Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
NUMER BEZPŁATNY<br />
czerwiec 2012<br />
SKORZYSTAJ<br />
<strong>ZE</strong> SZKOLEŃ<br />
<strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
DLA RYNKU CIĘŻAROWEGO<br />
ZAUTOMATYZOWANA<br />
SKRZYNIA BIEGÓW ZF<br />
AS Tronic – szkolenie<br />
OSCYLOSKOP<br />
– szkolenie<br />
ZWALNIAC<strong>ZE</strong><br />
HYDRODYNAMICZNE<br />
– szkolenie<br />
AERODYNAMIKA<br />
i nie tylko
OD REDAKCJI<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Kazimierz NEYMAN<br />
6<br />
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
Zautomatyzowana<br />
skrzynia biegów<br />
ZF AS Tronic (SK-04)<br />
– SZKOLENIE<br />
Elementy układu kierowniczego<br />
Szanowni Państwo,<br />
SZCZYPTA TECHNIKI<br />
<br />
<br />
Elementy silnika<br />
Mocowania kół<br />
Oto pierwszy numer kwartalnika <strong>Inter</strong> Truck, który powstał<br />
dla profesjonalistów dbających o sprawność pojazdów ciężarowych<br />
i autobusów. Polecamy go również innym – zainteresowanym zagadnieniami<br />
konstrukcji pojazdów ciężarowych i nowymi technologiami. W związku<br />
z rosnącymi wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa ruchu drogowego<br />
i ochrony środowiska w ogromnym tempie rozwija się też technologia<br />
produkcji, pojawiają nowe rozwiązanie konstrukcyjne. Chcielibyśmy,<br />
aby dzięki kwartalnikowi <strong>Inter</strong>Truck, nasi Czytelnicy mogli je na bieżąco<br />
monitorować.<br />
Współpracę z pismem <strong>Inter</strong> Truck zadeklarowali wybitni specjaliści.<br />
Dzięki nim mamy dostęp do wiedzy o najnowszych trendach rozwojowych<br />
w konstrukcji i technologii napraw pojazdów użytkowych. Przykładem są<br />
artykuły zamieszczone w tym numerze.<br />
8<br />
12<br />
Zautomatyzowane<br />
skrzynie biegów<br />
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
Zwalniacze<br />
hydrodynamiczne<br />
– SZKOLENIE<br />
<br />
<br />
<br />
febiplus<br />
Inicjatorem, sponsorem i wydawcą pisma <strong>Inter</strong> Truck jest firma <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong> <strong>SA</strong>,<br />
jeden z największych dystrybutorów części zamiennych,<br />
założyciel sieci Q Service Truck w Europie.<br />
Przepracowałem w <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong> kilkanaście lat. Wiem, jak dużą wagę<br />
kierownictwo firmy przywiązuje do podnoszenia kwalifikacji zawodowych.<br />
Organizowane są szkolenia teoretyczne i praktyczne na najwyższym poziomie.<br />
Informację na ten temat znajdziecie Państwo w naszym piśmie.<br />
Pozdrawiam wszystkich Czytelników życzę miłej lektury i jak największej<br />
zawodowej satysfakcji.<br />
Redaktor naczelny<br />
15<br />
Oscyloskop (O-1)<br />
– SZKOLENIE<br />
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
<br />
Kwartalnik <strong>Inter</strong> Truck<br />
Adres Redakcji:<br />
<strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong> <strong>SA</strong><br />
ul. Gdańska 15, 05-152 Czosnów<br />
tel.: 22 714-14-12, kom.: 665-391-260<br />
www.intercars.com.pl<br />
www.q-servicetruck.pl<br />
18<br />
Aerodynamika<br />
i nie tylko<br />
TROCHĘ HISTORII<br />
febi Polska Sp. z o.o.<br />
Pl. Przymierza 6 | 03-944 Warszawa | Poland<br />
Tel. +48-22-403 47 29<br />
Fax +48-22-403 47 28<br />
E-mail febipolska@febi.pl<br />
www.febi.com<br />
Redaktor naczelny:<br />
Kazimierz Neyman<br />
Zespół współpracujący:<br />
Andrzej Andraka, Wojciech Gałczyński,<br />
Ryszard Polit, Sylwia Szafrańska,<br />
Witold Smoniewski, Małgorzata Koźbiał<br />
Okładka: Fot. Renault Trucks<br />
Nakład: 4 000 egz.<br />
Projekt i skład: Studio Art Rodar<br />
Korekta: Sylwia Julianowicz<br />
Druk: Art Druk<br />
Reklama:<br />
Sylwia Szafrańska, tel.: 22 714-17-03<br />
Małgorzata Koźbiał, tel.: 22 714-14-12<br />
ciezarowka@intercars.eu<br />
24<br />
Historia<br />
skrzyni<br />
biegów
Alternator pod nadzorem firmy Bosch<br />
Niezawodny Start<br />
Rozruszniki i alternatory Bosch<br />
Pojazdy ciężarowe spotykane obecnie na drogach są wyposażone<br />
w alternatory o prądzie znamionowym 80 A, 100 A a czasem nawet<br />
w wydajniejsze generatory. Tak mocny alternator powoduje pewne<br />
komplikacje w układzie elektrycznym pojazdu. Pierwszą dość ważną<br />
komplikacją jest współpraca z akumulatorami.<br />
Częste ładowanie akumulatorów ze zbyt<br />
dużym natężeniem prądu powoduje<br />
szybkie zużycie tych tak drogich obecnie<br />
części. Dodatkowo tak mocne alternatory<br />
stawiają duży opór dla silnika, odbierając<br />
z wału korbowego część<br />
mocy, która mogła by być użyta<br />
do napędu pojazdu. Kompaktowe<br />
alternatory do<br />
napędu przy pełnym<br />
obciążeniu mogą zużywać<br />
znacznie ponad<br />
5 kW mocy.<br />
Między innymi<br />
z tych dwóch powodów<br />
od kilku lat<br />
w pojazdach ciężarowych<br />
stosuje się<br />
alternatory, których moc jest<br />
nadzorowana przez sterownik silnika lub<br />
moduł zarządzania energią elektryczną w<br />
pojeździe za pośrednictwem specjalnego<br />
regulatora napięcia.<br />
Inteligentne regulatory napięcia Bosch<br />
W kompaktowych alternatorach Bosch do<br />
pojazdów ciężarowych mają zastosowanie<br />
multifunkcyjne regulatory napięcia,<br />
które obok podstawowej swej roli, tzn.<br />
regulacji napięcia ładowania, spełniają<br />
dodatkowe funkcje. Multifunkcyjny regulator<br />
napięcia posiada złącze magistrali<br />
danych, za pomocą której może komunikować<br />
się bezpośrednio z komputerem<br />
nadzorującym pracę silnika lub z innym<br />
sterownikiem zarządzającym energią<br />
elektryczną w pojeździe.<br />
Regulator tego typu bez informacji<br />
od urządzenia zarządzającego energią<br />
wzbudza alternator do ładowania,<br />
ale na bardzo niskim poziomie.<br />
Ażeby alternator wyposażony w multifunkcyjny<br />
regulator napięcia zaczął<br />
ładować z większą intensywnością,<br />
musi dostać odpowiedni komunikat od<br />
urządzenia nadzorującego.<br />
Dzięki takiej konfguracji, można zmieniać<br />
moc alternatora, a co za tym idzie<br />
realizować kilka przydatnych funkcji.<br />
Podstawową funkcją jest strategia ładowania<br />
akumulatorów. Określa ją sterownik<br />
zarządzający energią elektryczną<br />
w pojeździe w taki sposób, aby trwałość<br />
akumulatorów była jak największa,<br />
a zużycie paliwa jak najmniejsze. Sposób<br />
ładowania zależy od wielu czynników,<br />
np.: od stanu naładowania akumulatorów,<br />
temperatury otoczenia, stanu<br />
sprawności akumulatorów oraz od zapotrzebowania<br />
na prąd innych urządzeń<br />
elektrycznych w pojeździe, a także od<br />
warunków jazdy.<br />
Gdy pojazd potrzebuje maksymalnej<br />
mocy silnika, np. przy jeździe pod górę,<br />
dzięki wyłączeniu alternatora, kompresora<br />
klimatyzacji i innych urządzeń obciążających<br />
silnik pojazdu, których praca<br />
w danym momencie nie jest niezbędna,<br />
uzyskuje się dodatkowe oszczędności<br />
w zużyciu paliwa oraz komfort prowadzenia<br />
pojazdu.<br />
Kolejną ciekawą funkcją jest doładowywanie<br />
akumulatorów do pełna podczas<br />
hamowania silnikiem lub retarderem.<br />
W trakcie tego procesu komputer silnikowy<br />
przekazuje informacje do regulatora,<br />
a ten wzbudza mocniej alternator,<br />
dzięki czemu możemy doładować<br />
akumulatory bez spalania dodatkowego<br />
pa liwa, czerpiąc energię<br />
z wyhamowywania pojazdu. Po doładowaniu<br />
i kontynuowaniu jazdy już w<br />
normalnych warunkach, alternator może<br />
zostać wyłączony aż do rozładowania<br />
akumulatorów do określonego poziomu.<br />
Funkcji realizowanych przez współczesne<br />
alternatory może być znacznie więcej<br />
i są one różne, tak w zależności od<br />
marki pojazdu, jak i od jego wersji. Dodatkowo<br />
protokół komunikacji, tzn. elektroniczny<br />
język w jakim komunikuje się<br />
regulator napięcia ze sterownikiem zarządzającym<br />
jego pracą, może być różny<br />
w zależności od marki pojazdu.<br />
Regulator napięcia, który rozumie komendy<br />
sterownika zarządzającego je go pracą<br />
jest bardzo ważny. Od czasu do czasu<br />
spotykamy się z opinią, że pomimo wielu<br />
numerów zamówieniowych Bosch, można<br />
montować inny regulator, ponieważ<br />
większość z nich wygląda identycznie.<br />
Otóż nie jest to prawda! Używając regulatora,<br />
który nie jest 100% odpowiednikiem<br />
tego, który zalecił producent pojazdu,<br />
narażamy się na to, że regulator nie<br />
będzie prawidłowo komunikował się ze<br />
swoim sterownikiem lub że nie będzie<br />
realizował pewnych funkcji. Zastosowanie<br />
nieodpowiedniego multifunkcyjnego<br />
regulatora napięcia do określonego alternatora<br />
