ディーゼルトランスミッション

May 24, 2023

馬力を少し追加したり、トラックをさらに酷使するとすぐに、コンバーターの故障、シャフトの破損、スプラグの反転など、トランスミッションの問題が始まります。リストは続きます。

仕事用トラックやパフォーマンス用トラックに乗っている人は、トランスミッションの問題に巻き込まれることを望んでいません。では、何ができるでしょうか? WP Developments の Ethan Patterson は、強化されたディーゼル エンジンに耐えられるトランスミッションを支援できる人物の 1 人で、彼のビジネスが熱心に取り組んでいることと、トラックのトランスミッションを正常に動作させる方法について概要を教えてくれました。良い。

「今やトランスミッションはまったく新しい世界です」とイーサン・パターソン氏は言う。 「毎日、私はある種の失敗を取り上げ、そこに座って研究し、恒久的な修正方法を見つけようとします。これが WP Developments の要点です。私たちは各部分の限界をテストし、設計を行います」 」

最近のトラック、そしてトラックオーナーは工場出荷時のソフトなシフトフィールを求めています。 しかし、それは、高性能トラックや主力車となるものに常に求められるものであるとは限りません。

「主力製品として、あるいはもう少し高い馬力として、私たちが推奨することは、何も傷つけずに各クラッチ パックにできる限り多くの圧力をかけることです」とパターソン氏は言います。 「毎回頭を悩ませることなく、できるだけ早くクラッチパックを作動させるように努めています。クラッチをギアに入れるたびに、明らかに熱と摩擦が発生するため、滑り込むたびに素材が摩耗します。クラッチ適用時間、コンバータ適用時間、およびウォークアップ トルク コンバータのパルス幅変調に重点を置きます。

「これらのものをパルス的に送り込むと、大量の熱が発生します。熱は、トランスミッション液に含まれる液体、潤滑性、およびすべての添加剤パッケージを死滅させます。本当に優れたトランスミッション液を使用している場合、それは問題なく処理できます。」レース用途では、添加剤パッケージを失う可能性がある完全合成油を使用しますが、ベースオイルがなくなることはありません。これらの安価なオイルの中には、熱が発生して潤滑性が失われるものもあります。金属は分離するのではなくオイルに混ざり、フィルターがそれをすべて除去できない場合があります。そのため、これらの微細な金属片がフルードに取り込まれ、バルブが摩耗し始め、バルブに漏れが発生し、塗布時間が悪化します。 。」

これらの問題の根本的な原因は、メンテナンスの欠如または濾過の欠如です。 トランスの作業が熱心であればあるほど、おそらくフルードの滴下とフィルターの交換を行う必要があります。

「トランスミッションを構築するよりも安価です」とパターソン氏は指摘する。 「フィルターの詰まりか何かでトランスミッションシステムが枯渇し始めると、それは完全に壊滅的な故障になります。すべてのクラッチが焼けてしまいます。容量不足により、適用時間は増加し始めます。そして、シフト間にさらに多くの熱が発生します。それがここにあるものです」私たちが特に注力しているのは WP Developments です。」

47 や 48RE などのトランスミッションを使用すると、パターソンのような人々はバルブ本体でやりたいことを何でも行うことができます。 メインラインの圧力、ロックアップ、硬さ、ラインの入りの速さ、1-2 シフトのタイミング、2-3 シフトのタイミング、3-4 のタイミング、すべてを制御できます。 しかし、新しいモデルの車両になると、プログラミングの中に誰が含まれるかに本当に注意する必要があります。

「彼らがトランスミッションの動作能力を理解していないと、突然ライン圧力が不足したり、クラッチの入りが遅すぎたり、ロックアップがパルス幅のままでコンバーターの寿命を縮めたりすることになります。」彼は言い​​ます。 「ロックアップに十分な速さで到達しておらず、流体カップリングが外れて停滞しており、温度が大幅に上昇しています。トランスミッションに本当に必要なものを得るには、トランスミッションビルダーはソフトウェアエンジニアやチューナーと同期する必要があります」 。」

前述したように、新しいトラックは非常にスムーズなシフトを経ています。 それを可能にする唯一の方法は、クラッチをスライドさせて出し入れすることです。 しかし、ボブキャットや掘削機などを牽引し始めてギアに滑り込むとすぐに、発生する熱の量が倍増し、トランスからどれだけの寿命が奪われるかがわかります。きびきびとしたシフト。

