Technika powraca do punktu wyjścia historia skrzyni biegów

Transkrypt

1 Informacje prasowe Technika powraca do punktu wyjścia historia skrzyni biegów Współczesna, nowoczesna skrzynia biegów powróciła do tego, czym była w 1928 r. trzybiegową przekładnią pozbawioną synchronizacji. Przynajmniej w przypadku Volvo Trucks. Jednak pierwszą skrzynię biegów od najnowszej I-Shift dzieli przepaść technologiczna, za którą kryją się lata badań i wiele przełomowych osiągnięć. W 1928 r. fabrykę opuścił pierwszy samochód ciężarowy Volvo. Zyskał dużą popularność - większą niż jego osobowy poprzednik, model ÖV4, z którego zapożyczono kompletny układ napędowy. Pierwszy samochód ciężarowy, znany jako Volvo Truck Serii 1, był napędzany silnikiem o mocy maksymalnej 28 KM i wyposażony w trzybiegową, niesynchronizowaną skrzynię biegów. Ale już w 1931 r. Volvo zaczęło produkować samochody ciężarowe, których układ napędowy nie bazował na podzespołach pochodzących z produkowanych przez firmę samochodów osobowych. W nowej serii pojazdów ciężarowych zastosowano zaprojektowaną od podstaw, solidną czterobiegową skrzynię biegów. Montowano w nich również wytrzymałe tylne osie z reduktorem prędkości. Brak synchronizacji w skrzyni biegów wymuszał konieczność dwukrotnego wciskania pedału sprzęgła podczas każdorazowej zmiany biegu. Dwukrotne wysprzęglanie i włączanie biegów tylko siłą ludzkich mięśni wymagało od kierowcy dużego wysiłku. Dlatego wprowadzenie na rynek w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku skrzyń biegów synchronizowanych uznano za ogromny krok naprzód. - Warunki pracy kierowcy zdecydowanie się poprawiły: praca, która wcześniej wymagała specjalnego szkolenia z zakresu zmiany biegów, zaczęła przypominać prowadzenie samochodu osobowego - mówi Åke Zander, dyrektor ds. technicznych w Volvo Powertrain, bezpośrednio odpowiedzialny za układy napędowe i napędy hybrydowe.

2 W latach pięćdziesiątych, Volvo eksperymentowało również z automatycznymi skrzyniami biegów. Jednak skrzynie zautomatyzowane musiały czekać na swój rynkowy debiut kolejne 40 lat. Zanim to nastąpiło, w samochodach ciężarowych pojawiły się skrzynie biegów ze zmianą zakresów i półbiegami. Ale tak naprawdę, opracowanie tych dodatkowych przekładni nie było przełomem, a jedynie naturalnym etapem procesu rozwoju konstrukcji. Przynajmniej tak twierdzi Mart Mägi, były profesor techniki samochodowej na Uniwersytecie Technologicznym Chalmers w Goeteborgu, w Szwecji. - Patrząc z perspektywy postępu technicznego, dołożenie dodatkowych par kół zębatych przed i za zasadniczą skrzynią biegów było zaledwie maleńkim krokiem w całym procesie rozwoju. Pierwszym naprawdę rewolucyjnym wynalazkiem była sama w sobie skrzynia biegów, która weszła do użycia nieco ponad sto lat temu. Następnym znaczącym osiągnięciem był synchronizator, a kolejnym - automatyzacja - wyjaśnia Mägi. Rozwój automatycznych skrzyń biegów dla samochodów ciężarowych postępował bardzo powoli. - Ich pojawienie się na rynku było wydarzeniem niemal epokowym - mówi Mägi. Volvo Trucks zaprezentowało swoją pierwszą automatyczną skrzynię biegów - Powertronic - w 1992 r. Dziewięć lat później Volvo wykonało kolejny milowy krok technologiczny, wprowadzając na rynek pierwszą generację skrzyni biegów I-Shift. Obecnie przekładnia ta jest dumą Volvo Trucks i cieszy się powszechnym uznaniem klientów. Åke Zander z Volvo Powertrain relacjonuje, że dopiero pojawienie się I-Shift zapoczątkowało wzrost zainteresowania klientów zautomatyzowanymi skrzyniami biegów. - Skrzynie biegów od zawsze stanowiły mocny atut Volvo, lecz wprowadzona na rynek w 2001 r. I-Shift została przyjęta wyjątkowo entuzjastycznie. Skrzynia biegów I-Shift wyznaczyła zupełnie nowy poziom funkcjonalności, niezawodności, właściwości jezdnych i ekonomiki paliwowej - wyjaśnia Mägi. I-Shift to dwuzakresowa skrzynia biegów z półbiegami, o trzech niesynchronizowanych biegach w części zasadniczej. Przekładnie zmiany zakresu przełożeń i półbiegów pozwalają uzyskać łącznie dwanaście biegów do jazdy w przód, których włączanie i synchronizacja są sterowane całkowicie elektronicznie. I-Shift komunikuje się z silnikiem. Na przykład, w razie potrzeby inicjuje włączenie hamulca silnikowego VEB