grozi w najlepszym wypadku<br />
większym zużyciem paliwa, a w gorszym<br />
przyspieszonym zużyciem akumulatora.<br />
Tomasz Maciejasz<br />
Od rozruszników wymaga się małych rozmiarów i ciężaru, dużej mocy<br />
rozruchowej, bardzo dużej trwałości i błys ka wicznego uruchomienia silnika<br />
w każdych warunkach. Wszystkie te wymogi spełniają produkty Bosch, dlatego<br />
blisko 100% europejskich samochodów ciężarowych jest wyposażonych<br />
w alternator lub rozrusznik Bosch. Sprawdź ofertę u swojego dostawcy.<br />
www.motobosch.pl
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
Zautomatyzowana<br />
skrzynia biegów<br />
Wojciech GAŁCZYŃSKI<br />
Na szkoleniu omawiana jest<br />
budowa, działanie i struktura<br />
transmisji danych<br />
w zautomatyzowanych skrzyniach<br />
biegów, na przykładzie popularnej,<br />
12-biegowej przekładni AS Tronic<br />
firmy ZF, stosowanej w niektórych<br />
pojazdach ciężarowych.<br />
Jeżeli wymieniasz tarczę sprzęgłową<br />
w pojazdach marek MAN, DAF lub Re-<br />
nault (tu skrzynia ma 16 biegów)<br />
wyposażonych w skrzynię biegów<br />
AS Tronic, musisz dystrybutorowi ści zamiennych precyzyjnie określić,<br />
czę-<br />
że potrzebujesz tarczę do tej właśnie<br />
skrzyni. To, że tarcza a ma<br />
średnicę 430 mm, nie oznacza,<br />
że możemy ją zamontować<br />
do pojazdu ze<br />
skrzynią AS Tronic. Skok<br />
i grubość tarczy zaprogramowana<br />
jest w sterowniku<br />
skrzyni i nie ma<br />
możliwości indywidualnej nej<br />
kalibracji. Po zamontowaniu niu nowej<br />
tarczy, która nie będzie mieć metrów zapisanych w sterowniku,<br />
może się okazać, że samochód nie wyjedzie<br />
z warsztatu. A jeśli nawet wyjedzie,<br />
to skrzynia może przejść z para-<br />
trybu<br />
ZF AS Tronic (SK-04)<br />
automatycznego w awaryjny tryb pracy.<br />
Biegi będzie można zmieniać tylko<br />
w trybie manualnym i nie ma co liczyć,<br />
że tarcza się jakoś „dotrze”. To częsty<br />
błąd popełniany przez warsztaty, które<br />
w ten sposób ćwiczą demontaż<br />
Na szkoleniu<br />
omawiane są zautomatyzowane<br />
skrzynie biegów firmy ZF: AS Tronic (a),<br />
AS Tronic Lite (b) i AS Tronic Mid (c).<br />
i montaż skrzyni biegów. Ale trzeba<br />
wiedzieć, że wyjątkiem są pojazdy Iveco<br />
ze skrzynią AS Tronic. W tej marce,<br />
jako jedynej, można programować<br />
skok siłownika, stąd parametry tarczy<br />
nie są aż tak istotne.<br />
Sprzęgło należy dobierać w zależności<br />
od konfiguracji pojazdu. Na przykład<br />
pojazd wyposażony w przystawkę odbioru<br />
mocy o dłuższym działaniu niż<br />
pół godziny ma tarczę sprzęgła ze<br />
wzmocnionym tłumikiem drgań. Jeszcze<br />
inna jest tarcza sprzęgła do pojazdu<br />
z zabudową betonomieszarki.<br />
Nie możemy toczyć koła zamachowego<br />
ani docisku. Przetoczenie każdego<br />
z tych elementów powoduje ich trwałe<br />
uszkodzenie.<br />
UWAGA NA DIAGNOSTYKĘ<br />
Fot. ZF<br />
Niepotrzebny demontaż skrzyni może<br />
wynikać z błędnej oceny uszkodzenia.<br />
AS Tronic jest mechanicznie prostą<br />
skrzynią biegów, ale skomplikowaną<br />
w diagnostyce. Żeby precyzyjnie określić<br />
usterkę w tej skrzyni, potrzebna<br />
jest nie tylko znajomość jej budowy,<br />
lecz także wiedza o transmisji danych<br />
– z tachografu, sterownika EDC, EBS<br />
i ewentualnie intardera, jeśli pojazd<br />
jest w niego wyposażony.<br />
Demontaż skrzyni biegów<br />
to skomplikowana operacja.<br />
Ważny element prawidłowego działania<br />
skrzyni AS Tronic to powietrze, które<br />
jest medium przełączającym biegi.<br />
Powietrze musi być więc czyste. Jeśli<br />
filtr-osuszacz nie zatrzymuje cząstek<br />
oleju, zapominamy o opróżnianiu<br />
zbiorników, a szczególnie zbiornika,<br />
który zaopatruje skrzynię w powietrze,<br />
to olej przedostaje się do elementów<br />
przełączających biegi w sterowniku.<br />
Wówczas następuje przedwczesne<br />
zniszczenie tych elementów,<br />
które są bardzo drogie. Oszczędność<br />
rzędu 100–150 zł na cenie filtra wymienianego<br />
raz w roku nie opłaca się,<br />
biorąc pod uwagę koszt zestawów naprawczych<br />
sterownika – rzędu kilku<br />
tysięcy złotych.<br />
Wadliwe funkcjonowanie tej skrzyni<br />
może być również spowodowane problemami<br />
w układzie EBS (elektronicznie<br />
sterowany układ hamulcowy). Kłopoty<br />
ze skrzynią mogą też leżeć w<br />
obrębie przysłowiowej „pestki”, czy też<br />
magnesu zakładanego często przez<br />
kierowców, co prowadzi do zakłócania<br />
sygnałów sterujących.<br />
Oprócz dużej skrzyni AS Tronic omawiamy<br />
10- lub 12-biegową przekładnię<br />
średnią – AS Tronic Mid. Wewnętrzna<br />
konstrukcja skrzyni biegów<br />
TREŚĆ SZKOLENIA:<br />
1. Budowa i działanie<br />
zautomatyzowanych skrzyń<br />
biegów.<br />
2. Demontaż skrzyni biegów.<br />
3. Analiza luzów.<br />
4. Regulacja łożysk i wałków.<br />
5. Diagnoza za pomocą<br />
komputera diagnostycznego,<br />
wyszukiwanie błędów<br />
i ich analiza.<br />
6. Omówienie wariantów<br />
napędów dodatkowych.<br />
7. Omówienie działania<br />
urządzenia sterującego.<br />
8. Diagnoza czujników.<br />
9. Omówienie funkcji zwalniacza<br />
Czas trwania szkolenia – 3 dni<br />
AS Tronic Mid zbliżona jest do manualnej<br />
skrzyni biegów ZF 16 S. Jest ona<br />
wierną kopią skrzyni 16-biegowej i ma<br />
taki sam wałek główny. Na szkoleniu<br />
omawiamy też przekładnię AS Tronic<br />
Lite.<br />
Jeżeli po wymianie tarczy sprzęgła lub<br />
nawet opon, zautomatyzowana skrzynia<br />
biegów ZF AS Tronic przełącza się<br />
w tryb awaryjny, to znaczy, że powinieneś<br />
wziąć udział w naszym szkoleniu.<br />
ZAPRASZAMY!<br />
6<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
7
SZCZYPTA TECHNIKI<br />
SZCZYPTA TECHNIKI<br />
Fot. Mercedes-Benz<br />
Porównanie zsynchronizowanej i niezsynchronizowanej<br />
skrzyni przekładniowej.<br />
Zsynchronizowana<br />
Niezsynchronizowana<br />
Fot. Mercedes-Benz<br />
Zautomatyzowane<br />
skrzynie biegów stają się<br />
coraz popularniejsze,<br />
wypierając z rynku tradycyjne<br />
przekładnie automatyczne.<br />
Andrzej WYRZYKOWSKI<br />
Zautomatyzowane<br />
skrzynie biegów<br />
Widok mechanicznej,<br />
niezsynchronizowanej,<br />
zautomatyzowanej skrzyni<br />
biegów Power Shift 3.<br />
Zautomatyzowane skrzynie biegów<br />
oferowane są przez wszystkich<br />
liczących się producentów<br />
ciężarówek. Ich wprowadzenie, na początku<br />
XXI wieku, zbiegło się z potrzebą<br />
ograniczania zużycia paliwa i emisji<br />
dwutlenku węgla do atmosfery, a także<br />
z nowymi możliwościami, które oferują<br />
elektroniczne sterowniki.<br />
Stosowane dotychczas automatyczne<br />
skrzynie biegów wyposażone w przekładnię<br />
hydrokinetyczną i przekładnie<br />
planetarne zaczęły tracić na znaczeniu<br />
z powodu wysokich kosztów produkcji<br />
i dużej masy własnej. Co gorsza, przekładnia<br />
hydrokinetyczna, będąca elementem<br />
automatycznej skrzyni biegów,<br />
pracując w poślizgu, przyczynia<br />
się do zwiększania zużycia paliwa przez<br />
silnik.<br />
Stworzono więc zautomatyzowaną,<br />
mechaniczną skrzynię biegów, która<br />
współpracuje z tradycyjnym sprzęgłem<br />
suchym. Dzięki rozwojowi techniki<br />
udało się tak przerobić tradycyjną<br />
przekładnię mechaniczną, by całkowicie<br />
wyręczyć kierowcę w zmianie biegów.<br />
Co więcej, specjaliści od marketingu<br />
niezbicie udowodnili, że wielu<br />
mniej doświadczonych kierowców<br />
zmienia biegi w nieodpowiednim momencie<br />
ze szkodą dla silnika i środowiska<br />
naturalnego. Konstrukcje elementów<br />
wykonawczych i elektronicznego<br />
sterownika skrzyni są już tak zaawansowane,<br />
że zautomatyzowane skrzynie<br />
biegów mają wystarczającą trwałość<br />
i niezawodność. Mercedes w najnowszym<br />
modelu Actros standardowo instaluje<br />
skrzynię zautomatyzowaną, już<br />
trzeciej generacji. Elektroniczny sterownik<br />
zmiany biegów daje się zaprogramować<br />
w różny sposób, dzięki czemu<br />
można uzyskać wiele dodatkowych<br />
trybów pracy, np. tryb wahadłowy.<br />
W pewnych sytuacjach ingerencja<br />
człowieka może okazać się mimo<br />
wszystko wskazana, dlatego pozostawiono<br />
możliwość manualnej zmiany<br />
biegów.<br />
Sterownik zmiany biegów można też<br />
zaprogramować w zależności od przeznaczenia<br />
danego pojazdu – do ruchu<br />
dalekobieżnego, dystrybucyjnego czy<br />
zastosowań budowlanych. Różnica<br />
polega na zmianie określonego biegu<br />
przy innej prędkości obrotowej silnika<br />
w zależności od wielu czynników,<br />
np. obciążenia jednostki napędowej.<br />
W skrzyni biegów Opticruise firmy<br />
Scania istnieje możliwość programowania<br />