「これは、昔はバルブ本体の中で交換していたものです」とパターソン氏は言います。 「私たちも、それがスムーズであることを望んでいます。あなたが1、2交代するときに、後ろの子供たちが飲み物をこぼすことを望んでいません。それは私たちが望んでいることではありませんが、できるだけ早くそれを実現する必要があります」 」

最近の新しいトランスミッション方式はクラッチ オン クラッチ トランスミッションです。これは、別のクラッチを加える前にクラッチを完全に切る必要があることを意味するため、タイミングが非常に重要です。

「4R100 またはターボ 400 を使用している場合、ギアが上がるとクラッチがオンになるだけなので、次のギアに入れるためにクラッチを外したり、クラッチを入れたりする必要はありません」と彼は言います。 。 「別のピストンに流体を追加し続けて、別のクラッチを接続するだけです。これは天才的な設計です。常にオンになったり、常にオフになったりするため、時間を計る必要はありません。」

「これらの新しい6速、8速、10速を使い始めると、さらに奥が深くなります。通常、トランスミッションにはフォワードクラッチと呼ばれるものがあります。そのフォワードクラッチは、一度は外れることはありません」どの前進ギアでも、クラッチは常にオンになっています。入力シャフトに接続されています。ギア比がないため、トランスミッション全体の中で最も強力なクラッチです。エンジンと 1 対 1 で動作し、負担がかかることはありません。

「現在、これらの新しいトランスミッションは、その「フォワードクラッチ」を取り外し、オーバードライブセクションのために新しいクラッチを取り付けています。トランスミッション全体で最も強力なクラッチを外すことになるため、すべてのパワーを保持するのは非常に困難でした。 10速の途中で、「前進クラッチ」が何であるかが切り替わり、すべて別のクラッチに切り替わります。ここで突然、減点が発生し、別のセクションにあるため、前進クラッチよりも負担が大きくなります。

「現在、私たちのオーバードライブギアは、入力に直接接続されているクラッチを1つ失ったため、以前ほど強力ではありません。これが未来の方法であり、非常に多くのギアを1つのシステムに積み重ねることができるようにする方法でした。実際には 10 個のクラッチ パックを持たずにトランスミッションを構築することができ、フォワード クラッチを 2 つの異なるクラッチに分割して、前方に 5 つ、後方に 5 つを配置し、希望するギア比を得るために異なる数のクラッチを使用することができました。トランスミッションにはまだ 6 つのクラッチ パックとクラッチ用のソレノイドが 6 つしかありませんが、それらを組み合わせる方法と取り付けられるギア比により、10 の異なる速度を得ることができました。」

トランスミッションのメンテナンス

多くのストレスや酷使にさらされる機械製品と同様に、適切なメンテナンスが製品を長持ちさせるための鍵であり、故障しないようにすることができます。 残念なことに、ほとんどの人はこのメンテナンスを十分に実行しなかったり、適切な間隔でトラックを整備しに行ったりしないため、問題が発生する傾向があります。

「ディーゼル業界で最も故障が多いトランスミッションとして知られる、工場出荷時のトランスミッション、68RFE を搭載し、40 万マイルを走行したトラックが何台かここに来ました」とパターソン氏は言います。 「これら2台の特定の40万マイルトラックに共通していた唯一のことは、モパーのメンテナンスプログラムに従っていたということだ。彼らは2万マイル間隔で交換していたと思うので、おそらく1回おきのオイル交換ではフィルターとパンドロップを行っていただろう」パンから出てくる液体だけを交換するだけで、完全なフラッシュは行わず、これは絶対にダメです。

「これら 2 つのトランスミッションは、私たちが真剣に研究しました。オーバードライブ クラッチは素晴らしく見えますが、これは 68 の大きな故障点です。故障した共通点の 1 つはトルク コンバーターでした。トルク コンバーターはパルス幅変調が原因で故障しました。真空テストを行ったところ、それらは完全に完璧だったので、バルブの磨耗などについては何もありませんでした。これらのトラックの両方について結局のところ、所有者がディーラーにメンテナンススケジュールを作成させ、20,000マイルの間隔を守ったということでした。 。」

トランスミッションを一生懸命動かして流体を剪断している場合、熱が浸み込んでおり、金属が混入している可能性があります。 その金属がその流体に組み込まれると、故障の可能性が指数関数的に増加します。

