הממסרה האוטומטית וולוו איי-שיפט

תיבת הילוכים אוטומטית במשאית כבדה? עד לפני עשרים שנה לא היה אפשר להאמין שיום יבוא וחייו של נהג התובלה הכבדה יהיו קלים כל כך.

הילוך ראשון, הילוך שני, הילוך שלישי, לפעמים עד תריסר הילוכים ויותר, הילוכי ביניים וכמובן התפקיד המכריע של רגל שמאל על דוושת המצמד שלוחצת ומרפה. משימת התובלה לפני 20 שנה הייתה לא פשוטה, לא קלה והצריכה תרגול ומיומנות רבים. הנהג נדרש לפעולות מרובות של החלפת הילוכים ביום ולמאות רבות של פעולות כלליות. הכול תורגם לעייפות, וכפועל יוצא - פחות בטיחות בתובלה.

את המציאות הזאת שינתה לראשונה חטיבת המשאיות של וולוו, כאשר תיבת ההילוכים האוטומטית מתוצרתה, I-SHIFT, פרצה לפני שני עשורים בסערה לענף, וכיום היא חוגגת 20 שנה להיווסדה.

כמובן שהתיבה לא נותרה כשהייתה. במרוצת השנים, ועל כך נרחיב בהמשך, מהנדסי החברה המשיכו לפתח ולשפר אותה, והיא נותרה אמת מידה לענף. תיבה זו, שחוגגת 20 שנים, עדיין קובעת את הסטנדרט העולמי לתיבות הילוכים אוטומטיות ברכב כבד.

כאשר I-Shift נהפכה למערכת ההולכה האוטומטית הראשונה אי פעם למשאיות כבדות בשנת 2001, היא נתקלה בספקנות נרחבת בענף. אנשים האמינו כי תיבת ההילוכים האוטומטית תהיה חלופה פחות אמינה למקבילה הידנית.

מערכת I-Shift מבוססת על תיבת ההילוכים הידנית הקלסית, כלומר בלתי מסונכרנת, והתוצאה היא תכנון קומפקטי, אמין, יעיל וחסכוני בדלק. הפתרון שהגיע מוולוו להעברת מומנט והספק גדולים, תוך כדי החלפת הילוכים, מתאפשר הודות למערכת בקרה אלקטרונית שמנהלת את המצמד ואת העברות ההילוכים. המערכת הממוחשבת מקבלת כל הזמן נתונים על מהירות הרכב, המשקל, סוג הכביש ודרישת המומנט. תרגום של כל הנתונים האלו בזמן אמת מאפשר לבצע את כל החלפות ההילוכים הנדרשות ברמת דיוק גבוהה במיוחד. המערכת גם מתקשרת עם המנוע ומתאמת את הסל"ד והבלמים לטובת ביצועים טובים ביותר.

וולוו משאיות נותרה איתנה באמונתה במערכת ההילוכים המיועדת להחלפת הילוכים אוטומטית, והתמדה זו השתלמה: בדיקות וחוויות של לקוחות חשפו עד מהרה את היתרונות הרבים של I-Shift, לא כל שכן יכולתה להפחית את תצרוכת הדלק, לשפר את הבטיחות ולהקל את עייפות הנהג.

בוולוו מודים שהיה זה צעד נועז, אבל הוא עבד. פיתוח שאפתני ויקר מאוד, הימור גדול, אך ההימור השתלם ונהפך להצלחה גדולה. כיום, כל משאיות וולוו FH ווולוו FM מצוידות כסטנדרט ב-I-Shift. בסוף 2020 מכרה וולוו משאיות יותר ממיליון ממסרות כאלו ברחבי העולם.

הנסיעה נוחה ונעימה

מאז השקתה פותחה I-Shift ושופרה כדי לעמוד בדרישות של מגוון רחב יותר ויותר של יישומי תחבורה. כאשר וולוו משאיות חשפה את I-Shift שלה עם מצמד כפול בשנת 2014, היא הייתה ראשונה בעולם שהציעה מצמד כפול כבד עם אספקה ​​מיידית וחלקה ללא אובדן כוח בהחלפת הילוכים. זה איפשר למשאית לשמור על מהירות ממוצעת יציבה וגבוהה למדי. מבחינה מעשית, ל-I-Shift החדשנית עם מצמד כפול העברה חלקה, ללא אובדן כוח במהלך החלפת הילוכים.

במשימות שמצריכות החלפת הילוכים תכופה, I-Shift Dual Clutch מאפשר לרכב תאוצה חלקה עם החלפת הילוכים רציפה. המערכת מאפשרת להחליף הילוכים במהירות ובקלות. המערכת מספקת זרימת כוח יציבה, נטולת קפיצות בין הילוך להילוך. הנסיעה נוחה ונעימה, ותפוקת העבודה עולה. המומנט קבוע, לפיכך אפשר להחליף את ההילוכים בסיבובים.