niektórych parametrów przekładni<br />
w autoryzowanej stacji obsługi<br />
zgodnie z życzeniem klienta. Można<br />
1 – koło zębate, 2 – pierścień synchronizatora, 3 – stożek synchronizatora,<br />
4 – sprzęgło kłowe, 5 – pierścień równobieżny<br />
Rolę synchronizatorów przejął hamulec umieszczony na wałku pośrednim skrzyni.<br />
Wyrównuje on prędkości obrotowe silnika i skrzyni biegów. Jeśli nie jest to możliwe,<br />
uruchomiony zostaje hamulec silnikowy lub następuje zmiana dawki paliwa.<br />
np. wyłączyć tryb pracy Power i funkcji<br />
Kickdown, a dla pojazdów budowlanych<br />
serii R dodano terenowy tryb<br />
pracy przekładni.<br />
Każdy z producentów ciężarówek ma<br />
w swojej ofercie pojazdy ze zautomatyzowaną<br />
skrzynią biegów różniące się budową,<br />
trybami pracy i nazwą. Ze skrzynią<br />
zautomatyzowaną współpracuje<br />
suche sprzęgło, które ulega szybszemu<br />
zużyciu niż przekładnia hydrokinetyczna<br />
w przekładni automatycznej. Z tego<br />
powodu wielu producentów zaleca<br />
podczas postoju pojazdu dłuższego<br />
niż minuta przełączanie dźwigni zmiany<br />
biegów w położenie neutralne.<br />
TRYBY PRACY SKRZYNI POWER SHIFT<br />
Power<br />
Pełzania<br />
Niektórzy producenci, jak Mercedes-<br />
-Benz czy Volvo mają w swojej ofercie<br />
zautomatyzowane skrzynie bez synchronizatorów.<br />
Opiszemy działanie takiej<br />
skrzyni na przykładzie przekładni<br />
Power Shift Mercedesa. Ma ona 12 biegów<br />
do przodu i 4 biegi wsteczne.<br />
BEZ SYNCHRONIZATORÓW<br />
Mercedes-Benz twierdzi, że dzięki wyeliminowaniu<br />
synchronizatorów skrzynia<br />
Power Shift jest lżejsza o 50 kg od<br />
konwencjonalnej, co pozwala zaoszczędzić<br />
do 3,6% paliwa i o 15% zwiększyć<br />
szybkość zmiany biegów.<br />
Zmiana biegu przy wysokich obrotach silnika<br />
Umożliwia powolne poruszanie się pojazdu,<br />
gdy pedał „gazu” nie jest wciśnięty<br />
Rozkołysania Przekładnia szybko zmienia bieg 1.<br />
na wsteczny umożliwiając wyjechanie z zagłębienia<br />
terenu. Kierowca naciska i zwalnia pedał „gazu”<br />
EcoRoll Gdy podczas jazdy pedał gazu nie jest wciskany,<br />
układ sterowania pracą skrzyni biegów odłącza napęd<br />
Kickdown Redukcja biegu w celu uzyskania maksymalnego<br />
przyspieszenia pojazdu<br />
8<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
9
SZCZYPTA TECHNIKI<br />
SZCZYPTA TECHNIKI<br />
Z mechanicznego punktu widzenia<br />
skrzynia niezsynchronizowana jest<br />
prostsza, ma mniej elementów, ale<br />
aby działała prawidłowo, musi mieć<br />
bardziej rozbudowane sterowanie<br />
elektroniczne. Tradycyjny synchronizator<br />
składa się ze sprzęgła ciernego<br />
i kłowego, natomiast w skrzyni Power<br />
Shift zostały wyeliminowane sprzęgła<br />
cierne, a pozostały tylko kołowe.<br />
Dzięki temu konstrukcja została<br />
uproszczona i skrócił się czas potrzebny<br />
do zmiany biegu. Przełączaniem<br />
biegów kieruje elektroniczny<br />
sterownik, a zadanie synchronizatorów<br />
przejął hamulec umieszczony na<br />
wałku pośrednim w skrzyni. Jest on<br />
uruchamiany pneumatycznie i sterowany<br />
elektronicznie. Jeśli nie jest<br />
możliwe wyrównanie obrotów podczas<br />
zazębiania sprzęgła kłowego,<br />
uruchamiany jest hamulec silnikowy<br />
lub następuje zmiana dawki paliwa.<br />
Skrzynia umożliwia automatyczną<br />
lub manualną zmianę przełożeń, a załączony<br />
bieg wyświetlany jest na tablicy<br />
przyrządów.<br />
TRYBY PRACY<br />
Elektroniczne sterowanie zmianą biegów<br />
umożliwiło wprowadzenie kilku<br />
trybów pracy ułatwiających pracę kierowcy.<br />
Nowoczesne skrzynie zautomatyzowane<br />
mają dwa programy automatycznej<br />
zmiany przełożeń – Economy,<br />
oszczędzający paliwo i Power<br />
– przeznaczony do dynamicznej jazdy.<br />
W programie Power biegi zmieniane<br />
są przy prędkościach obrotowych<br />
w okolicach mocy maksymalnej. W trybie<br />
Economy układ dąży do utrzymywania<br />
obrotów, przy których silnik<br />
osiąga maksymalny moment obrotowy.<br />
Tryb EcoRoll daje oszczędności paliwa,<br />
ponieważ podczas jazdy, gdy pedał<br />
gazu nie jest wciskany, odłączany jest<br />
układ napędowy i zestaw swobodnie<br />
się toczy. Trybu EcoRoll nie można włączyć<br />
w programie zmiany biegów power.<br />
W programie zmiany biegów economy<br />
tryb EcoRoll pozostaje zawsze<br />
włączony, prędkość maksymalna jest<br />
ograniczona do ok. 85 km/h, a skuteczność<br />
funkcji Kickdown jest ograniczona.<br />
Tryb Pełzania umożliwia powolne<br />
poruszanie się pojazdu, gdy<br />
pedał „gazu” nie jest wciśnięty. Funkcja<br />
Pełzania jest zawsze dostępna po<br />
rozruchu silnika i aktywowana po<br />
pierwszym ruszeniu i po zwolnieniu<br />
hamulca zasadniczego. Bardzo przydatny,<br />
zwłaszcza w okresie zimowym<br />
lub podczas wyjeżdżania z trudnego<br />
terenu, jest tryb rozkołysania. Przez<br />
naciskanie lub zwalnianie pedału<br />
Zautomatyzowane skrzynie biegów stosowane w pojazdach użytkowych<br />
Mercedes<br />
Power Shift<br />
„gazu” tryb ten powoduje szybką<br />
zmianę biegów pierwszy – wsteczny,<br />
umożliwiając tym samym rozkołysanie<br />
pojazdu i wyjechanie z dołka.<br />
DAF<br />
Astronic<br />
ZF AS Tronic<br />
Iveco<br />
MAN<br />
Eurotronic TipMatic<br />
Renault Trucks Volvo Scania<br />
Optidriver I-shift Opticruise<br />
Ilość biegów<br />
wstecznych 4 2 2 2 2 4 2<br />
Tryb Power tak – – – tak tak – ( 1) tak<br />
Tryb Pełzania tak tak tak tak tak – – (4)<br />
Tryb Rozkołysania tak – – – – – – (4)<br />
EcoRoll tak – – – – tak -<br />
Kickdown tak tak tak tak tak tak tak<br />
Automatyczny wybór<br />
przebiegu ruszania tak – (2) tak – (3) tak – (3) – – tak – (2) tak – (2)<br />
Oznaczenia:<br />
1 – automatyczne przejście w tryb EcoRoll<br />
2 – według ciężaru oraz wzniesienia/spadku<br />
3 – według ciężaru<br />
4 – dostępny pedał sprzęgła Dane wg Mercedes-Benz<br />
Wydaje się, że zautomatyzowane<br />
skrzynie biegów będą coraz częściej<br />
stosowane, gdyż dają wymierne korzyści<br />
przewoźnikom (mniejsze zużycie<br />
paliwa i elementów przeniesienia napędu)<br />
oraz kierowcom, którzy doceniają<br />
wygodę samoczynnej zmiany biegów<br />
i dodatkowych trybów pracy.<br />
Fot. ZF<br />
Fot. Scania<br />
Fot. MAN<br />
Skrzynia biegów ZF AS Tronic jest stosowana w pojazdach marek:<br />
DAF i Iveco (jako Eurotronic).<br />
Zautomatyzowana<br />
skrzynia biegów Opticruise (GR 875R8)<br />
firmy Scania jest połączona z retarderem.<br />
Skrzynia MAN TipMatic to konstrukcja firmy<br />
ZF AS Tronic.<br />
10<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
11
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
Fot. Voith<br />
Z<br />
walniacze są hamulcami długotrwałego<br />
działania i współpracują<br />
z hamulcami zasadniczymi<br />
(przy kołach) oraz hamulcem silnikowym.<br />
Stosowanie zwalniaczy ma<br />
wpływ na zwiększenie bezpieczeństwa<br />
czynnego i przyczynia się do<br />
zmniejszenia zużycia okładzin ciernych<br />
hamulców zasadniczych. Zwalniacze<br />
pozwalają na spełnienie wymagań<br />
stawianych pojazdom użytkowym<br />
co do długości drogi hamowania,<br />
niezależnie od zmian masy pojazdu<br />
(załadowany – rozładowany).<br />
W zależności od zasady działania rozróżnia<br />
się zwalniacze elektromagnetyczne<br />
i hydrodynamiczne. Najpopularniejszymi<br />
zwalniaczami hydrodynamicznymi<br />
są produkty firm ZF oraz<br />
Voith Turbo. Chociaż zasada działania<br />
zwalniacza jest identyczna, firmy te<br />
stosują odmienne rozwiązania konstrukcyjne.<br />
W zwalniaczach firmy ZF<br />
W wielu samochodach ciężarowych i autobusach<br />
stosuje się zwalniacze, popularnie zwane hamulcami<br />
dodatkowymi, retarderami lub intarderami. Tekst<br />
przeznaczony jest dla osób, które mają już<br />
podstawowe wiadomości o budowie i działaniu<br />
zwalniaczy hydrodynamicznych i zajmują się<br />
ich diagnostyką oraz naprawami.<br />
Zwalniacze<br />
hydrodynamiczne<br />
określanych, jako intardery, występuje<br />
wspólny ze skrzynią biegów obieg<br />
oleju i układ jego chłodzenia. Zwalniacze<br />
firmy Voith – retardery – mają własny<br />
układ olejowy. Ta istotna różnica<br />
w budowie ma wpływ na obsługę<br />
i diagnostykę tych zwalniaczy.<br />
ZF INTARDER<br />
Popularnym zwalniaczem jest<br />
jednowirnikowy ZF Intarder (rys. 1),<br />
który zastąpił ZF Retarder z dwoma<br />
wirnikami. Na rys. 2 pokazano<br />
sposób sterowania zwalniaczem<br />
ZF Intarder.<br />
Rys. 1. Zwalniacz firmy ZF Intarder.<br />
Oznaczenia: 1 – koło napędowe rotora,<br />
2 – nieruchomy stator, 3 – ruchomy rotor.<br />
Andrzej PIOTROWICKI<br />
1<br />
2<br />
3<br />
Fot. ZF<br />
Zwalniacz firmy ZF Intarder.<br />
