Volvo prezentuje historię skrzyni biegów w pojazdach ciężarowych

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 OV4, 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 Ake Zander, dyrektor ds. technicznych w Volvo Powertrain, bezpośrednio odpowiedzialny za układy napędowe i napędy hybrydowe.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 Magi, 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 Magi.Rozwój automatycznych skrzyń biegów dla samochodów ciężarowych postępował bardzo powoli. - Ich pojawienie się na rynku było wydarzeniem niemal epokowym - mówi Magi.

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.Ake 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 Magi.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 (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 Magi 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 Magi. 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.