Технически усъвършенстваният и неконвенционален нов 6,7-литров Power Stroke V-8 с турбо дизел на Ford ще дебютира в началото на следващата година в гамата на Ford F-Series Super Duty. Без значение колко мощна и усъвършенствана е новата маслена горелка на Ford, тя няма да се счита за успешна без трансмисия, способна да управлява всички тези конски сили и въртящ момент, както и ефективно да изпраща тази мощност към колелата за теглене и теглене на тежки товари . Тук идва новата шестстепенна автоматична скоростна кутия 6R140 TorqShift на Ford.

новата

Подобно на новия Power Stroke V-8, Ford проектира и проектира 6R140 изцяло вътрешно. Ал Брук, мениджър на трансмисията 6R140 на Ford, казва, че това е изчистен дизайн и представлява следващото поколение след актуалната 5-степенна автоматична скоростна кутия 5R110 на 2008-10 Super Duty.

„Това не е еволюционен дизайн с ограничения и ние изградихме от това“, каза Брук. „Нашият еталон за 6R140 е настоящата трансмисия Allison 1000, използвана в тежкотоварните пикапи на GM. Имаме по-големи възможности от Allison и сме с около 25 килограма по-леки. "

Сухото тегло на 6R140 е приблизително 325 паунда и около 350 паунда, когато е напълнен с трансмисионна течност.

Брук казва, че не е един компонент, който прави 6R140 конкурентен, а серия от взаимозависими функции, които се добавят, за да направят това най-способната трансмисия, която Ford е предлагал някога в Super Duty. Разделихме ги на първите седем характеристики на изцяло новата автоматична скоростна кутия 6R140 на Ford.


6R140 използва амортисьор на стоманена турбина с дълъг ход, който е заварен директно към турбината на преобразувателя на въртящия момент. Амортисьорът позволява на задвижващия механизъм да работи на празен ход до 900 оборота в минута и помага да се контролира подаването на въртящ момент от 6,7-литровия V-8 дизел

1. Работи с бензинови и дизелови двигатели на Ford

За разлика от тежкотоварните камиони на GM и Chrysler, които използват отделни трансмисии за бензинови и дизелови двигатели, най-новите пикапи на Ford продължават да споделят една трансмисия и за двете приложения. 6R140 трябва да бъде достатъчно гъвкав и интелигентен, за да приспособи мрънкането от ниския клас на 6,7-литровия дизел и кривата на върховата мощност с по-високи обороти на новия 6,2-литров бензинов V-8 на Ford.

Как Ford адаптира трансмисията за всеки двигател? 6R140 използва различен преобразувател на въртящия момент, плочи на съединителя, фрикционна хартия и софтуер за калибриране на графика на смяна в зависимост от двигателя. Това е.

2. Единичен корпус

Докато други корпуси на трансмисията се състоят от множество части, закрепени заедно, като корпуса на GM от три части за трансмисията Allison 1000, 6R140 използва едноделен, дълбоко первазен корпус. Ford казва, че предимствата на този дизайн са, че е по-тих, спестява тегло, като премахва скрепителните елементи между частите на тялото и елиминира възможността от точки на изтичане на течност в точките на съединяване.

„От задния фланец на блока на двигателя до хлъзгавия жълтък в задната част на трансмисията се лее едно цяло“, каза Брук. „Това е много ефективно използване на материал за подобрена NVH и ефективност на течове. Освен това е много по-твърд, тъй като можем да премахнем точките, където може да се получи огъване. "

Единствените точки, където трансмисията може да изтече, са на задното уплътнение и предното уплътнение близо до преобразувателя на въртящия момент.

Ford също така е проектирал големи дренажни отвори вътре в корпуса, за да циркулира трансмисионната течност в големи обеми между зъбните колела и съединителите и картера на течността в долната част на корпуса. Новите фрикционни плочи в съединителите спомагат за бързото източване на течността, за да се намали устойчивостта на течността.

В случай, че трансмисията се нуждае от сервизно обслужване, вместо да разглобява кутията като конвенционалната трансмисия, почти всички задачи започват и завършват от страната на преобразувателя на въртящия момент на скоростната кутия. Компонентите на 6R140 са конструирани модулно, за да улеснят изваждането от цевта.

3. Подобрена икономия на гориво

Икономията на гориво е на върха на съзнанието на повечето оператори на камиони в наши дни и трансмисията играе критична роля за оптимизирането му. 6R140 използва няколко технически трика, за да направи обещани подобрения в пробега на Super Duty. Един от начините за подобряване на икономията на гориво в 6R140 е чрез използването на ранно заключен преобразувател на въртящ момент на буталото, каза Брук.