Po włączeniu zwalniacza do pracy zawór<br />
selekcyjny (10) uruchamia zawór<br />
przełączający (11). W ten sposób obwód<br />
roboczy zwalniacza zostaje włączony<br />
w obwód oleju. Na zawór (10)<br />
oddziałuje ciśnienie kontrolne podawane<br />
z zaworu proporcjonalnego<br />
(8). W tym samym czasie olej<br />
z akumulatora hydraulicznego (15)<br />
zostaje przepompowany do obwodu<br />
roboczego. Następuje to w wyniku<br />
otwarcia przez zawór elektromagnetyczny<br />
(16) przepływu powierza<br />
Rys. 2. Elektrohydrauliczny układ sterowania zwalniacza ZF Intader.<br />
Na rysunku – zwalniacz jest wyłączony.<br />
Oznaczenia:<br />
1 – pompa oleju skrzyni biegów,<br />
2 – filtr oleju skrzyni biegów,<br />
3 – filtr oleju zwalniacza,<br />
4 – pompa oleju zwalniacza,<br />
5 – rotor,<br />
6 – stator,<br />
7 – zawór ograniczający ciśnienie oleju,<br />
8 – zawór proporcjonalny,<br />
9 – zawór objętościowy,<br />
10 – zawór selekcyjny,<br />
11 – zawór przełączający,<br />
12 – zawór przelewowy,<br />
13 – czujnik temperatury cieczy chłodzącej,<br />
14 – wymiennik ciepła,<br />
15 – akumulator hydrauliczny,<br />
16 – zawór elektromagnetyczny,<br />
17 – przyłącze sprężonego powietrza,<br />
18 – silnik,<br />
19 – chłodnica.<br />
2<br />
do akumulatora hydraulicznego.<br />
Moment hamujący zwalniacza jest regulowany<br />
stopniem napełnienia olejem<br />
przestrzeni roboczej, za co odpowiedzialny<br />
jest zawór objętościowy<br />
(9) sterowany zaworem proporcjonalnym<br />
(8). Gdy w zaworze objętościowym<br />
(9) osiągnięty zostanie stan równowagi,<br />
olej nie jest już tłoczony do<br />
przestrzeni roboczej. Oznacza to, że<br />
założony moment hamujący został<br />
osiągnięty. Pracuje też pompa oleju<br />
(4) napędzana od wałka rotora.<br />
Po wyłączeniu zwalniacza olej z przestrzeni<br />
roboczej powraca zaworem<br />
objętościowym (9) do miski olejowej.<br />
Jest to możliwe, gdyż suwaki zaworów<br />
selekcyjnego (10) i przełączającego<br />
(11) powracają do pozycji spoczynkowej.<br />
Olej tłoczony przez pompę<br />
(4) przepływa przez otwarty zawór<br />
przełączający (11) do wymiennika<br />
ciepła (14) i akumulatora hydraulicznego<br />
(15). Po osiągnięciu właściwego<br />
ciśnienia w akumulatorze, następuje<br />
otwarcie zaworu przelewowego<br />
(12), po czym olej spływa do<br />
miski olejowej.<br />
1<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
7<br />
8<br />
PYTANIA KONTROLNE:<br />
1. Czym się różni retarder od<br />
intardera?<br />
2. Jakie elementy składowe<br />
pojazdu mają wpływ<br />
na działanie intardera?<br />
3. Jakie jest powiązanie intardera<br />
z układem EBS?<br />
4. Jakie jest maksymalne ciśnienie<br />
pompy oleju w intarderze?<br />
5. Gdzie znajdują się złącza<br />
diagnostyczne do sprawdzenia<br />
ciśnienia oleju w intarderze?<br />
6. Jak dokonać pomiaru ciśnienia<br />
sterującego intarderem?<br />
W nowych wersjach ZF Intardera<br />
między rotorem a statorem umieszczone<br />
są ruchome pierścienie. Po wyłączeniu<br />
Intardera umożliwiają one<br />
cyrkulację powietrza w przestrzeni<br />
roboczej, przyczyniając się tym samym<br />
do redukcji tzw. oporów wentylacyjnych.<br />
Szeregowy zwalniacz firmy ZF znajduje<br />
się w automatycznej skrzyni<br />
biegów ZF Ecomat (rys. 3). Zwalniacz<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
14<br />
15<br />
13<br />
16 17<br />
18<br />
19<br />
12<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
13
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
Rys. 3. Skrzynia biegów ZF Ecomat z szeregowym intarderem.<br />
jest umieszczony między przekładnią<br />
hydrokinetyczną skrzyni biegów<br />
a szeregiem przekładni planetarnych.<br />
Turbina przekładni hydrokinetycznej<br />
napędza rotor zwalniacza.<br />
W tym przypadku moment hamujący<br />
zwalniacza zależny jest od włączo-<br />
nego biegu przekładni (tzw. zwalniacz<br />
wejściowy). W zwalniaczu tym,<br />
w celu zmniejszenia oporów wentylacyjnych<br />
wykorzystano przesuwane<br />
pierścienie. Po wyłączeniu zwalniacza<br />
pierścienie przesuwają się<br />
pod wpływem siły sprężyn, umożliwiając<br />
przepływ powietrza w komorze<br />
roboczej intardera. Po włączeniu<br />
zwalniacza opór sprężyn jest<br />
pokonywany przez ciśnienie oleju<br />
i otwory wentylacyjne zostają zamknięte.<br />
Konstrukcja ZF Intardera nie jest<br />
skomplikowana, niektóre warsztaty<br />
mają jednak problem z ich diagnostyką.<br />
Wielu mechaników nie korzysta<br />
ze złączy diagnostycznych istniejących<br />
w ZF Intarderze. Służą one do<br />
kontroli ciśnienia pompy i ciśnienia<br />
sterowania. Prawidłowej procedury<br />
kontroli tych ciśnień można się nauczyć<br />
na szkoleniach. Na szkoleniach<br />
podawane są też przyczyny słabej<br />
skuteczności intardera, która może<br />
np. wynikać z założenia niewłaściwego<br />
pierścienia dystansowego między<br />
statorem i rotorem podczas przeprowadzania<br />
naprawy.<br />
Jeśli nie odpowiesz na zamieszczone<br />
pytania kontrolne, powinieneś koniecznie<br />
skorzystać ze szkolenia.<br />
Oscyloskop (O-1)<br />
W warsztatach samochodowych używa się wielu przyrządów i narzędzi. Te podstawowe,<br />
takie jak klucze nasadowe czy mierniki elektryczne, są stosowane powszechnie. Obecnie<br />
trudno sobie wyobrazić pracę bez testerów diagnostycznych, które również zagościły na<br />
dobre w warsztatach, natomiast oscyloskopy nadal są niedocenianie.<br />
Fot. Renault Trucks<br />
ZA<strong>SA</strong>DA DZIAŁANIA ZWALNIACZA HYDRODYNAMICZNEGO<br />
W<br />
zamkniętej obudowie wypełnionej olejem znajdują się naprzeciwko<br />
siebie ruchomy wirnik zwany rotorem i nieruchomy stator.<br />
Obracający się rotor porusza olej, który uderza w nieruchome łopatki<br />
statora i zawraca w kierunku rotora. Działanie hamujące występuje<br />
w wyniku rozpraszania energii kinetycznej (spowalniania) oleju. Wtłaczając<br />
różne ilości oleju do obudowy, uzyskuje się pożądany moment hamujący.<br />
Maksymalny moment hamujący występuje przy maksymalnym napełnieniu<br />
olejem. Olej jest chłodzony w chłodnicy. Podczas hamowania zwalniaczem<br />
nie występuje zużycie mechaniczne elementów trących, których po prostu<br />
nie ma.<br />
Rozróżnia się dwa rodzaje zwalniaczy:<br />
• szeregowe (wolnoobrotowe), w których rotor jest napędzany bezpośrednio<br />
od wału napędowego; umożliwia to dołączenie zwalniacza do już istniejącego<br />
pojazdu;<br />
• równoległe – rotor jest napędzany od wałka wyjściowego skrzyni biegów<br />
za pośrednictwem przekładni przyspieszającej, dlatego zwany jest też czasami<br />
szybkoobrotowym.<br />
1<br />
2<br />
8<br />
Budowa zwalniacza VR 3250 firmy Voith.<br />
Oznaczenia: 1 – skrzynia biegów,<br />
2 – przekładnia napędowa, 3 – wał<br />
przegubowy, 4 – zbiornik oleju, 5 – wał<br />
retardera, 6 – stator, 7 – wymiennik<br />
ciepła, 8 – rotor.<br />
3<br />
Fot. Voith<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
W<br />
ielu elektryków i mechaników<br />
często szuka usterek<br />
w sposób konwencjonalny,<br />
co przy tak zaawansowanych technologicznie<br />
pojazdach, jakie jeżdżą po<br />
naszych drogach, jest czasami trudne.<br />
Tester diagnostyczny najczęściej<br />
wskazuje obwód, w którym doszło do<br />
uszkodzenia, co daje wskazówkę do<br />
dalszego działania. Przy uszkodzeniu<br />
w obwodzie czujnika brakuje informacji,<br />
czy uszkodzony jest czujnik,<br />
wiązka elektryczna, czy może obwód<br />
wejściowy sterownika. Aby mieć<br />
pewność, gdzie tkwi przyczyna, często<br />
należy użyć kontrolki lub miernika<br />
uniwersalnego. Niestety przy bardziej<br />
skomplikowanych usterkach miernik<br />
może okazać się niewystarczającym<br />
przyrządem diagnostycznym. W sytuacji,<br />
kiedy czujnik przekazuje bardziej<br />
złożone sygnały, pomiar napięcia<br />
czy rezystancji może przekazać<br />
zbyt mało informacji. Czasem konieczne<br />
jest zaobserwowanie kształtu<br />
sygnału, jego amplitudy, ewentualnie<br />
czasu trwania wycinka impulsu na<br />
ekranie oscyloskopu.<br />
<strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong> prowadzi szkolenia z zakresu<br />
posługiwania się tym przyrządem.<br />
WSZYSCY TO WIEMY, ALE...<br />
Szkolenie składa się z zajęć teoretycznych,<br />
na których odświeżamy wiedzę<br />
o prądzie elektrycznym, napięciu, częstotliwości<br />
i rezystancji. Systematyzujemy<br />
również wiedzę na temat pomiarów<br />
Andrzej ANDRAKA<br />
miernikiem uniwersalnym, ze szczególnym<br />
naciskiem na najczęściej popełniane<br />
błędy w warunkach warsztatowych.<br />
Jako przykład można<br />
podać pomiar rezystancji czujnika,<br />