אספקת הכוח החלקה מבטיחה גם את יציבות המטען. הכוח מועבר באופן רציף לגלגלים כדי למזער אפשרות להיתקעות או לאובדן אחיזה בתנאי כביש חלקים. אפשר להמשיך לנהוג באופן יציב ובטוח גם תוך כדי בלימת מנוע בירידה, תוך הורדת הילוך.

זרימת כוח רציפה

מערכת I-Shift Dual Clutch מאפשרת בחירה מראש של ההילוך הבא תוך כדי נסיעה. מצמד אחד נמצא במצב סרק, והמצמד השני משלב הילוך. הודות לשני גלי הינע ולסידור המבריק של גלגלי השיניים והאלמנטים לבחירה, אפשר לבחור שני הילוכים בו בזמן. התוצאה? החלפת הילוכים חלקה בשבריר שנייה, בלי להפריע לאספקת הכוח.

"I-Shift עשתה צעד גדול קדימה בענף התובלה, עם השלמת הפיתוח של המצמד הכפול. נהיגה בסביבות המצריכות החלפות הילוך רבות נעשתה להרבה יותר נוחה ויעילה, ויכולת הנהיגה הכללית השתפרה מאוד", אומר ניקלס אוברג, מנהל מחלקת תכנון התובלה בחברת וולוו משאיות.

ההתקדמות החדשנית לא נעצרה שם. מלבד שיפורי התוכנה המתמשכים הגיע שלב חשוב נוסף במסע של I-Shift. הפעם זה היה בתגובה למשוב הלקוחות הנוגע למשימות כבדות המצריכות מומנט נוסף ויכולת התחלה של נסיעה עם מטען כבד.

לא להסס לפני זינוק

הילוכי הזחילה יושמו בתיבת I-Shift בשנת 2016. הם מאפשרים למשאית שמובילה מטען של עד 325 טונות להתחיל מעמידה בכביש מישורי (היא אפילו הצליחה להתחיל עם 750 טונות כחלק מאתגר שובר שיאים, בהשתתפות השוודי בעל השרירים, מגנוס סמואלסון).

יחס ההילוכים מאפשר למשאית לזחול באמת - במהירויות נמוכות כגון 0.5 קמ"ש. הדבר מועיל מאוד בתמרונים מדויקים, למשל באתרי בנייה או בעת גרירת גזעי עצים כבדים. הילוכי ההתחלה הנוספים מצריכים פחות סיבובים - הדבר מפחית את תצרוכת הדלק, את ההשפעה הסביבתית ואת הבלאי בקו ההינע.

‏מערכת I-Shift עם הילוכי זחילה מתאימה מאוד למשאיות שעובדות בעומסים כבדים. רבים מהנהגים התקשו להתחיל נסיעה ממצב נייח, והבעיה החריפה בשטח הררי או בכביש שתשתיתו גרועה. במצבים כאלה הילוכי הזחילה משפרים מאוד את יכולת הזינוק, ורמת הלחץ על המצמד קטנה בשיעור של עד 75%. אפשר לבחור בין הילוך זחילה אחד לשני הילוכים, ויש אפשרות להילוכים נוספים בנסיעה לאחור.

יחסי ההילוכים מאפשרים לנסוע במהירות של 0.5 עד 2.0 קמ"ש, עם שליטה מוחלטת על מומנט המנוע. יתרון נוסף הוא בהיעדר תצרוכת דלק מוגברת, ולא צריך להסס לפני זינוק ממצב עצירה. כל מה שנדרש הוא לבחור יחס העברה מהיר יותר בסרן האחורי כדי שיתאפשר לשמור על מהירות שיוט בסל"ד נמוך הרבה יותר בעת נסיעה בכבישים רגילים.

מערכת וולוו I-Shift כוללת מגוון תיבות הילוכים אופציונליות. כל החלפת הילוך מתוזמנת באופן מושלם ואוטומטי. חבילות תוכנה מגוונות מאפשרות ללקוח להתאים את מערכת I-Shift לצרכיו. בהתאם לדגם המשאית, ישנן גרסאות I-Shift שמקנות אפשרויות כגון I-Shift עם הילוכי זחילה ו-I-Shift עם מצמד כפול.

עם ההשקה של המשאיות הכבדות החדשות של וולוו משאיות בשנת 2020 הוצג שיפור ייחודי נוסף: פונקציית Change Direction החדשה של I-Shift (זמינה בוולוו AVO-ENH) מאפשרת למשאית לשנות כיוון בלי שהנהג ישתמש בדוושת הבלם.

ציוני דרך בפיתוח

בחטיבת המשאיות של וולוו החליטו לחגוג את 20 שנות ההשקה, ולציין את כברת הדרך הניכרת שעברה ממסרת I-SHIFT משנת 2001, בהיותה הממסרת הראשונה שתוכננה לתובלה כבדה.

