TRIGON EGS sebességváltó-működtetés

Magyarországon több ezer, bowdennel, illetve rudazattal működtetett ZF mechanikus sebességváltóval ellátott autóbusz üzemel. Ezekben a járművekben rudazattal, illetve 2–3 bowdennel ellátott, különféle mechanizmusok (esetenként külön szervóval ellátva) végzik a váltó működtetését. A jármű vezetője a jól ismert „H” elrendezésnek megfelelően tudja kapcsolni az aktuális sebességfokozatokat. A TRIGON Electronica Kft. által kifejlesztett és gyártott EGS-rendszer a mechanikus sebességváltó bowdenes (rudas) működtetését váltja le elektropneumatikus működtetésre.

A sebességváltáshoz idővel a bowdenek elhasználódása – azok megnyúlása és szorulása – miatt a gépjárművezetőnek egyre nagyobb erőt kell kifejtenie. Továbbá a nem megfelelően beállított bowdeneknek köszönhetően, illetve a szélsőséges időjárási körülmények közti (főleg az alacsony hőmérsékletek) üzemeltetésből adódó nehézségek miatt a sebességváltás esetenként meglepően nagy működtetőerőket igényel a járművezetőtől. Hátramenet kapcsolásánál (a sebességváltó karon mérve) nem ritka a 200–250 N erőszükséglet sem! A bowdenek megnyúlásából adódóan, a sebességváltó kar kényelmetlenül hosszú úton járhat, illetve egyes esetekben például hátramenet kapcsolásakor akár fel is ütközhet a vezetőülésen.

A TRIGON Electronica Kft. által kifejlesztett és gyártott EGS-rendszer a mechanikus sebességváltó bowdenes (rudas) működtetését válthatja le – az üzemeltető megrendelésére – elektropneumatikus működtetésre, kizárva a korábban felsorolt hátrányokat. Az új működtetésből adódóan továbbá olyan plusz „szolgáltatásokat” nyújthat a gépjárművezető számára, melyeket a korábbi hagyományos működtetések nem tettek lehetővé.

A váltásokat a járművezető a korábbi sebességváltó kart kiváltó joystick segítségével könnyedén hajthatja végre, ezért a sebességváltással kapcsolatos komfortérzete jobb, illetve egy hosszabb műszak után sem fog panaszkodni könyök-, illetve vállízületeinek megerőltetésére. Üzemeltetői oldalról is vannak előnyei a könnyű váltóműködtetésnek, ugyanis a járművezetők a (korábbi működtetéseknél tapasztalható) nehézkes kapcsolások miatt előszeretettel indultak magasabb, 2-es, illetve 3-as fokozatból, megnövelve ezzel a tengelykapcsoló, illetve az erőátviteli elemek terhelését, kopását. Az EGS működtetésénél erre már nincs szükség, sőt akár programozható is, hogy ne tudjon a jármű 2-nél magasabb fokozatból elindulni. Természetesen a rendszer gyártója magától ezt nem döntheti el, csupán lehetőséget biztosít az üzemeltető számára, hogy egyéb paraméterezési lehetőségek közt az elindulási fokozat kiválasztását is saját igényei szerint programozhassa.

A rendszer egyes szerkezeti elemeit úgy alakították ki, hogy azok a sebességváltóra, annak megbontása nélkül, utólagosan akár az egyszerűen felszerelt műhelyekben is könnyen ráépíthetőek legyenek. A teljes átépítés néhány óra alatt elvégezhető.

A rendszer felépítése

A sebességváltón kerülnek elhelyezésre a fokozatkapcsoló munkahenger, a válogató (kiválasztó) munkahenger, illetve a váltó tengelyére rögzített egyszerű mechanizmus. A munkahengerek levegőellátását adó szelepblokkot is célszerű a sebességváltó környékén elhelyezni. Minden egyes egység külön-külön leválasztható a törzskábelről, amely a jármű vezetőterét köti össze a sebességváltó környékével. Az egyes rendszerelemek felcserélését különböző színjelölésekkel, illetve kódolt elektromos csatlakozókkal akadályozza meg a gyártó.