kiedy jest on podłączony do sterownika.<br />
Druga, najważniejsza część szkolenia to<br />
zajęcia praktyczne, które odbywają się<br />
głównie na sali wykładowej, ale również<br />
na pojeździe MAN TGA. Na tych<br />
zajęciach każdy uczestnik szkolenia<br />
wykonuje szereg pomiarów sygnałów<br />
pochodzących z generatora funkcyjnego.<br />
Te ćwiczenia mają na celu zdobycie<br />
praktyki w obsłudze oscyloskopu Fluke<br />
123 lub Fluke 125. Pomiary sygnałów<br />
w pojeździe są przykładami diagnozy<br />
konkretnych elementów, takich jak pe-<br />
14<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
15
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
SZKOLENIA <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
dał gazu, przełącznik wyboru biegów,<br />
ale też szyny danych CAN i LIN.<br />
ZNIKAJĄCY KOMUNIKAT<br />
Na szkoleniu dosyć szczegółowo omawiane<br />
są również inne przykłady diagnozy<br />
przy pomocy oscyloskopu. Jednym<br />
z nich jest dosyć powszechnie<br />
spotykany przypadek, kiedy w pojeździe<br />
MAN TGA z układem EBS (electronically<br />
controlled brake system) 2.2<br />
lub 2.3 Knorr na wyświetlaczu, podczas<br />
postoju pojawia się komunikat<br />
EBS 3519-31 (o treści z testera diagnostycznego<br />
– „czujnik obrotów koła,<br />
błąd podczas ostatniego cyklu połączenia”),<br />
ewentualnie EBS 3520-31<br />
(o treści z testera diagnostycznego<br />
– „graniczna prędkość w szczelinie;<br />
poziom ostrzegawczy, powtarzanie co<br />
1 sekundę”). Po przekroczeniu prędkości<br />
około 10 km/h komunikat wyłącza<br />
się, a pojazd poza wymienionymi<br />
wcześniej objawami nie wykazuje dodatkowych<br />
niedomagań w działaniu.<br />
Komunikat jest tylko ostrzeżeniem<br />
o zniekształceniu sygnału pochodzącego<br />
z czujnika obrotów koła, zatem<br />
Rys. 1. Przyrząd do symulowania<br />
uszkodzenia czujników prędkości<br />
obrotowej kół jezdnych.<br />
nie jest zarejestrowany w pamięci błędów<br />
sterownika EBS. Układ hamulcowy<br />
działa nadal poprawnie, a diagnoza<br />
testerem diagnostycznym nic nie<br />
wykaże. Pojawiają się dodatkowe pytania:<br />
• Który z czterech czujników znajdujących<br />
się w pojeździe generuje<br />
zniekształcony sygnał?<br />
• Z jakim uszkodzeniem mamy do<br />
czynienia?<br />
Odpowiedź na te pytania może nam dać<br />
pomiar oscyloskopem sygnałów generowanych<br />
przez czujniki obrotów kół.<br />
Dla lepszego wyjaśnienia problemu<br />
został skonstruowany na potrzeby<br />
szkolenia specjalny przyrząd (rys. 1),<br />
przy pomocy którego można obserwować<br />
sygnał prawidłowy, jak również<br />
umożliwia on symulowanie różnego<br />
rodzaju uszkodzeń w obrębie<br />
czujnika obrotów koła i koła polaryzacyjnego.<br />
NIEDOMAGANIA W UKŁADZIE<br />
KONTROLI PRĘDKOŚCI KÓŁ<br />
Najczęstsze uszkodzenia i niedomagania<br />
w układzie kontroli prędkości poszczególnych<br />
kół to:<br />
• zbyt duża odległość między czujnikiem<br />
i kołem polaryzacyjnym,<br />
• bicie koła polaryzacyjnego,<br />
• uszkodzenie lub zanieczyszczenie<br />
koła polaryzacyjnego,<br />
• uszkodzenie czujnika lub wiązki<br />
elektrycznej,<br />
• uszkodzenia mechaniczne, np. luz<br />
w łożysku piasty.<br />
Wszystkie te uszkodzenia można zdiagnozować<br />
przy pomocy oscyloskopu,<br />
przy czym rozpoznanie ostatniego<br />
może być kłopotliwe.<br />
Szczelina pomiędzy kołem polaryzacyjnym<br />
i czujnikiem ma zasadniczy<br />
wpływ na amplitudę sygnału, co za<br />
tym idzie również na napięcie skuteczne<br />
generowanego przez czujnik sygnału.<br />
W większości przypadków prawidłowa<br />
szczelina to 0,3–0,6 mm.<br />
Rysunek 2 obrazuje zmiany generowanego<br />
sygnału w zależności od szczeliny<br />
przy zbliżonej prędkości obrotowej<br />
koła. Różnica jest zauważalna – przy<br />
prawidłowej szczelinie napięcie skuteczne<br />
ma wartość około 0,26 V, natomiast<br />
przy szczelinie 2 mm napięcie<br />
spada do wartości 0,02 V. Wartości napięcia<br />
mogą być różne dla różnych<br />
modeli pojazdów. Na rysunku 2 pokazane<br />
są przykładowe obrazy zarejestrowane<br />
na przyrządzie testowym.<br />
W pojeździe zwykle te napięcia mają<br />
wyższą wartość, co ułatwia diagnozę.<br />
Przy pomiarze należy głównie opierać<br />
się na porównaniu wartości napięcia<br />
na poszczególnych kołach. Zwykle<br />
uszkodzeniu ulega jeden czujnik<br />
i w takiej sytuacji napięcie zmierzone<br />
na jednym kole będzie odbiegać od<br />
trzech pozostałych wyników.<br />
Jeżeli koło polaryzacyjne zostanie osadzone<br />
nierówno w piaście, to wtedy<br />
mówimy o „biciu koła polaryzacyjnego”.<br />
Wówczas, gdy piasta się obraca,<br />
koło cyklicznie zbliża się i oddala od<br />
czujnika. Powoduje to chwilowe<br />
zwiększanie i zmniejszanie amplitudy<br />
sygnału, co widać na rysunku 3. Są tam<br />
zaprezentowane pomiary, gdzie<br />
zwiększona została podstawa czasu<br />
(„ściśnięty wykres”) i widać zarys<br />
wierzchołków sinusoid sygnału generowanego<br />
przez czujnik. W sytuacji,<br />
kiedy koło polaryzacyjne jest zamontowane<br />
prawidłowo, zarys wykresu<br />
Rys. 2. Wykresy napięcia wytwarzanego<br />
przez czujnik prędkości obrotowej koła<br />
jezdnego w zależności od jego odległości<br />
od koła polaryzacyjnego.<br />
Rys. 3. Wykres ilustrujący bicie koła polaryzacyjnego 0,5 mm.<br />
Rys. 4. „Poszarpany” wykres ilustrujący uszkodzenie<br />
koła polaryzacyjnego.<br />
nie zmienia wartości w czasie. Przy biciu<br />
koła polaryzacyjnego rzędu<br />
0,5 mm amplituda sygnału waha się<br />
od 0,15 V do 0,45 V. W sytuacji, kiedy<br />
bicie jest większe i wynosi 1 mm, różnica<br />
w wartości amplitudy jest jeszcze<br />
większa i wynosi 0,08 V do 0,45 V.<br />
Czujnik obrotów koła generuje sygnał<br />
o kształcie sinusoidy. Jeżeli dojdzie do<br />
uszkodzenia lub zanieczyszczenia koła<br />
polaryzacyjnego, wtedy sygnał jest<br />
nieregularny, co widać na rysunku 4.<br />
W przypadku uszkodzenia czujnika<br />
obrotów najczęściej sygnał jest zniekształcony.<br />
Porównanie sygnału poprawnego<br />
i zniekształconego pokazano<br />
na rysunku 5.<br />
Uszkodzenia mechaniczne łożyska<br />
piasty najczęściej objawiają się tym, że<br />
piasta przesuwa się lub deformuje<br />
pod wpływem działania dużych sił.<br />
W związku z tym pomiary<br />
przy podniesionej<br />
osi lub na rolkach<br />
do badania hamulców<br />
nie muszą dać spodziewanych<br />
efektów, jak<br />
w sytuacjach powyżej.<br />
Wówczas najlepszym<br />
rozwiązaniem jest wykonanie<br />
pomiarów<br />
w różnych warunkach<br />
drogowych, np. na zakrętach<br />
lub na wyboistej<br />
drodze.<br />
Zatem w przypadku<br />
pojawienia się na wyświetlaczu<br />
ostrzeżenia<br />
EBS 3519-31 lub 3520-31<br />
warto wprowadzić pojazd<br />
na rolki do badania<br />
hamulców, ewentualnie<br />
podnieść kolejno<br />
koła i kręcić nimi<br />
z równą prędkością,<br />
aby przeprowadzić diagnozę<br />
czujników obrotów<br />
kół. Do równego<br />
utrzymania prędkości<br />
kół podczas ich kręcenia na podnośniku,<br />
pomocny może być dodatkowy<br />
wyświetlacz z informacją o częstotliwości.<br />
Zmierzona częstotliwość sygnału<br />
jest proporcjonalna do prędkości<br />
koła. Wyniki pomiarów powinny<br />
Rys. 5. Porównanie sygnału poprawnego<br />
i zniekształconego w przypadku<br />
uszkodzenia czujnika obrotów.<br />
TREŚĆ SZKOLENIA:<br />
1. Omówienie podstawowych<br />
funkcji i menu oscyloskopu<br />
(na przykładzie Fluke 123).<br />
2. Omówienie podstawowych<br />
wielkości elektrycznych<br />
(jednostki SI).<br />
3. Podstawy miernictwa<br />
elektrycznego.<br />
4. Omówienie mnożników<br />
stosowanych w miernictwie.<br />
5. Podstawy pomiarów różnych<br />
wielkości elektrycznych<br />
wykonywanych przy pomocy<br />
oscyloskopu i multimetru.<br />
6. Pomiary wartości czujników<br />
i elementów wykonawczych.<br />
7. Pomiary szyn danych<br />
w pojazdach.<br />
8. <strong>Inter</strong>pretacja wykonanych<br />
pomiarów.<br />
9. Praktyczne zastosowania<br />
oscyloskopu w diagnostyce<br />
pojazdów.<br />
10. Omówienie oprogramowania<br />
komputerowego<br />
wspomagającego pomiary<br />
i ich archiwizację.<br />
Po szkoleniu uczestnicy:<br />
1. Potrafią obsługiwać oscyloskop.<br />
2. Potrafią obsługiwać multimetr.<br />
3. Rozpoznają elektryczne jednostki<br />
miar i mnożniki.<br />
Czas trwania – 1 dzień<br />
Szkolenie podstawowe<br />
być pomocne w odnalezieniu uszkodzenia,<br />
a następnie w naprawie.<br />
JAKI OSCYLOSKOP WYBRAĆ?<br />
Oscyloskopem można sprawdzić nie<br />
tylko czujniki prędkości obrotowej<br />
koła jezdnego, lecz także inne, które<br />
dają sygnały częstotliwościowe. Można<br />
też sprawdzać czujniki indukcyjne,<br />