3 (Volvo Engine Brake), redukując prędkość obrotową silnika i optymalizując każdorazową zmianę biegu w sposób nieosiągalny dla kierowcy posługującego się manualną skrzynią biegów. Najnowsza generacja I-Shift została wprowadzona na rynek w 2009 r., wraz z premierą jednostek napędowych spełniających normę emisji spalin Euro 5. Różnorodne pakiety oprogramowania pozwalają dostosować tę skrzynię biegów do wielu różnych zastosowań, od transportu długodystansowego do budowlanego. Obecnie ponad 70 procent wszystkich dostarczanych nowych samochodów ciężarowych Volvo FH i FM jest wyposażanych w I-Shift. Wraz z opracowaniem I-Shift technika Volvo zatoczyła pełne koło: od trzybiegowej niesynchronizowanej skrzyni biegów do skrzyni zautomatyzowanej, w której mechanicznym sercu również znajdują się trzy niesynchronizowane biegi. Jednak Mägi woli patrzeć jeszcze dalej w przyszłość, poza I-Shift. - W przyszłości konwencjonalna skrzynia biegów może okazać się całkowicie zbędna - na przykład w szeregowych napędach hybrydowych, jeżeli albo raczej gdy opracujemy sprawnie działający napęd hybrydowy dla samochodów ciężarowych. Hybrydyzacja to kolejny przełom, który zresztą już został zapoczątkowany - mówi Mägi. Napęd elektryczny nie wymaga stosowania przekładni stopniowych - skrzyń biegów z zestawami kół zębatych. Przekazywaniem mocy z silnika spalinowego do kół napędowych sterują komputery. Odbywa się to za pośrednictwem silników elektrycznych i akumulatorów. Zander zgadza się ze stwierdzeniem, że napędy hybrydowe będą kolejnym krokiem milowym w rozwoju techniki napędu, ale przewiduje, że skrzynia biegów nie wyjdzie z użycia. - Nadal będzie potrzebna, mimo zastosowania silników elektrycznych. Większość produktów Volvo Trucks ma zbyt dużą masę, uniemożliwiającą użycie wyłącznie napędu elektrycznego - silnik elektryczny i akumulatory o odpowiednich parametrach byłyby zbyt duże i kosztowne. O tym, czy i kiedy dany przeskok technologiczny ma sens, decydują potencjalne korzyści dla klienta. Współczesne hybrydowe samochody ciężarowe Volvo Trucks są wyposażone w I-Shift - mówi Zander. 1 listopada 2010 r. Niezsynchronizowana, czy synchronizowana skrzynia biegów - jaka jest różnica?

4 Żeby możliwa była zmiana biegu, prędkość obrotowa silnika musi zostać dopasowana do prędkości obrotowej wirujących kół zębatych w skrzyni biegów. W przeciwnym razie procesowi włączania biegu będą towarzyszyły zgrzyty, stuki i szarpnięcia. Dotyczy to wszystkich skrzyń biegów. Zasadnicza różnica pomiędzy niezsynchronizowaną, a synchronizowaną skrzynią biegów polega na tym, że w tej pierwszej to kierowca jest odpowiedzialny za wspomniane wyżej dopasowanie prędkości obrotowych. Odbywa się to poprzez dwukrotne wciśnięcie pedału sprzęgła (tzw. podwójne wysprzęglenie), umożliwiające kierowcy wyczucie momentu zrównania się względnych prędkości kół zębatych, które mają wejść w zazębienie. Pierwsze wciśnięcie pedału sprzęgła odłącza silnik. Po zwolnieniu pedału kierowca - zależnie czy chce zredukować, czy tez włączyć wyższy bieg - może zwiększyć prędkość obrotową silnika, naciskając pedał przyspieszenia, lub poczekać aż obroty silnika spadną. Po zrównaniu się prędkości względnych, czas wcisnąć pedał sprzęgła po raz drugi i włączyć bieg. W synchronizowanej skrzyni biegów dopasowanie prędkości obrotowych odbywa się samoczynnie, przy wykorzystaniu siły tarcia (w synchronizatorze). Fakty dotyczące rozwoju skrzyń biegów Volvo: Dekady 1920 i 1930: Manualne, niesynchronizowane skrzynie biegów o małej liczbie przełożeń. Dekada 1940: Wraz ze wzrostem masy całkowitej, mocy silnika i wymagań dotyczących ekonomiki paliwowej, liczba biegów wzrasta do czterech, a potem pięciu. Nadal są to skrzynie manualne bez synchronizacji. Dekada 1950: W skrzyniach biegów są stopniowo wprowadzane synchronizatory. Dekada 1960: Pojawiają się dwuzakresowe skrzynie biegów. Premiera rynkowa rewolucyjnych skrzyń biegów R50 i R80 o wszystkich biegach synchronizowanych. Dekada 1970: SR 61, manualna 16-biegowa skrzynia biegów ze zmianą zakresów i półbiegami. Dekada 1980: Następna generacja dwuzakresowych skrzyń biegów z półbiegami. Modele R1400, R1700, SR1400 i SR1700 posiadały odpowiednio: osiem i dwanaście w pełni synchronizowanych przełożeń oraz jeden lub dwa biegi pełzające.