Преобразувателят на въртящия момент в автоматична скоростна кутия върши същата работа като съединителя в ръчната скоростна кутия.

Как това подобрява пробега? Когато преобразувателят на въртящия момент е изключен, двигателят все още работи, но не задвижва колелата чрез трансмисията, така че горивото се губи. Това е важно, ако шофирате с автомобил с автоматична скоростна кутия, така че няма да спре на стоп. Когато тръгнете отново, включването на преобразувателя на въртящия момент при по-ниски обороти означава, че мощността може да се изпрати по-рано към колелата, като по този начин се подобрява икономията на гориво. Помислете за това като за използване на някои от присъщите предимства на икономията на гориво на ръчната трансмисия и прилагането им към автоматична скоростна кутия.

„Заключването [стратегията] зависи от позиционирането на педала“, каза Брук. "Направихме много работа, наблюдавайки нивата на гориво при различни скорости, различни скорости на педалите и различни предавки, за да оптимизираме 6R140 както за бензин, така и за дизел."


Изцяло новият преобразувател на въртящия момент спомага за подобряване на икономията на гориво и директно свързва първоначалния в сегмента PTO задвижване с колянов вал

Както можете да очаквате, има различни стратегии за блокиране на бензиновите и дизеловите двигатели.

"Има предимства да не го заключваме по-рано с газовия двигател, както правим за дизела", каза той. "Начинът, по който го правим за дизела, в напълно автоматичен режим, по време на нормално превключване, е да заключим преобразувателя между трети и четвърти и да останем заключени до шестия. По-агресивно заключваме преобразувателя на въртящия момент по-рано в тегленето/режим на изтегляне и ръчен режим. "

Режимът теглене/теглене се използва в автоматичните трансмисии HD, за да задържат по-дълго предавките и да поддържат оборотите на двигателя по-високи по време на теглене и теглене, така че да е налице адекватна мощност по всяко време, особено по време на смяна на предавките, за да се предотврати тегленето на камиона след смяната.

Ръчният режим позволява на водача ръчно да превключва автоматичната скоростна кутия нагоре и надолу като ръчна скоростна кутия, стига трансмисията да не надвишава червената линия на оборотите на двигателя или да спира двигателя.

Преобразувателят на въртящия момент разполага и с амортисьор от стоманена турбина с дълъг ход, който е заварен директно към турбината на преобразувателя на въртящия момент. Амортисьорът, който всъщност представлява набор от пружини, разположени в квадратна форма, ограничава предаването на инерционни сили, произведени от 6,7-литровия V-8, така че те не се предават на входящия вал на трансмисията наведнъж, когато преобразувателят на въртящия момент е заключен или отворен. Амортисьорът позволява на задвижващия механизъм да работи на празен ход до 900 оборота в минута.

„Амортисьорът с дълъг ход е като дълъг пружинен корпус, който може да се навие при падане на оборотите и увеличаване на въртящия момент на дизела“, каза Брук. "И колкото по-ниски са оборотите на двигателя, толкова по-добра е икономията на гориво."

Подобно на други конкурентни шестстепенни трансмисии, 6R140 предлага две предавателни предавки за подобряване на икономията на гориво при магистрални скорости. Предавателните предавки помагат на камиона да се движи при по-ниски обороти в минута.

4. Функции за избор на диапазон и ръчно превключване

Ако шофьорът Super Duty иска персонализиран контрол над 6R140, той може да превключи от пълен автоматичен режим или режим на теглене/теглене в режим на прогресивен избор или ръчен режим. Изборът на обхват се активира чрез превключвател на лоста за превключване, който позволява на клиента да намали обхвата на наличните предавки, докато е в шофиране. Когато клиентът „натисне” в режим Избор на диапазон, дисплеят показва наличните предавки и подчертава текущото състояние на предавките. Тази функция позволява на водача да ограничи използването на горни предавки при силно натоварване или при теглене на класове. Това е особено полезно в терена, който включва постоянни хълмове при теглене.

В ръчен режим водачът може да избере точно предавката, която желае, стига да не премине червената линия. Дисплеят ще покаже избраната предавка, а системата за управление ще заключи преобразувателя на въртящия момент и ще задържи тази предавка за пълно усещане на ръчната скоростна кутия. Ръчният режим е начинът на Ford да компенсира загубата на стандартна шестстепенна ръчна скоростна кутия ZF, която изчезва за 2011 г.

5. Изтегляне на захранването на живо

Ford твърди, че трансмисията 6R140 ще бъде първата скоростна кутия в сегмента, която предлага това, което тя нарича Live Drive Power Takeoff.