np. czujnik drogi sprzęgła, czy czujnik<br />
Halla. Można też mierzyć sygnał z sondy<br />
lambda, które są od niedawna stosowane<br />
w silnikach ciężarówek.<br />
Wielu uczestników szkolenia pyta, jaki<br />
oscyloskop kupić, gdy oferta rynkowa<br />
obejmuje przyrządy od 300 zł do<br />
200 tys. zł. Odpowiedzi na to i inne pytania<br />
znajdziesz na kursie <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong>.<br />
16<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
17
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
Aerodynamika<br />
i nie tylko<br />
Presji, aby zmniejszyć emisję toksycznych związków zawartych w spalinach,<br />
towarzyszy dążenie do ograniczania zużycia paliwa. Czy względy ekologiczne da się<br />
pogodzić z ekonomicznymi? Może w tym pomóc aerodynamika.<br />
Ryszard POLIT<br />
Fot. Mercedes-Benz<br />
Każdy producent pojazdów użytkowych<br />
oferuje tzw. pakiety<br />
oszczędnościowe, po zastosowaniu<br />
których samochód będzie zużywał<br />
mniej paliwa. Pakiety te zawierają<br />
wiele elementów, od oferty<br />
szkoleń dla kierowców, zmniejszania<br />
masy własnej pojazdu, po zestaw<br />
osłon aerodynamicznych. W czasach<br />
drogiego paliwa wszędzie szukamy<br />
oszczędności .<br />
POMÓC CZŁOWIEKOWI<br />
Podobno najbardziej zawodnym i nieprzewidywalnym<br />
„elementem” ciężarówki<br />
jest kierowca. Szkolenia z tech-<br />
niki jazdy mają na celu wyeliminowanie<br />
błędów i złych przyzwyczajeń<br />
skutkujących zwiększonym<br />
zużyciem paliwa. Gdyby jednak kierowca<br />
zapomniał, czego nauczono go<br />
na kursie, powszechnie wprowadza<br />
się w ciężarówkach zautomatyzowane<br />
skrzynie biegów, które dzięki odpowiedniemu<br />
oprogramowaniu zmieniają<br />
biegi wtedy, kiedy trzeba, a nie<br />
wtedy, gdy kierowca ma na to ochotę.<br />
Udowodniono, że wielu kierowców<br />
nie kontroluje ciśnienia powietrza<br />
w oponach. Ciśnienie powietrza niższe<br />
od optymalnego o 2 bary powoduje<br />
wzrost zużycia paliwa o 0,2 l na<br />
100 km. Co prawda, system monitorujący<br />
ciśnienie powietrza w oponach<br />
nie jest w Europie wymagany, lecz<br />
już teraz takie urządzenia stają się<br />
coraz popularniejsze. Koncerny oponiarskie<br />
oferują ogumienie o zmniejszonych<br />
oporach toczenia, jednak ze<br />
względu na wysoką cenę, nie jest ono<br />
jeszcze powszechne.<br />
SILNIKOWE KOMPROMISY<br />
Silnik spalinowy jest wyjątkowo niekorzystnym<br />
źródłem napędu pojazdów,<br />
gdyż ma małą sprawność (do<br />
50%) i może pracować oszczędnie<br />
w dość wąskim zakresie prędkości obrotowych.<br />
Ponieważ, jak na razie, nie<br />
wymyślono niczego lepszego, trzeba<br />
go udoskonalać, a więc komplikować.<br />
W dzisiejszych czasach rozwój konstrukcyjny<br />
silników jest zależny od kolejnych<br />
norm emisji spalin. Norma<br />
Euro 6, która zacznie obowiązywać<br />
w 2013 roku, w stosunku do Euro 5<br />
drastycznie ogranicza emisję tlenków<br />
azotu (z 2,0 do 0,4) i cząstek stałych<br />
(z 0,03 do 0,01). Producenci samochodów<br />
nie mają wyjścia – muszą instalować<br />
urządzenia zmniejszające emisję<br />
tych składników poza silnikiem.<br />
Nie wdając się w szczegóły techniczne,<br />
warto jednak zauważyć, że obniżając<br />
zawartość cząstek stałych w spalinach,<br />
podnosi się jednocześnie zawartość<br />
tlenków azotu. Jeśli zwiększymy<br />
stopień recyrkulacji spalin<br />
w silniku, zmniejszy się emisja tlenków<br />
azotu, ale zwiększy emisja cząstek<br />
stałych. Jak poradzić sobie z tym<br />
problemem, skoro normy nakazują<br />
jednoczesne zmniejszenie emisji obu<br />
tych substancji? Do zmniejszenia emisji<br />
tlenków azotu możemy zastosować<br />
układ recyrkulacji spalin (EGR) lub<br />
układ selektywnej redukcji katalitycznej<br />
(SCR) z wtryskiwaniem<br />
do spalin wodnego roztworu mocznika<br />
(AdBlue). Wszyscy producenci silników<br />
są zgodni, że w silnikach Euro 6<br />
trzeba stosować dwa układy jednocześnie<br />
– EGR i SCR, dodając jeszcze<br />
filtr cząstek stałych, katalizator utleniający<br />
i niekiedy katalizator nieprzereagowanego<br />
amoniaku. Scania<br />
i Mercedes-Benz, którzy obecnie produkują<br />
silniki Euro 6, są zdania, że połączenie<br />
EGR i SCR spowodowało<br />
„optymalizację” sterowania pracą silnika<br />
i mniejsze zużycie paliwa. Jednak<br />
z punktu widzenia kosztów eksploatacji<br />
pojazdu, do ceny paliwa trzeba dodać<br />
koszt płynu AdBlue. Taniej więc<br />
nie będzie.<br />
Konstruktorzy silników zwrócili też<br />
uwagę na osprzęt silnika. Renault<br />
Trucks w swoim eksperymentalnym<br />
pojeździe Optifuel Lab zastosował<br />
dwubiegową pompę cieczy chłodzącej<br />
18<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
19
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
Concept S – kompleksowe podejście<br />
do aerodynamicznego zestawu drogowego opracował<br />
MAN. Współczynnik kształtu nadwozia tego zestawu<br />
jest porównywalny z samochodem osobowym.<br />
Prototypowy ciągnik siodłowy<br />
MAN Concept S. Czy tak<br />
wyglądać będą nadwozia<br />
ciężarówek?<br />
Fot. MAN<br />
Fot. MAN<br />
Prototypowy zestaw drogowy Renault Optifuel Lab oparty na modelu Premium. W ciągniku<br />
wydłużono o 30 cm przedni zderzak, zmieniono kształt dachu kabiny, usunięto lusterka<br />
zewnętrzne zastępując je kamerami, wprowadzono spoilery boczne i osłonięto koła naczepy.<br />
Z tyłu naczepy Renault Optifuel Lab zamontowano spojlery o długości 70 cm.<br />
Fot. Renault Trucks<br />
Fot. Renault Trucks<br />
Symulacja komputerowa<br />
przepływu strugi powietrza<br />
w Renault Optifuel Lab. Kolorem czerwonym zaznaczono<br />
miejsca o największych oporach aerodynamicznych.<br />
silnik. Chłodzenie silnika uzależnione<br />
jest od jego temperatury, gdyż zimna<br />
jednostka napędowa zużywa więcej<br />
paliwa. W efekcie prędkość przepływu<br />
płynu chłodzącego w obiegu zimnego<br />
silnika jest minimalna, by jak najszybciej<br />
osiągnął on właściwą temperaturę<br />
pracy. Podobnie jest z przepływem oleju<br />
silnikowego, którego prędkość można<br />
regulować dzięki pompie o zmiennym<br />
wydatku. W ramach dalszych<br />
oszczędności okresowo wyłączane są<br />
niektóre urządzenia, np. sprężarka powietrza<br />
układu hamulcowego.<br />
Wydaje się, że możliwości oszczędzania<br />
w obrębie jednostki napędowej<br />
wkrótce się skończą. Przypomniano<br />
więc sobie o aerodynamice.<br />
POWIETR<strong>ZE</strong> JEST WSZĘDZIE<br />
Fot. Renault Trucks<br />
W projektowaniu pojazdów użytkowych<br />
najmniej wykorzystywanym obszarem<br />
powodującym zmniejszenie<br />
zużycia paliwa jest poprawienie własności<br />
aerodynamicznych. Do tej pory<br />
stosowano co prawda owiewki montowane<br />
na dachu kabiny czy między<br />
kabiną a naczepą, ale nie traktowano<br />
aerodynamiki kompleksowo. Badania<br />
w tunelu aerodynamicznym są dość<br />
kosztowne i długotrwałe, a ich efekt<br />
można łatwo popsuć, np. opuszczając<br />
szybę w kabinie. Jednak coraz głośniej<br />
mówi się o wpływie oporów aerodynamicznych<br />
na zużycie paliwa.<br />
Niektórzy producenci, jak Scania, budują<br />
nawet własne kanały aerodynamiczne.<br />
W zasadzie teoria aerodynamiki<br />
jest opracowana od wielu lat,<br />
a praktykę poznano podczas badań<br />
nadwozi samochodów osobowych.<br />
Najprostszą drogą poszedł Renault<br />
Trucks w prototypowym zestawie drogowym<br />
Optifuel Lab dokonując modyfikacji<br />
w produkowanym seryjnie<br />
modelu Premium. W ciągniku wydłużono<br />
o 30 cm zderzak, zmieniono<br />
1 2 3 4<br />
1<br />
Fot. Mercedes-Benz<br />
kształt dachu kabiny i usunięto lusterka<br />
zewnętrzne, zastępując je kamerami.<br />
Między kabiną a naczepą zastosowano<br />
spoilery boczne. Najwięcej<br />
zmian dokonano w naczepie: osłonięto<br />
koła jezdne, zastosowano dyfuzory powietrza<br />
optymalizujące jego przepływ<br />
pod zestawem. Z tyłu naczepy zamontowano<br />
spojlery o długości 70 cm po-<br />
Aerodynamiczna naczepa Mercedesa-<br />
-Benza z seryjnym ciągnikiem siodłowym<br />
Actros ma o 17–18% niższy współczynnik<br />
oporu powietrza w porównaniu z typową<br />
naczepą. Oznaczenia: 1 – spoiler między<br />
naczepą a ciągnikiem (oszczędność 1%),<br />
2 – boczne osłony (8%), 3 – tylny dyfuzor<br />
i panele podwoziowe (1–2%),<br />
4 – tylne osłony (7%).<br />
Tylne osłony naczepy Mercedesa-Benza<br />
mają długość 40 cm i są składane,<br />
co umożliwia otwarcie drzwi.<br />
Oznaczenia: 1 – dyfuzor tylny.<br />
20<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
21
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
ŚWIAT WOKÓŁ NAS<br />
