiết kế và chế tạo hộp số của riêng họ, còn có các nhà chế tạo hộp số chuyên nghiệp cung cấp sản phẩm của họ tại nhà máy và sau khi bán lần đầu.

>> ĂN
Hộp số sàn Roadranger cứng như đinh vẫn nổi tiếng là hộp số được nhiều đội xe lựa chọn. Nhưng Eaton không thể bỏ qua xu hướng toàn ngành nhằm giảm bớt việc người lái xe phải sử dụng bộ ly hợp, vì vậy Ultrashift và UltraShift Plus đã được giới thiệu. Về cơ bản, nó là một chiếc Roadranger với bộ ly hợp thủy lực được điều khiển điện tử, vì vậy chi phí phát triển chủ yếu là thông minh. Tuy nhiên, sau khi di chuyển, các hotshot sẽ chuyển từ bò sang chạy trên đường cao tốc mà không cần chạm vào ly hợp.

>> ZF
Công ty Đức này sản xuất hầu hết các loại và cấu hình hộp số và trục xe, đồng thời được các nhà xây dựng Châu Âu ưa chuộng nhất. Hiện tại, nó tiếp thị sản phẩm tự động hoàn toàn để cạnh tranh với Allison và cũng nhận được sự hỗ trợ rộng rãi từ các lực lượng quân sự NATO trong các yêu cầu cung cấp và vận chuyển quân hạng nhẹ của họ.

Thiết kế mô-đun TraXon của nó là thiết kế tiên phong. Về cơ bản, nó là một bộ bánh răng với mô-đun ly hợp, ly hợp kép, hybrid hoặc bộ chuyển đổi mô-men xoắn ở mặt trước. Ứng dụng sẽ xác định hệ thống nào phù hợp nhất nhưng với cốt lõi chung, chi phí sẽ giảm.

>> AISIN
Thuộc sở hữu của tập đoàn Toyota, công ty sản xuất hộp số tay và hộp số tự động cho các công ty thuộc tập đoàn và ngoài tập đoàn, đồng thời cung cấp cho một số công ty ô tô châu Âu. Điều thú vị là bạn vẫn có thể mua một chiếc xe tải Hino với hộp số Allison, vì vậy Aisin vẫn chưa bao gồm tất cả các ứng dụng tiềm năng của dòng xe tải của nhà sản xuất.

>> ALLISON
Chính quân đội đã khởi động quá trình phát triển hệ truyền động Allison, mặc dù công ty này cũng đã thiết kế và chế tạo động cơ máy bay. Trên thực tế, lần đầu tiên tôi giới thiệu Allison cần có nút tai. Tiếng hét của bốn động cơ phản lực cánh quạt Allison hú quanh hầm hàng của chiếc RAAF C130 Hercules là âm thanh khắc sâu vĩnh viễn vào trí nhớ của Army Air Dispatch.

Boral có lý do hai từ để đánh dấu vào ô tùy chọn Allison khi đặt hàng xe tải bê tông hoặc sỏi mới – 'không có thời gian ngừng hoạt động'. Công ty cung cấp ô tô hạng nặng cho các công ty thiết bị xây dựng và quân đội Hoa Kỳ, đồng thời cung cấp bộ truyền động cho một số ứng dụng hàng hải.

Ông chủ bán hàng của Allison ở Úc là Robert Cavagnino, ông chủ đội đua xe kéo Top Fuel trong thời gian 'rảnh ​​rỗi'. Giữa tiếng nổ chói tai của động cơ nitro tại cuộc gặp WA vừa qua, anh ấy nói với tôi về sự gia tăng lượng tiêu thụ ô tô giữa các nhà sản xuất, phần lớn là do nhu cầu của khách hàng.

Điểm mấu chốt là xu hướng hiện nay đã phát triển từ xu hướng cần thiết vì những hạn chế của người lái sang xu hướng hiệu quả nhờ cách hộp số tự động tối đa hóa các đặc tính hiệu suất của động cơ.

“Đó là lý do tại sao có vấn đề ngày càng gia tăng với AMT,” ông nói.

"Các động cơ châu Âu nói riêng là loại sáu xi-lanh có vòng tua thấp, mô-men xoắn cao, thực sự cần một bộ chuyển đổi mô-men xoắn để tạo ra hiệu suất tốt nhất."

XUỐNG ĐƯỜNG
Sắp tới có những thứ sẽ mở rộng sự đa dạng hóa công nghệ truyền động trên xe tải trên đường ở Úc. Cả Allison và ZF đều hướng tới các nhà khai thác đường dài với các tính năng sẽ thu hút các ứng dụng này.

Hộp số tự động 10 cấp hai trục TC10 của Allison đủ linh hoạt cho cả chu trình làm việc của động cơ chính trong thành phố và đường cao tốc, đồng thời cung cấp kiến ​​trúc kết hợp với khả năng chuyển đổi công suất hoàn toàn, bộ chuyển đổi mô-men xoắn và thiết kế hộp số trục kép.

Công ty đã vận hành một nhóm người dùng thử nghiệm đã đạt được mức cải thiện tiết kiệm nhiên liệu trung bình 5% khi sử dụng TC10 so với các mẫu xe thủ công và tự động hiện tại của họ.