5 Dekada 1990: Volvo Trucks wprowadza na rynek swoje pierwsze automatyczne skrzynie biegów: Powertronic i Geartronic. Powertronic to zupełnie nowa, w pełni automatyczna skrzynia biegów z przekładnią hydrokinetyczną. Geartronic to tradycyjna, mechaniczna skrzynia biegów ze zmianą zakresów, wyposażona w elektroniczny układ sterowania. Obydwa te modele zapewniały automatyczną zmianę biegów, a także możliwość sterownia ręcznego. Dekada 2000: I-Shift, najnowszy elektronicznie sterowany, zautomatyzowany układ zmiany biegów. Bezpośrednie łącze do zdjęć: 56;T2010_1357;T ;T2006_1335;T ;T ;T ;T tif Opisy zdjęć: T2010_1337 Mart Mägi, były profesor techniki samochodowej na Uniwersytecie Technologicznym Chalmers w Goeteborgu, w Szwecji. T2010_1336 Åke Zander, dyrektor ds. technicznych w Volvo Powertrain, odpowiedzialny za układy napędowe i napędy hybrydowe. T2010_1352/T2010_1353 Trzybiegowa skrzynia biegów Volvo montowana zarówno w samochodzie osobowym ÖV4, jak i pierwszym samochodzie ciężarowym firmy, Volvo Truck Serii 1, z 1928 r. T2010_1354 W 1963 r. popularny model Titan L495 był wyposażony w oś napędową ze zwolnicami w piastach kół. T2010_1355 Dwuzakresowa skrzynia biegów z półbiegami, SR Wprowadzenie skrzyń biegów ze zmianą zakresów i półbiegami umożliwiło zwielokrotnienie liczby dostępnych przełożeń. Zespół zmiany zakresów zwiększa rozpiętość przełożeń podstawowych biegów, podczas gdy przekładnia półbiegów zapewnia ich ciaśniejsze zestopniowanie, poprzez podział" każdego podstawowego biegu na dwa odrębne. Pod względem

6 kinematycznym, przekładnia półbiegów dzieli każdy bieg podstawowy na przełożenie bezpośrednie i przełożenie zredukowane o wartości pośredniej, plasującej się pomiędzy przełożeniami dwóch sąsiednich biegów podstawowych. T2010_1356 Przekładnia półbiegów skrzyni SR Przekładnia ta znajduje się przed zasadniczą skrzynią biegów i pozwala uzyskać dwa półbiegi: wysoki i niski. Wybór odpowiedniego półbiegu umożliwia przełącznik znajdujący się na dźwigni zmiany biegów. T2010_1357 W synchronizowanej skrzyni biegów widełki, połączone mechanicznie z dźwignią zmiany biegów, przesuwają tuleje włączające, umieszczone na wałku głównym (wyjściowym), w kierunku koła zębatego włączanego biegu. Po zsynchronizowaniu prędkości obrotowych tulei włączającej i koła zębatego włączanego biegu, tuleja wchodzi w zazębienie z wieńcem zębatym danego koła zębatego. T Przekrój Powertronic, pierwszej automatycznej skrzyni biegów Volvo. Automatyczna skrzynia biegów jest zazwyczaj wyposażona w sprzęgło (przekładnię) hydrokinetyczne. Powertronic weszła na rynek w 1992 r. T2006_1335 I-Shift, sztandarowa zautomatyzowana skrzynia biegów Volvo. I-Shift posiada trzy niesynchronizowane biegi w części zasadniczej, której sterowanie i synchronizacja odbywają się całkowicie elektronicznie. Została wprowadzona na rynek w 2001 r. Obecnie jest dostępna trzecia generacja I-Shift. T Volvo Truck Serii 1. Pierwszy samochód ciężarowy Volvo z 1928 r. Pojazdy te były często wykorzystywane w lokalnym transporcie dystrybucyjnym. Były wyposażone w 28-konny silnik i trzybiegową, niesynchronizowaną skrzynię biegów. T /T Model L485, znany także jako Viking", posiadał pięciobiegową skrzynię biegów o synchronizowanych czterech najwyższych biegach. Pierwszy bieg był pozbawiony synchronizacji. Viking zdobył sobie ogromną popularność na całym świecie.

7 T Volvo L495 Titan z 1959 r.. Titan był w latach najmocniejszym samochodem ciężarowym Volvo. Klienci często wybierali jego wersję trzyosiową, zarówno do transportu dystrybucyjnego, jak i długodystansowego. Titan był wyposażony w pięciobiegową skrzynię biegów o wszystkich biegach synchronizowanych. W 1963 r. jego układ napędowy został wzbogacony z zwolnice w piastach kół, co pozwoliło na zwiększenie momentu obrotowego przekazywanego na koła. W celu uzyskania dodatkowych informacji, prosimy o kontakt z: Marie Vassiliadis, Media Relations Europe, tel.: , marie.vassiliadis@volvo.com