Aerodynamiką pojazdów samochodowych zainteresowano<br />
się po I wojnie światowej.<br />
Zauważono, że samochód porusza się nie tylko<br />
po drodze, ale również w powietrzu. Pionierami<br />
byli m.in. Edmund Rumpler i Paul Jaray, który w 1921 r.,<br />
uzyskał patent na aerodynamiczne nadwozie zamknięte<br />
auta osobowego oraz Wunibald Kamm<br />
– opracował charakterystyczny tył nadwozia. W latach<br />
30. zaczęto budować pierwsze tunele aerodynamiczne<br />
i stworzono podstawy teoretyczne, tworząc<br />
wzory na opory aerodynamiczne. Producenci samochodów<br />
osobowych zainteresowali się aerodynamiką dopiero<br />
w latach 70., gdy kryzys paliwowy (1973 r.) zmusił<br />
ich do redukcji zużycia paliwa w swoich wyrobach. Można<br />
sądzić, że w przypadku producentów ciężarówek<br />
i naczep, ten moment nadszedł teraz.<br />
Siła oporu aerodynamicznego wyraża się wzorem:<br />
P = C · ·V 2<br />
2<br />
· A [N]<br />
gdzie:<br />
P – siła oporu aerodynamicznego,<br />
C – bezwymiarowy współczynnik oporu,<br />
– gęstość powietrza [kg/m 3 ],<br />
V – prędkość jazdy pojazdu [m/s],<br />
A – umowna powierzchnia odniesienia, w przybliżeniu<br />
przekrój poprzeczny nadwozia [m 2 ].<br />
Zwróćmy uwagę, że siła oporu aerodynamicznego wzrasta<br />
z kwadratem prędkości jazdy – im szybciej jedziemy, tym<br />
większa siła oporu i większe zużycie paliwa.<br />
Całkowity opór aerodynamiczny jest sumą oporów składowych.<br />
Najważniejsze z nich to:<br />
• opór profilowy (ok. 60% oporu całkowitego), którego<br />
wartość zależy od podłużnego przekroju pojazdu.<br />
Struga powietrza opływającego nadwozie powinna<br />
zachować ciągłość,<br />
• opór zakłóceń (ok. 15%) – zakłócenia opływu powietrza<br />
wokół wystających elementów (lusterek),<br />
• opór wewnętrzny (ok. 10%) – przepływ powietrza<br />
przez kabinę (wentylacja wnętrza) i komorę silnika,<br />
• opór tarcia (5–8%) – powietrza o nadwozie, które powinno<br />
być gładkie (plandeki się nie nadają),<br />
• opór indukcyjny – powietrze płynące pod nadwoziem<br />
ma mniejszą prędkość i wyższe ciśnienie od powietrza<br />
płynącego po bokach nadwozia.<br />
Strugi powietrza pod nadwoziem<br />
odchylają się na zewnątrz, kierując się<br />
do góry, gdyż tam jest niższe ciśnienie.<br />
W ten sposób powstają zawirowania.<br />
Badanie zestawu drogowego w tunelu aerodynamicznym to długi i kosztowny proces. Najdokładniejsze wyniki daje badanie pojazdu<br />
o rzeczywistej wielkości, a nie zmniejszonego modelu, ale wówczas tunel musi być duży, a więc drogi. Scania buduje nowoczesny tunel<br />
aerodynamiczny połączony z symulatorem stref klimatycznych. W tunelu będzie można uzyskać temperatury od –35 do +50 o C,<br />
wilgotność powietrza 10–95% i prędkość powietrza do 100 km/h.<br />
Fot. Scania<br />
Opór powietrza opływającego nadwozie wokół lusterek zewnętrznych jest<br />
największy, a przy wycieraczkach – najmniejszy.<br />
Konstruktorzy nadwozi starają się<br />
zmniejszyć współczynnik oporu czołowego<br />
C x , który odzwierciedla stopień<br />
aerodynamicznej doskonałości nadwozia.<br />
Współczynnik ten wyznacza się doświadczalnie<br />
w kanale aerodynamicznym<br />
lub przez symulacje komputerowe.<br />
Najdokładniejsze wyniki dają badania<br />
w tunelu aerodynamicznym modelu<br />
pojazdu w skali 1:1. Dla porównania kilku<br />
pojazdów ze sobą korzystniej jest<br />
brać pod uwagę iloczyn C x · A, a nie<br />
tylko sam C x .<br />
zwalające na maksymalne ograniczenie<br />
strefy turbulencji powietrza.<br />
Powstaje ona za samochodem podczas<br />
jazdy i działa hamująco na jego<br />
ruch. Zmieniono też kształt dachu<br />
naczepy z płaskiego na wypukły.<br />
Zestaw porusza się na oponach<br />
o zmniejszonych oporach toczenia<br />
Michelin Energy SaverGreen. Według<br />
Renault Trucks, eksperymentalny zestaw<br />
Optifuel Lab ze zmianami aerodynamicznymi<br />
napędzany silnikiem Euro<br />
5 zużywa o 13% mniej paliwa w sto-<br />
sunku do porównywanego, obecnie<br />
produkowanego zestawu drogowego.<br />
Jakie oszczędności daje sama aerodynamiczna<br />
naczepa? Na to pytanie<br />
starał się odpowiedzieć Mercedes-<br />
-Benz, który opracował eksperymentalną<br />
naczepę o niskich oporach<br />
aerodynamicznych. Naczepę<br />
połączono z seryjnym, obecnie produkowanym<br />
ciągnikiem siodłowym<br />
Actros. W stosunku do wersji typowej,<br />
zestaw ciągnik siodłowy Actros<br />
i eksperymentalna naczepa ma<br />
o 17–18% mniejszy współczynnik oporu<br />
powietrza. Zdaniem Mercedesa-<br />
-Benza zmniejszenie tego współczynnika<br />
o 18% powoduje zmniejszenie<br />
zużycia paliwa o 5%. Przy rocznych<br />
przebiegach rzędu 150 tys. km<br />
aerodynamiczna naczepa pozwala<br />
więc zaoszczędzić ok. 2000 litrów<br />
oleju napędowego. W aerodynamicznej<br />
naczepie zastosowano:<br />
• spoiler między naczepą<br />
a ciągnikiem<br />
– oszczędność o 1%,<br />
• boczne osłony<br />
– oszczędność o 8%,<br />
• tylny dyfuzor i panele<br />
podwoziowe<br />
– oszczędność o 1–2%,<br />
• tylne osłon o długości 40 cm<br />
– oszczędność o 7%.<br />
MAN opracował aerodynamiczny<br />
zestaw drogowy od podstaw. Prototypowy<br />
zestaw – ciągnik siodłowy<br />
i naczepa o futurystycznych kształtach<br />
nazwano sugestywnie Concept S.<br />
Zestaw zbadano w tunelu aerodynamicznym.<br />
Firma twierdzi, że współczynnik<br />
oporu powietrza tego zestawu<br />
jest porównywalny<br />
z samochodem osobowym. Podaje<br />
się, że zużycie paliwa Concept S<br />
jest aż o 25% niższe od porównywalnego<br />
40-tonowego ciągnika<br />
o tradycyjnej budowie.<br />
Dlaczego nie wprowadza się do seryjnej<br />
produkcji aerodynamicznych<br />
naczep? Nie pozwalają na to<br />
obowiązujące przepisy. Eksperymentalne,<br />
aerodynamiczne naczepy<br />
przy zachowaniu dotychczasowych<br />
wymiarów przestrzeni ładunkowej<br />
przekraczają o ok. 50 cm<br />
dopuszczalny limit długości określony<br />
obowiązującymi przepisami. Jest<br />
to spowodowane głównie zastosowaniem<br />
tylnych osłon. Potrzebna<br />
jest więc zmiana przepisów. Wydaje<br />
się, że ten producent, który jako<br />
pierwszy wprowadzi do seryjnej<br />
produkcji aerodynamiczną naczepę,<br />
osiągnie sukces finansowy i przychylność<br />
ekologów.<br />
22<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
23
TROCHĘ HISTORII<br />
TROCHĘ HISTORII<br />
Pierwsze skrzynie biegów<br />
z przesuwnymi<br />
kołami zębatymi pojawiły<br />
się pod koniec XIX wieku.<br />
Gottlieb Daimler i Wilhelm<br />
Maybach skonstruowali<br />
Konstrukcja samochodowej<br />
skrzyni biegów z kołami zębatymi<br />
ma ponad 120 lat i nadal jest stosowana.<br />
4-biegową przekładnię z przesuwnymi<br />
zębami o zębach<br />
prostych i w 1889 r. zastosowali<br />
ją w swoim pojeździe.<br />
Inni pionierzy motoryzacji,<br />
jak np. Rene Panhard, udoskonalali<br />
tę konstrukcję.<br />
Przełomową okazała się jednak<br />
skrzynia Louisa Renaulta,<br />
w której wał wejściowy i wyjściowy<br />
znajdowały się na tej<br />
samej osi geometrycznej,<br />
a wał pośredni umieszczono<br />
równolegle do pozostałych.<br />
Łącząc wał wejściowy z wyjściowym<br />
za pomocą sprzęgła<br />
kłowego, uzyskano bieg<br />
bezpośredni.<br />
Historia<br />
skrzyni<br />
biegów<br />
Ryszard POLIT<br />
dorazowej zmiany biegu.<br />
Aby zmienić bieg, prędkości<br />
obrotowe pary kół zębatych,<br />
które mają być zazębione,<br />
powinny być jednakowe. Tak<br />
więc pierwsze wciśnięcie<br />
pedału sprzęgła odłączało<br />
silnik. Po zwolnieniu pedału<br />
sprzęgła kierowca zwiększał<br />
obroty silnika, naciskając na<br />
pedał „gazu” lub czekał, aż<br />
obroty spadną i po wciśnięciu<br />
pedału sprzęgła włączał<br />
bieg niższy lub wyższy. Jeśli<br />
kierowca nie miał wprawy,<br />
zmiana biegu odbywała się<br />
ze zgrzytem. W 1928 r. w samochodzie<br />
osobowym marki<br />
Cadillac po pierwszy<br />
wprowadzono synchronizowaną<br />
skrzynię biegów.<br />
W tamtym czasie producenci<br />
pojazdów użytkowych<br />
całkowicie ignorowali synchronizatory.<br />
Oryginalną konstrukcją, powstałą<br />
jeszcze przed II wojną<br />
światową, była skrzynia biegów<br />
Wilsona z preselekcją,<br />
stosowana w autobusach.<br />
Miała ona szeregowo położone<br />
przekładnie planetarne,<br />
których ilość zależała od<br />
liczby przełożeń. Włączenie<br />
biegu realizowano przez zatrzymanie<br />
taśmą hamulcową<br />
elementów przekładni<br />
planetarnych. Odbywało się<br />
ono w dwóch etapach<br />
– w pierwszym dźwignię<br />
ustawiano w położeniu wybranego<br />
biegu, a w drugim<br />
– naciśnięcie pedału powodowało<br />
włączenie tego biegu.<br />