Elöl a gépjárművezetőnél kerül elhelyezésre a joystick, a kijelző és a kuplungpedál-jeladó. A rendszer vezérlő komputere célszerűen a jármű elektromos kapcsolószekrényében vízmentes helyen van elhelyezve. Az egyes kábelhosszakat a gyártó igény szerint készíti el, figyelembe véve a felhasználó esetleges különleges kijelző- vagy joystick-elhelyezési igényeit.

A rendszer megfelelő működéséhez szükség van egy sebességjelre, mely vagy a tachográfról vagy egyéb sebességjeladóról vehető le. A diagnosztikai csatlakozó a komputeren található.

A rendszer elemei

Fokozatkapcsoló munkahenger

Feladata az üres, a páros, illetve a páratlan fokozatok kapcsolása. A fokozatkapcsoló munkahenger egy mechanikusan ütköztetett középállással rendelkező ± 25 mm löketű pneumatikus munkahenger, mely integrált analóg útméréssel, illetve nyomásméréssel van ellátva. 1 db vízmentes, bajonettzáras elektromos, illetve 3 db pneumatikai gyorscsatlakozó található rajta. Mindkét végén gömbcsuklókkal csatlakozik a sebességváltóhoz. A munkahengert 4 db EP-szelep működteti. A különböző sebességfokozatok kapcsolása, a kapcsolóerő-szinkronizálási erő nagysága, a kapcsolás sebessége fokozatonként paraméterezhető.

Válogató (kiválasztó) munkahenger

Feladata az egyes fokozati utcák közti kapcsolás. Például 6-fokozatú sebességváltó esetén a hátramenet az 1-2, a 3-4 és az 5-6 utcájának a kapcsolása. A válogató henger 4 állású pneumatikus munkahenger. Ez a 4 fix állás a leggyakoribb sebességváltók esetén 4x8 vagy 4x8, 5 mm elmozdulást jelent. A munkahenger digitális pozícióérzékeléssel van ellátva. 4 db pneumatikai gyorscsatlakozóval és 1 db vízmentes, bajonettzáras elektromos csatlakozóval csatlakozik a rendszerre. Felfogatása a munkahenger házán kialakított núton keresztül történik.

A sebességváltó és környéke

Szelepblokk

Feladata a munkahengerek sűrített levegővel történő ellátása. A szeleptömb 5 db 3/2-es, illetve 2 db 2/2-es EP-szelepből áll. A szelepek vezérlését a rendszer komputere végzi.

Joystick

Feladata az EGS-rendszer kezelőeleme. 
A joystick egy 4 irányba elmozdítható kar, melyet egy rugó tart középállásban. A kart elmozdítva kezdeményezhető a sebességváltás. Az összes irányt az üzemi körülményektől függetlenül egyforma erővel tudjuk kapcsolni, ezért a járművezető sebességváltással kapcsolatos komfortérzete jobb. A joystick előre történő elmozdításakor fel, hátra mozdításakor visszafelé kapcsolhatunk szekvenciális módon. Balra az üres, jobbra pedig a hátramenet kapcsolható. Kettős fel-, illetve visszakapcsolásokra is van lehetőség. Ekkor a joystickot kétszer egymás után kell előre vagy hátra elmozdítani. Egy-egy fokozat átugorható, de egy lépésben ettől nagyobb számú fokozatugrást a rendszer elektronikája nem enged meg.

A joystick és a kijelző lehetséges beépítéseire néhány példa

Kijelző

Feladata a járművezető tájékoztatása a sebességváltással kapcsolatos információkról. Az aktuális fokozat egy kijelzőn kerül megjelenítésre, mely a műszerfalon tetszőlegesen elhelyezhető. Fényereje a külső fényviszonyokhoz alkalmazkodik. A kijelzőn láthatóak a tengelykapcsoló kinyomott állapotát, a sebességjel meglétét, illetve a diagnosztizálást segítő LED-ek is. A kijelzőben került elhelyezésre egy piezo zümmer is, amely hangjelzést ad a sebességváltások megtörténtekor.