Hộp số được đánh giá có công suất lên tới 600 mã lực và mô-men xoắn 2305Nm với 10 số tiến và 2 số lùi. Nó được trang bị thế hệ điều khiển điện tử mới nhất của Allison, cung cấp những dự đoán để loại bỏ những thay đổi dầu và bộ lọc không cần thiết, đồng thời nâng cao chức năng chọn số.

Sự thúc đẩy đổi mới đang đưa việc phát triển hệ thống truyền tải vào các lĩnh vực mới. Ví dụ: ZF đã phát triển gói Xe tải Đổi mới có động cơ điện 120kW được tích hợp trực tiếp vào vỏ chuông của hộp số 12 cấp.

Nó không chỉ hoạt động như một thiết bị làm chậm quá trình phục hồi năng lượng mà còn có một thủ thuật tinh vi khi kết hợp với động cơ trợ lực lái, một chương trình phần mềm cực kỳ phức tạp và một máy tính bảng. Nói tóm lại, người lái xe đến kho và dừng lại gần khoang chất hàng, nhảy ra khỏi xe tải, giao máy tính bảng cho nhân viên khoang chất hàng và đi vào nhà để ngủ.

Sau đó, người dân tổng kho dùng máy tính bảng để lùi xe tải vào vịnh mà không cần dùng động cơ. Động cơ điện xử lý việc điều khiển trong khi động cơ diesel cũng tạm nghỉ và phần mềm quản lý việc lái.

Hệ thống này được thể hiện trên một chiếc DAF XF kéo một chiếc xe bán tải có xe kéo lợn phía sau (xem hình chính). Việc khớp nối kép dường như không có vấn đề gì đối với người điều khiển, người điều khiển xe tải bằng một ngón tay kéo đồ họa rơ-moóc trên máy tính bảng đến vị trí yêu cầu. Tôi có thể nghĩ đến một số trình điều khiển B-double cần một hệ thống như vậy...

CÂU HỎI LỚN: TỰ ĐỘNG HAY THỦ CÔNG?
Câu hỏi lớn nhất chỉ có thể được trả lời bằng cách kiểm tra kỹ việc sử dụng ứng dụng và trình điều khiển. Sách hướng dẫn, cho dù bộ ly hợp được vận hành bởi người lái hay máy tính, đều có những hạn chế đang được phóng đại bởi xu hướng không thể ngăn cản trong thiết kế và đặc tính động cơ.

Theo thuật ngữ thông thường, có vẻ như các sóng mô-men xoắn, giống như xung hơn khi bạn giảm số lượng xi-lanh và giảm số vòng quay, có thể tạo ra các xung trong bộ truyền động được phóng đại dọc theo đường truyền khi nó được kết nối bằng khớp nối cứng, chẳng hạn như một ly hợp. Nó có thể dẫn đến việc ECM hiểu những xung đó là tín hiệu đầu vào của người lái từ van tiết lưu, khiến động cơ bị rung, ngay cả ở chế độ hành trình.

Một nhà sản xuất hàng đầu, có lẽ là AMT tốt nhất trên thị trường xét về khả năng sử dụng, hiện đang nghiêm túc xem xét hệ thống tự động hóa hoàn toàn do tải mô-men xoắn lớn truyền qua AMT của chính họ.

Một trường hợp khác là một người Thụy Điển to lớn, người có động cơ V8 3500Nm có mô-men xoắn giới hạn 200Nm từ bánh răng thứ nhất đến bánh răng thứ chín. Việc phát triển hộp AMT để xử lý loại mô-men xoắn đó ở các bánh răng thấp hơn sẽ là một nỗ lực kỹ thuật lớn. Vì vậy, mặc dù bạn phải trả thêm tiền cho mô-men xoắn lớn nhưng bạn chỉ nhận được nó từ số 10 trở đi. Điều đó có nghĩa là một nhà điều hành vận tải hạng nặng không nhận được xếp hạng tối đa khi anh ta cần nó nhất - chẳng hạn như khi điều khiển chiếc Phà Manly kỳ lạ quanh khu công nghiệp.

Cuối cùng, việc nhân mô-men xoắn được thực hiện bằng bộ bánh răng trong AMT nhưng bằng khớp nối chất lỏng trong ô tô, giúp giảm đáng kể độ mòn của bộ truyền bánh răng.

Thiết bị điện tử trên AMT chỉ có thể làm được nhiều việc vì khi bánh răng vào khớp thì đó là một khớp nối cứng. Vì vậy, điểm thay đổi là trọng tâm của ECM. Tuy nhiên, ô tô có thể kiểm soát sự truyền mô-men xoắn khi hộp số đang hoạt động, tăng mô-men xoắn khi cần thiết – đôi khi không cần chuyển số – cũng như giữ mô-men xoắn không đổi, ngay cả khi chuyển số.

Công việc giữa các tiểu bang có thể là pháo đài cuối cùng của hộp số tay hoặc AMT. Với tần suất thay đổi tương đối thấp, khớp nối cứng không làm mất hiệu quả gì đối với ô tô. Việc tiết kiệm nhiên liệu từ mô-men xoắn không đổi khi tăng tốc là rất nhỏ khi một chiếc xe tải cuối cùng đã vào đường cao tốc và đang di chuyển với khoảng 30% mô-men xoắn sẵn có được sử dụng trong một hoặc hai ngày.

Như thường lệ, hãy tính toán và mua với chi phí trọn đời. Nó có thể có nghĩa là sự khác biệt giữa một khoản lợi nhuận lành mạnh hoặc một khoản lỗ nặng nề.