Można więc było wcześniej<br />
wybrać bieg i włączyć<br />
go później, w dogodnym<br />
momencie. Wcześniejsze<br />
wybranie biegu nazywano<br />
preselekcją. W latach 30.<br />
w przekładniach autobusowych<br />
zaczęto stosować<br />
sprzęgło hydrokinetyczne,<br />
ale nie znalazło ono zwolenników.<br />
Przekładnia planetarna<br />
i sprzęgło hydrokinetyczne<br />
posłużyły w 1937 r. do<br />
opracowania automatycznej<br />
skrzyni przekładniowej, którą<br />
w latach 40. zastosowano<br />
w autach osobowych.<br />
SYNCHRONIZATORY<br />
W przekładniach stosowanych<br />
w ciężarówkach w latach<br />
50. zaczęto wprowadzać<br />
manualne skrzynie biegów<br />
ze stale zazębionymi<br />
kołami zębatymi i synchronizatorami.<br />
Dzięki stałemu<br />
zazębieniu kół wprowadzono<br />
zęby skośne, co znacznie<br />
wyciszyło pracę przekładni,<br />
którą nazwano cichobieżną.<br />
Pary kół zębatych zazębionych<br />
ze sobą obracały się na<br />
wałkach skrzyni na łożyskach.<br />
Biegi włączano przez<br />
przesuwanie sprzęgających<br />
wieńców (tulei), których zadaniem<br />
było połączenie odpowiedniego<br />
koła zębatego<br />
z wałkiem. Wyrównaniem<br />
prędkości obwodowych elementów<br />
sprzęganych zajmował<br />
się synchronizator,<br />
składający się ze sprzęgła<br />
ciernego wyrównującego<br />
obroty i sprzęgła kłowego.<br />
Początkowo budowano przekładnie,<br />
w których tylko<br />
wyższe biegi były synchronizowane.<br />
Bieg pierwszy<br />
i wsteczny nie miały synchronizatorów.<br />
Wprowadzenie<br />
synchronizatorów okazało<br />
się przełomowym<br />
wynalazkiem w konstrukcji<br />
skrzyń biegów i znacznie<br />
ułatwiło pracę kierowcy, ale<br />
nie silnika.<br />
Oznaczenia:<br />
1 – koło napędzające 1. biegu,<br />
2 – koło napędzające 2. biegu,<br />
3 – koło napędzane 1. biegu,<br />
4 – koło napędzane 2. biegu,<br />
5 – koło napędzane stale zazębione,<br />
6 – koło napędzające stale zazębione,<br />
7 – sprzęgło kłowe 3. biegu,<br />
8 – wał wejściowy,<br />
9 – wał wyjściowy,<br />
10 – wał pośredni<br />
Skrzynia biegów Louisa Renault z 1907 r. Wał wejściowy i wyjściowy umieszczone są<br />
w tej samej osi geometrycznej. Łącząc sprzęgłem kłowym wał wejściowy<br />
z wyjściowym, uzyskano bieg bezpośredni.<br />
LATA DWUDZIESTE,<br />
LATA TRZYDZIESTE<br />
W latach 20. XX wieku w pojazdach<br />
użytkowych stosowano<br />
3- lub 4- biegowe<br />
skrzynie przekładniowe,<br />
w których poszczególne<br />
przełożenia uzyskiwano<br />
przez przesuwanie kół zębatych.<br />
W związku z tym, koła<br />
miały zęby proste wytwarzające<br />
znaczny hałas. Kierowca<br />
musiał dwukrotnie wciskać<br />
pedał sprzęgła podczas każ-<br />
Fot. archiwum<br />
Oznaczenia:<br />
1 – 1. bieg,<br />
2 – 2. bieg,<br />
3 – 3. bieg,<br />
4 – 4. bieg,<br />
5 – wsteczny bieg<br />
Do ciekawych rozwiązań niestosowanych obecnie należy planetarna skrzynia biegów Wilsona z preselekcją (1930 r.), która<br />
rozpowszechniła się w autobusach. Kierowca zmieniał bieg, posługując się dźwignią i pedałem – dźwignią wybierał właściwy bieg,<br />
a następnie naciskał na pedał, powodując włączenie tego biegu. Dźwignią można było znacznie wcześniej wybrać właściwy bieg<br />
bez potrzeby jego uruchamiania, co nazywano preselekcją.<br />
24<br />
1/2012<br />
1/2012<br />
25
TROCHĘ HISTORII<br />
IM WIĘCEJ, TYM LEPIEJ<br />
W latach 60. w ciężarówkach<br />
zaczęto więc stosować dwuzakresowe<br />
skrzynie biegów<br />
ze zdwojoną liczbą przełożeń,<br />
by silnik pracował<br />
w optymalnym zakresie obrotów.<br />
Kolejnym krokiem<br />
rozwojowym było dodanie<br />
następnej przekładni, np.<br />
planetarnej. Umieszczenie<br />
dwóch dodatkowych przekładni<br />
przed i za zasadniczą<br />
skrzynią biegów trudno<br />
uznać za epokowy wynalazek.<br />
Jednak zmiana zakresów<br />
i tzw. półbiegi umożliwiły<br />
zwielokrotnienie liczby<br />
przełożeń. Zespół zmiany<br />
zakresów zwiększa rozpiętość<br />
przełożeń podstawowych<br />
biegów, podczas gdy<br />
przekładnia półbiegów zapewnia<br />
ich ciaśniejsze zestopniowanie,<br />
przez podzielenie<br />
każdego podstawowego<br />
biegu na dwa. Pod<br />
względem kinematycznym<br />
przekładnia półbiegów dzieli<br />
każdy bieg podstawowy<br />
na przełożenie bezpośrednie<br />
i przełożenie zredukowane<br />
o wartości pośredniej,<br />
plasującej się pomiędzy<br />
przełożeniami dwóch sąsiednich<br />
biegów podstawowych.<br />
Jedynym mankamentem<br />
była konieczność ręcznej<br />
zmiany często 12 przełożeń.<br />
W latach 70. pracowano<br />
też nad przekładniami automatycznymi<br />
z przekładnią<br />
hydrokinetyczną, których<br />
konstrukcja wzorowana była<br />
na rozwiązaniach stosowanych<br />
w pojazdach osobowych.<br />
Przekładnie te w ciężarówkach<br />
rozpowszechniły<br />
się dopiero w latach 90. Jednak<br />
pod koniec XX wieku zaczęto<br />
coraz bardziej zwracać<br />
uwagę na ekonomikę transportu,<br />
a zmniejszenie zużycia<br />
paliwa stało się wręcz koniecznością.<br />
Niestety przekładnia<br />
hydrokinetyczna<br />
z zasady swej pracy powoduje<br />
zwiększenie zużycia<br />
paliwa przez silnik. Przełomem<br />
okazał się pomysł automatyzacji<br />
tradycyjnej, mechanicznej<br />
skrzyni przekładniowej<br />
współpracującej ze<br />
sprzęgłem suchym. W początku<br />
XXI wieku zaczęły się<br />
rozpowszechniać zautomatyzowane<br />
przekładnie mechaniczne,<br />
niektóre nawet<br />
bez synchronizatorów.<br />
Przyszłość skrzyń biegów<br />
jest niepewna. Wprowadzanie<br />
napędu hybrydowego<br />
może spowodować, że<br />
skrzynie przekładniowe nie<br />
będą już potrzebne.<br />
TRUCK HELP DESK<br />
W ramach szeroko pojętej współpracy <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong> <strong>SA</strong> oferuje swoim klientom pomoc techniczną przez IC KATALOG.<br />
Skrócona instrukcja złożenia zapytania:<br />
Po wybraniu zakładki pojazdy, wybieramy:<br />
markę, model, wersję silnikową.<br />
Po przejściu do części asortymentowej<br />
klikamy prawym klawiszem myszy na<br />
indeksie i wybieramy „Wyślij zapytanie<br />
techniczne”. Pojawi się lista kategorii lub :<br />
„Wyślij zapytanie o produkt”.<br />
Po wyborze kategorii pojawi się formularz<br />
z danymi samochodu, który został wybrany.<br />
Prosimy o wpisanie roku produkcji, nr. VIN<br />
i treści pytania.<br />
Do wysłania pytania konieczne jest wpisanie<br />
adresu e-mail (który zostanie zapamiętany).<br />
Numer telefonu nie jest obowiązkowy, ale<br />
ułatwi kontakt.<br />
Skandynawska<br />
26<br />
1/2012
Harmonogram szkoleń technicznych <strong>Inter</strong> <strong>Cars</strong><br />
dla rynku ciężarowego<br />
Miesiąc Symbol Nazwa Miejsce Data<br />
Czerwiec<br />
Lipiec<br />
P 2 EBS/ESP Pleszew<br />
od 12.06.<br />
do 14.06.2012<br />
Bezpłatna prezentacja szkoleń Siedlce 19.06.2012<br />
SK- 03<br />
P-1<br />
Manualne skrzynie<br />
od 26.06.<br />
Śrem<br />
biegów 16 S do 28.06.2012<br />
Podstawy pneumatycznych<br />
od 02.07.<br />
Śrem<br />
układów hamulcowych do 03.07.2012<br />
P-2 EBS/ESP Śrem<br />
P-1<br />
Zachęcamy do odwiedzenia strony www.szkolenia.intercars.com.pl<br />
zakładka: Szkolenia techniczne dla warsztatów ciężarowych<br />
od 04.07.<br />
do 06.07.2012<br />
Podstawy pneumatycznych<br />
od 09.07.<br />
Pruszcz Gdański<br />
układów hamulcowych do 10.07.2012<br />
P-2 EBS/ESP Pruszcz Gdański<br />
SK-04<br />
EDC-4<br />
od 11.07.<br />
do 13.07.2012<br />
Zautomatyzowana<br />
od 17.07.<br />
Lublin<br />
skrzynia biegów do 19.07.2012<br />
Common Rail<br />
od 24.07.<br />
okolice Warszawy<br />
– diagnoza do 27.07.2012<br />
Common Rail<br />
od 31.07.<br />
EDC-4<br />
Bydgoszcz<br />
– diagnoza do 03.08.2012<br />
Sierpień O-1 Oscyloskop Rawa Mazowiecka 06.08.2012<br />
P-2 EBS/ESP Rawa Mazowiecka<br />
od 08.08.<br />
do 09.08.2012<br />
O-1 Oscyloskop Oława 20.08.2012<br />
E-1<br />
Układy elektryczne<br />
od 21.08.<br />
Oława<br />
na bazie MAN klasy TG do 24.08.2012<br />
Silniki wysokoprężne<br />
od 28.08.<br />
S-1<br />
Radom/Kielce<br />
na bazie MAN – podstawy do 29.08.2012<br />
Wrzesień GE-1 Geometria Sulęcin 04.09.2012<br />
S-1<br />
Silniki wysokoprężne<br />
od 05.09.<br />
Sulęcin<br />
na bazie MAN – podstawy do 06.09.2012<br />
Silniki wysokoprężne<br />
od 11.09.<br />
S-1<br />
Tychy<br />
na bazie MAN – podstawy do 12.09.2012<br />
GE-1 Geometria Tychy/Częstochowa 13.09.2012<br />
P-2 EBS/ESP Lipnik<br />
P-1<br />
P-1<br />
od 19.09.<br />
do 21.09.2012<br />
Podstawy pneumatycznych<br />
od 25.09.<br />
Biała Podlaska<br />
układów hamulcowych do 26.09.2012<br />
Podstawy pneumatycznych<br />
od 27.09.<br />
Konik Nowy<br />
układów hamulcowych do 28.09.2012