Power Takeoff се използва за захранване на допълнителни инструменти, като генератори или разпръсквачи на сол, от двигателя.

Чрез свързване на изходната предавка на ВОМ директно към манивелата на двигателя чрез гъвкава плоча, свързана към корпуса на преобразувателя на въртящия момент, изходната предавка на ВОМ продължава да се върти, докато двигателят се върти, дори ако подемно-транспортното средство е напълно спряно и преобразувателят на въртящия момент е изключен, за да не спре двигателя. В изходящия 5R110 ВОМ е свързан директно с вала на турбината.

„Той е в състояние на мобилен и стационарен ВОМ“, каза Брук. „Това ще подобри възможностите на PTO продуктите, които се предлагат днес.

6. Нова Ravigneaux Powerflow Gearset


Мощният плътно агломериран зъбен носач Ravigneaux управлява въртящия момент на новия 6,7-литров дизел и високоскоростните превключвания на новите 6,2-литрови газови двигатели

6R140 използва нова здрава агломерирана планетарна планетарна предавка Ravigneaux, за да носи въртящ момент на двигателя, без изкуствено да ограничава въртящия момент при пускане, за да запази хардуера на трансмисията. Това е силен комбиниран набор от взаимно свързани зъбни колела, който действа като двойна предавка, с един планетарен носител, който е общ за два комплекта планетарни зъбни колела, две слънчеви зъбни колела и една обща пръстеновидна предавка. Той също така е в състояние да се справи с високите скорости на смяна на газовия двигател и големи натоварвания с въртящ момент на 6,7-литровия дизел.

„Тази предавка има достатъчно място за главата“, каза Брук. „Това не е разтегнато с нашите ограничения на въртящия момент. Когато го видите рамо до рамо със съоръжението на Allison, ще кажете, че тези момчета играят в един и същ пясъчник. "

Корпусът на редуктора на Powerflow е направен от прахообразен метал. Обикновено се използва за създаване на компоненти като свързващи пръти на двигателя, метален прах се изсипва в матрицата и силно се компресира с матрица за чифтосване. Когато се отстрани, свързващо вещество задържа праха заедно; след това се синтерова в окончателната си форма, която е почти толкова плътна, колкото стоманата. След синтероване може да се натисне отново двойно, за да стане по-силно чрез по-голяма плътност. Прахообразният метал осигурява всички характеристики на стоманената част, без да се изисква механична обработка.

Патентованият от Ford рокер еднопосочен съединител е интегриран с носителя на въртящия момент и спомага за подобряване на качеството на 1-2 превключвания през скоростната кутия. Пренася се от трансмисията 5R110.

7. График за поддръжка на 150 000 мили

За да помогне за намаляване на оперативните разходи, 6R140 използва вътрешен филтър с двойна медия, който е разделен на два мрежести компонента - едрозърнест филтър и финозърнест филтър. Грубозърнестият филтър почиства около 90 процента от трансмисионната течност в скоростната кутия, докато финозърнестият филтър непрекъснато почиства около 10 процента от обема. С течение на времето както големите, така и малките замърсители се отстраняват от течността, удължавайки нейния цикъл на поддръжка до 150 000 мили. За сравнение, настоящият 5R110 има интервал за смяна от 60 000 мили.

„Идеята е, че с течение на времето получавате много ефективно почистване“, каза Брук. „Не е нужно да рисувате всичко през фината среда, която е много неефективна и не работи добре в студени условия. Настройката на двойна среда използва баланс на налягането, за да изтегли течност във фината среда, докато всичко преминава през грубата среда. С течение на времето достигате равновесие на много чиста течност. "


Основен блок за управление и нов филтър с двоен носител с интервал за смяна от 150 000 мили. Обърнете внимание как тези компоненти са разположени в единичната кутия за трансмисия.

Вътрешният филтър с двойна медия премахва необходимостта от външен филтър, което също така елиминира друга потенциална точка на изтичане на предаването.

„Учихме да правим въртящ се филтър, но събраните от нас цифри доказаха, че можем да направим всичко вътрешно“, каза той. „Сега работим, за да видим дали можем да увеличим [интервала за поддръжка] още по-високо.“

Един интересен момент относно трансмисионната течност, използвана в 6R140, е, че Ford създаде нов стандарт, който ще види, че повечето от автомобилите му използват същата трансмисионна течност, независимо от приложението. Трансмисионната течност за Super Duty ще бъде същата като полутоновия пикап на Ford F-150 и други превозни средства като Ford Fusion седан и Ford Escape.

„Направена е много работа за мигриране на всички превозни средства към една и съща обща течност“, каза Брук.