Ilekroć trzeba wjechać ciągnikiem starszego typu na pole i rozpocząć pracę, pojawia się dość ważne pytanie: na którym biegu będzie można pracować? Ten dylemat towarzyszył operatorom ciągników, odkąd zrezygnowano z przekładni ciernych na rzecz zębatych. W przypadku klasycznej przekładni, nawet synchronizowanej, zmiana biegu pod obciążeniem jest praktycznie niemożliwa. Opór, jaki stawia narzędzie uprawowe, grunt oraz mała prędkość poruszania się ciągnika powodują, że gdy tylko uruchomimy sprzęgło, maszyna niemal natychmiast zatrzyma się - zanim zdołamy włączyć kolejny bieg.
Ewolucja rozwiązań: od przekładni planetarnej do Powershift
W latach 20. i 30. ubiegłego wieku inżynierowie szukali rozwiązań, które pozwoliłyby uniknąć zatrzymywania maszyny przy zmianie przełożenia. Rozwiązanie problemu zmiany biegu pod obciążeniem pochodziło od Forda, a mowa o zastosowanej w Fordzie T przekładni planetarnej (obiegowej). Jej najważniejszą zaletą jest fakt, że nie trzeba rozłączać jej od silnika, aby dokonać zmiany przełożenia. Co więcej, przekładnia planetarna może być w pełni obciążona w czasie dokonywania zmiany biegu.
W uproszczeniu przekładnia obiegowa składa się z czterech elementów: kół zębatych (słonecznego, obiegowych zwanych satelitami oraz koronowego), jarzma, obudowy oraz sprzęgieł i hamulców. Sprzężenie dwóch dowolnych elementów sprawia, że przełożenie wynosi jeden - moment obrotowy pozostaje niezmieniony, jak na biegu bezpośrednim. Natomiast zatrzymanie jednego z kół pozwala na zwiększanie lub zmniejszanie momentu obrotowego. Za przykład może posłużyć Ursus 914, który został wyposażony we "wzmacniacz momentu" będący przekładnią planetarną.
Nowoczesne systemy: przekładnia dwusprzęgłowa
Idea zastosowania dwóch sprzęgieł, której twórcą był francuski konstruktor Adolphe Kégresse, stała się fundamentem nowoczesnych skrzyń typu powershift. Zasada działania takiej przekładni polega na połączeniu dwóch przekładni w jedną z rozbudowanym układem sterującym. Zamiast jednego wałka wejściowego, stosuje się dwa: jeden dla biegów nieparzystych, a drugi dla parzystych.
- Jak to działa w praktyce? Po wciśnięciu przycisku zmiany biegu, komputer sterujący wysyła rozkaz do rozdzielacza hydraulicznego.
- Olej przepływa tak, aby rozłączyć sprzęgło aktualnego biegu i jednocześnie spiąć wałek kolejnego biegu.
- Przełączenie następuje w czasie praktycznie niezauważalnym dla operatora, bez przerywania dopływu mocy.
Skrzynia biegów z podwójnym sprzęgłem – jak działa
Podział przekładni: Full-Powershift a Semi-Powershift
Z punktu widzenia użytkownika kluczowy jest podział na dwa główne typy:
| Typ przekładni | Charakterystyka |
|---|---|
| Full-Powershift | Umożliwia przełączanie wszystkich dostępnych biegów bez użycia pedału sprzęgła. |
| Semi-Powershift | Połączenie skrzyni manualnej z automatyczną (wymaga użycia sprzęgła przy zmianie zakresów). |
Zalety i wyzwania eksploatacyjne
Przekładnia planetarna cechuje się dużą wytrzymałością, zwartą budową i mniejszą hałaśliwością, dlatego jest chętnie stosowana jako zwolnica. W przypadku nowoczesnych skrzyń powershift, główną zaletą jest wysoki komfort pracy i możliwość integracji z tempomatem oraz systemami rolnictwa precyzyjnego.
Należy jednak pamiętać o wyzwaniach serwisowych:
- Wymagania olejowe: Systemy te wymagają specjalistycznych, droższych olejów, które należy regularnie wymieniać wraz z filtrami.
- Kalibracja: Konieczność okresowej kalibracji przekładni (zazwyczaj co ok. 1200 mth).
- Elektronika: Najsłabszym ogniwem bywa oprogramowanie komputera sterującego, które w przypadku awarii wymaga specjalistycznej diagnostyki.