מערכת התמסורת המבוססת על מצמד כפול החלה את דרכה כאמור בשנת 2001. בשנה זו הוצגה גרסת I-Shift ראשונה - התמסורת נשלטת אלקטרונית, מבוססת על ממסרת שאינה מסונכרנת, ומושקת לשווקים באירופה. העברת ההילוכים נשלטת על ידי מערכת אלקטרונית המקבלת מידע מתוכנה המותאמת להובלה ארוכת טווח. לקוחות שהורגלו לתיבה ידנית ניסו בחשדנות את הפיתוח החדש, וגילו את השפעתה החיובית של הממסרת על תצרוכת הדלק, על עייפות הנהג ובטיחות הנסיעה.

בשנת 2005 הגיח לאוויר העולם הדור השני של I-Shift. החלקים הקדמיים והאחוריים של התיבה עוצבו מחדש, כך שיכללו מערכת מצמדים חדשה ויחידת שינוי טווח. התוצאה הייתה יכולת טובה יותר לשנע מטענים כבדים. מבחינה מעשית משמעותה ש-I-Shift יכולה לשמש ליישומים בענף הבנייה והתובלה הכבדה ואפשר להתאים את I-Shift לוולוו FH16.

בשנת 2006 הושקה המשפחה החדשה של המנועים D11, D13 ו-D16 של וולוו, שנועדה לעמוד בתקנות הפליטה האמריקניות (לשנת 2007). וולוו שידכה את I-Shift גם למשאיות שמשווקות בצפון אמריקה.

בשנת 2009 הוצגה הגרסה השלישית של I-Shift, עם אפשרויות תוכנה מותאמות אישית חדשות המתאימות ליישומים תובעניים אף יותר. כמעט כל דגם של וולוו משאיות יכול להיות מצויד ב-I-Shift.

כעבור שנתיים, בשנת 2011, התיבה כללה יישומים לרוב סוגי התובלה עם מנועים בעלי מומנט גבוה. הטווח האחורי עוצב מחדש וקוצר, ותיבת ההילוכים כולה נעשתה קלה וקומפקטית יותר. הושלם מספר התצורות שמתפקדות עם I-Shift, למעט האפשרות להנעה בכל הגלגלים. העיצוב חזק, קל לתחזוקה, אמין וחסכוני בדלק.

בשנת 2012 פיתחה וולוו את I-See, תוכנה חדשה ולמידה עצמית ל-I-Shift, המנתחת טופוגרפיית מסלולים ומשתמשת בידע כדי לשמור על המשאית בהילוך הטוב ביותר והחסכוני ביותר האפשרי. תוכנת I-See קוראת את הטופוגרפיה של הדרך קדימה, ועובדת בשיתוף עם I-Shift כדי לחסוך דלק.

בשנת 2014 תיבת I-Shift כבר צוידה במצמד כפול, שתפקידו לשמור על מומנט אחיד בין החלפות הילוכים. זה המצמד הראשון מסוגו בתחום התובלה הכבדה שמבטיח הנעה חלקה יותר, מהירות משאית ממוצעת עקבית ורמות נוחות ויעילות טובות יותר.

בשנת 2016, המשאית המרשימה וולוו Iron Knight היכתה בשיאי המהירות ונעשתה למשאית המהירה בעולם. למרות שרובה מיוצר בהתאמה אישית, אותו מצמד כפול בתיבת ה-I-Shift שמותקנת בקרבה הוא גורם מכריע בהצלחתה.

נכון להיום, I-Shift עם הילוכי הזחילה, Crawler Gears, מאפשרת למשאיות המובילות עד 325 טונות להתחיל לנסוע ממצב נייח. הדבר חשוב ביותר למשימות כבדות המצריכות מומנט נוסף, יכולת התחלה ויכולת תמרון מדויקת במהירות נמוכה. הילוכי ההפעלה הנוספים מצריכים פחות סיבובים, ומפחיתים את תצרוכת הדלק ואת הבלאי בקו מערכת העברת הכוח.

בשנת 2017 עודכנה תוכנת I-See באופן שתכלול נתוני מפות מבוססי ענן. הדבר איפשר לה לתמוך ב-I-Shift במצבים רבים יותר תוך שיפור של הפונקציונליות ויכולת הנהיגה והפחתה נוספת בעלויות הדלק. בד בבד הפסיקה וולוו משאיות לשווק תיבות גיר ידניות. I-Shift הגיעה כעת כסטנדרט בכל הטווח.

בשנת 2020 הושקה סדרת המשאיות הכבדות החדשה, אשר כוללת את הפונקציה Change Direction הייחודית (זמינה לוולוו AVO-ENH). הדבר ביטל את הצורך להשתמש בדוושת הבלם בעת שינוי כיוון. הפונקציה מועילה ביישומים בנייה וייעור, שבהם היא פרודוקטיבית יותר בתמרונים מהירים החוזרים על עצמם שוב ושוב. המשאיות החדשות מפחיתות אף יותר את תצרוכת הדלק.

משנת 2021 ואילך וולוו ממשיכה לשפר את הפונקציונליות באמצעות חבילות תוכנה נועדו להפוך את I-Shift לפרקטית וחסכונית יותר למגוון יישומי תובלה. I-Shift מתכוננת לעתיד במערכות תובלה חשמליות ואוטומטיות.