Vezérlő komputer

Feladata a joysticktól, kapcsoló és válogató munkahengerektől, kuplungpedál-jeladótól érkező jelek feldolgozása, az EP-szelepek és a kijelző vezérlése.

Kuplungpedál-jeladó

Feladata a tengelykapcsoló pedál kinyomásának jelzése (feltételezvén azt, hogy ez tengelykapcsoló oldást is jelent egyben). A TRIGON EGS-rendszer esetén a sebességváltó működtetésének egyik alapjele a tengelykapcsoló pedálról érkező jel. Ennek a jelnek a megléte nélkül a vezérlő komputer nem ad utasítást a szelepek működtetésére. Az induktív jeladó beépítésénél figyelni kell arra, hogy ne kapcsoljon be túl korán, illetve a teljes pedállenyomáskor is bekapcsolva maradjon.

Kábelköteg

Feladata a rendszer egyes elemeinek elektromos összekapcsolása. Jellemzően egy törzskábel megy végig a vezetőtől a sebességváltóig, de pl. csuklós autóbusz esetén ez a kábel a csukló környékén bontható. A törzskábelről vannak leágaztatva az ismertetett működtetőelemek.

A rendszer működése

Fokozatkapcsolás üresből

Ha a jármű áll, akkor az indulási fokozat mindig az 1-es. Ezt a joystickkal lehet módosítani 2-esre. Haladó jármű esetén üresből fokozatba történő kapcsoláskor a rendszer a tachográfról kapott sebességjelre támaszkodva a jármű sebességének megfelelő fokozatot ajánlja fel, melyet a járművezető a kuplungpedál lenyomásával hagyhat jóvá, azaz a pedál lenyomásakor történik meg a fokozatkapcsolás.

Fokozatkapcsolás üresbe

A sebességváltó a joystick balra mozdításával bármikor bármelyik fokozatból üresbe kapcsolható (tengelykapcsoló kinyomása mellett).

Fokozatkapcsolás menet közben

A TRIGON EGS-rendszer felépítéséből és a működés jellegéből adódóan, kétféleképpen is működtethető.

1. Hagyományos mechanikus sebességváltókhoz hasonlóan.

2. Előválasztós sebességváltó működtetéshez hasonlóan.

Az első esetben a megszokott módon a kuplungpedál lenyomása után a joystick elmozdításával a járművezető kezdeményezheti a sebességváltást, amit a munkahengerek végrehajtanak. Az aktuális sebességfokozat száma, illetve a sebességváltás létrejötte a kijelzőn kísérhető figyelemmel.

Második esetben a járművezető a kuplungpedál benyomása nélkül kezdeményezheti a sebességváltást, miközben a jármű az épp aktuális fokozatban halad. Ebben az esetben a kijelzőn villogni fog a kiválasztott sebességfokozat száma mindaddig, ameddig a járművezető a kuplungpedált be nem nyomja. Ekkor megtörténik a fokozatkapcsolás.

A sebességváltások folyamata

Az egyes sebességváltások 5 szakaszra bonthatók. Minden szakaszban feltételeknek kell teljesülnie ahhoz, hogy a következő szakasz elinduljon. Természetesen a váltás sikeres befejezéséhez minden szakasznak sikeresen le is kell futnia. A sebességváltás befejeztét egy csippanás, ill. a kijelző villogásának megszűnése jelzi.

1. szakasz: a kuplung kinyomása. Minden váltás a kuplung kinyomásával indul. A szakasz lezárul, ha a komputer megkapja a kuplung ki van nyomva jelzést.

2. szakasz a fokozatkapcsoló üresbe tétele. A komputer kiadja a megfelelő EP-szelepekre a vezérlést, ekkor a fokozatkapcsoló középállásba mozdul. Ennek a szakasznak akkor van vége, ha a fokozatkapcsoló pozíció visszajelzése elérte a beprogramozott megfelelő értéket.