「このバルブが1,000マイルで100万回ストロークするところを想像してみてください」と彼は言う。 「このバルブはそこに置かれていて、基本的に切削液が付着した状態でストロークしています。潤滑しているこのバルブに付着しているのは研磨液であり、内部には非常に細かい金属粒子が含まれています。フィルターはそのすべてを捕らえることはできません。」

「その液体は潤滑剤であるはずですが、代わりにボアを磨耗させており、ボアにクロスリークが発生しているか、端から漏れ出て容量不足を引き起こしているか、別のクラッチを作動させています。」オンになるはずのないスイッチが引きずって台無しになったり、コンバーターバルブをバイパスしてそこに入り込み、道路を運転しているときにコンバータークラッチを少し引きずったりします。時間の経過とともに10度上昇しますが、それは進み続け、最終的にはトルクコンバータクラッチが剥離します。」

非常に負担がかかるもののメンテナンスは非常に重要です。 適切な整備間隔を守り、パンから液体を落とし、その中にフィルターを入れ、ボルトで締め直すと、すべてがはるかに快適になります。

現在、この推奨事項は主に日常のドライバーまたは主力トラックを対象としています。 ドラッグレースシーンでは事情が異なります。 レースでは非常に多くの熱が発生するため、ほとんどの人は実際に液体を取り出し、濾過してトランスに戻すピットクーラーを使用します。 「サービス間隔」とは、実際には、そのレベルの競技におけるすべてのパスのことです。

「1,000馬力のストリートトラックに乗っている人にとって、20,000マイルという距離は、おそらく通常2年かけて走る距離ではないでしょう」とパターソン氏は言う。 「整備間隔については、最善の判断を下す必要があります。ただし、少なくとも年に一度は交換する必要があります。トランスミッションがなければ、エンジンは意味がありません。トランスミッションと同じくらいメンテナンスも重要です。」多くの人は、問題が発生するまでそのことを考慮しないと思います。

「パンを下ろし、フィルターを交換し、液体を交換する必要があります。そうしないと、すべての材料がポンプを通過することになります。これにより、ポンプ内にキャビテーションが発生し、圧力が低下し、潤滑性が低下し、体積が減少する可能性があります」 「効率を高めるため、適用が遅くなります。それは、そこにそれほど多くの体積が存在せず、圧力ではなく体積の不足が生じているためです。その圧力をどれだけ早く回路に入れて上昇させることができるかが、私たちが取り組む最大のハードルです」全員が目指して努力します。

「全体の目標は、流体をできるだけ早くそこに送り込み、その摩擦をクランプして熱と滑り係数を減らすことです。制限されたフィルターを使用している場合、それは間違いなく大きな体積不足になる可能性があり、それでもなお問題が発生する可能性があります」圧力が高くなると、フィルターを通して液体を吸引できないため、各回路がその液体量を取得するのに時間がかかるだけです。」

トランスミッションのアップグレード

トランスミッションを長持ちさせたい場合、メンテナンス作業は非常に重要ですが、トランスミッションの性質は用途に応じて異なります。たとえば、主力トラック用かドラッグレース用トラック用かなどです。 ドラッグレースのセットアップでは、しっかりしたシフトはそれほど気にしません。 私たちが長寿のために求めているのはしっかりしたシフトですが、あまりにもしっかりしすぎると、硬い部分が壊れ始めます。 それがビレットシャフトの話になります。

「ドラッグレースに関しては、コンバーターのロックアップにいかなる種類のパルス幅も望んでいません」とパターソン氏は言います。 「ところで、私たちが参加しているターボ 400 を使用するプロ モッド クラスのようなエクストリーム ドラッグ レースでは、実際にパルス幅変調を追加します。トランスミッションを長くするためではなく、非常に軽くてパワーが大きいためです。 「ロックアップの突然の衝撃に遭遇すると、タイヤが緩んで壁にぶつかります。シャーシはその突然のロックアップに対処できないため、実際にスライドさせて挿入します。そうすることでコンバーターの寿命を奪います」 、しかし、ロックアップクラッチでは壁にぶつかるか、シーズンごとにいくつかのフリクションを交換するかのどちらかです。