3. szakasz: válogatás. A komputer kiadja a megfelelő EP-szelepekre a vezérlést. A válogató henger beáll a kívánt pozícióba. A szakasznak akkor van vége, ha a válogató henger visszajelzése a kapcsolni kívánt fokozatnak megfelelő.

4. szakasz: fokozatkapcsolás. A komputer kiadja a megfelelő EP-szelepekre a vezérlést. A kapcsolóhenger beáll a kívánt pozícióba. A szakasznak akkor van vége, ha a fokozatkapcsoló pozíció visszajelzése elérte a megfelelő feszültséget.

5. szakasz: a váltás befejezése. Csippanás, a kijelzővillogás megszűnése, a kuplung ráengedése, a munkahengerek nyomásmentesítése (szelepek kikapcsolása).

Diagnosztika

A bemutatott EGS-rendszerhez a gyártó saját diagnosztikai szoftverét is az üzemeltető rendelkezésére bocsátja. A különféle menüpontok alatt számos lehetőség közül választhat a felhasználó a sebességváltó rendszer diagnosztizálásához, paraméterezéséhez.

Főmenü

A munkahengerek és a szelepek diagnosztizálására szolgáló menü

A sebességváltás (fokozatkapcsoló henger elmozdulása) idő–elmozdulás, illetve idő–nyomás (kapcsolóerő) diagramjának felvétele

Működésfigyelés menü

A paraméterbeállítások menüje 

A TRIGON EGS alapvetően 6+R fokozatú ZF sebességváltók bázisára épül (ZF S6-85, S6-90, S6-100, S6-120, S6-850, S6-1200, S6-1600 stb.), de készültek már ráépítések KAMAZ, Dongfeng, illetve Quijang típusú sebességváltókra is. A főbb rendszerelemek egyformák, a különbség az egyes felfogató elemekben, illetve a vezérlő szoftverben van. A cég kínál tengelykapcsoló-működtetést is az EGS-rendszere kiegészítéseként, melynek alkalmazásával akár félautomata működésűvé is tehető a sebességváltó. Ebben az esetben a tengelykapcsolót csak elinduláskor kell használni, a későbbi sebességváltások alkalmával a rendszer komputere működteti azt.

Magyarországon jelenleg több mint 160 autóbusz üzemel a TRIGON EGS-rendszerével. Beépítések készültek már idehaza különböző típusokra, mint pl.: IK415, IKC56, IKE95, IK395, IK435, Rába Contact 092, Rába Contact 292, Credo EN12, Volvo B7R, Hungarian Bus, illetve Kínában és Romániában a Golden Dragon, illetve Bonluck autóbuszgyár járműveire.

Az autóbuszokon kívül a bemutatott sebességváltó-működtetés megtalálható számos speciális vasúti TVG járműben, illetve katonai járművekben, pl. a BTR-80MVJ, illetve az RDO 3221 Komondor.

A TRIGON EGS alkalmazhatósága nem járműfüggő. A gyártó 5+R, illetve 6+R fokozatú mechanikus sebességváltókra rövid időn belül vállalja az adaptációt. A vevők közt számos Volán-vállalat, autóbuszgyártó, járműfelújító is megtalálható, mint pl. Szabolcs, Kisalföld, Nógrád, Tisza, Kapos, Jászkun, Mátra, Agria, Pannon, Gemenc, Kunság Volán, MÁV Fkg, Kapos járműjavító, HM Currus, Respirátor Zrt., Kravtex, Hungarian Bus, Golden Dragon (Kína), Bonluck (Kína).

A TRIGON EGS-rendszerének ára (400–450 000 Ft+áfa) versenyképes a jelenleg alkalmazott bowdenes működtetések árával, ugyanakkor egy magasabb komfortszintű sebességváltó-működtetést valósít meg.

A gyártó továbbá új felhasználók esetén, 1 hónapos ingyenes tesztlehetőséget is biztosít az EGS-rendszerének kipróbálására.