「1,000～1,500馬力を発揮する大型ストリートトラックに乗り込むとき、それは誰もが新たな目標としているようですが、クラッチのかけ方や使用したいクラッチのタイプに関して、いくつかの異なることを行ってきました。クラッチオンクラッチ、私たちは摩擦について多くのことを学びましたが、この用途に適した摩擦の種類と圧力の媒体を見つける必要があります。

「ドラッグレース用トランスミッションには、おそらくより攻撃的なクラッチが搭載されるだろう。より攻撃的なクラッチが搭載されない場合は、さらにクラッチを追加することになる。そうして、よりしっかりとしたシフトを行うときは、ビレットを追加する必要がある」ここでビレットシャフト、ビレットフレックスプレート、トリプルディスクコンバーターが活躍します。なぜなら、私たちは工場での衝撃よりも強く、500馬力のトラックよりも衝撃を与えているからです。そのため、それを中心にベースを構築する必要があります。」

パターソン氏によると、これらのビレットコンポーネントが必要なだけでなく、ねじれによる剛性を高めるために非常に頑丈なオイルパンも必要です。

「深い鍋は単に液体の容量を増やすためのものだと誰もが思っています」と彼は言います。 「高馬力および高トルクのアプリケーションでは、ねじれによるねじれが発生するため、非常に厚い鋳造パンが必要です。たとえば、ねじれによるねじれのため、エンジンのメインキャップをガードルにしています。トランスでも同じことを行いたいと考えています。深いパンを使用してトランスミッションをガードし、剛性を保ち、トランスミッションが曲がってフルードが漏れ出るのを防ぎます。そうすると、すべての体積が失われ、すべてのクラッチに圧力がかかるからです。」

同様に重要なのはトリプルディスクコンバーターで、これはパフォーマンス重視のトランスミッションにおいて成否を分けるコンポーネントとなることがよくあります。

「そのような重牽引やドラッグレースの取引に参加する場合、毎日の運転からトリプルディスクトルクコンバーターで実際に変わる唯一のものは、技術的にはステーターの設計、つまり失速率の違いだけです」とパターソン氏は言います。 「トレーラーを牽引する場合は、失速値が低いものを選びます。そうすれば、穴からより早く抜け出すことができ、熱もあまり発生しません。ドラッグレースや高馬力のセットアップでは、通常、そこには大きなターボが搭載されているので、このターボがスプールを開始するには 2,200 ～ 2,500 rpm の範囲で立ち上がる必要があるため、トリプルディスク トルク コンバーターに緩やかなストール率を追加します。トルクコンバータの内部はすべて同じであるはずです。」

現在、WP Developments は 68RFE に焦点を当て、それをより耐久性のあるオプションにすることに取り組んでいます。 そのため、パターソン氏は、発売から数か月が経ったマニュアル バルブ ボディ 68RFE を最初に市場に投入し、この夏はさらなる開発に向けてトランスのテストと推進を続ける予定です。

「みんなに大きなゴミだと言われたことで、私はトランスミッションを研究し、その理由を突き止めようと思いました」と彼は言う。 「私たちがやりたいことを実現するための基盤があり、そこに到達するだけでした。私たちのマニュアルバルブ本体は依然として電子制御されています。シフトの硬さの感覚を制御できますが、手動でシフトする必要があります。それは4速です」速度が向上したため、ローラー スプラグが低いために高馬力用途で破損しやすい 1 速ギアを取り除き、システム内で最小のクラッチと組み合わされていた 5 速ギアも取り除きました。 3 速から 4 速になり、その後 6 速にジャンプします。

「多くの人が4速から6速へのギアのジャンプを心配していますが、それはマニュアルバルブボディ48と非常に同一です。非常に同一なので、フルマニュアルバルブボディ48で使用するのと同じシフターを取り付けることができました」同じボタンなのでロックアップとオーバードライブがあり、ギア比の変化はレシオの0.07以内なので、乗ってしまえば違いが分からないでしょう。

テストトラックにはトランスブレーキを備えた68RFEが搭載されており、ODSSのディーゼルドラッグレースサーキットで7.70クラスを走行する予定です。 私たちはこの中から永遠に生き続けるがらくたを打ち破り、私たちが壊すことができないものを見ていきます。 自分が持っているものの限界を押し広げて弱点を見つけなければ、それを修正することはできません。 私たちは常に、これが次の失敗点であると言えるように、それを次のレベルの虐待に押し上げようと努めています。」

一言で言えばこれがディーゼル業界であり、次に何が起こるのかを見るのが待ちきれません。EB