Fuso Canter er verdens første lastebil med dobbeltclutch-girkasse.
Fuso Canter er verdens første lastebil med dobbeltclutch-girkasse.

Dobbeltclutch-girkassene kommer

Kjært barn har mange navn, men la oss kalle løsningen dobbeltclutch-girkasse. Konstruksjonen er i ferd med å ta steget over fra personbiler til nyttekjøretøy. Fuso Canter var først ute, mens ZF og Volvo ligger i startgropa.

Girbetjeningen i Fuso Canter Duonic skjer ved hjelp av spak på dashbordet.
Girbetjeningen i Fuso Canter Duonic skjer ved hjelp av spak på dashbordet.

Det er egentlig ingen ny konstruksjon vi snakker om. Franskmannen Adolphe Kégresse utviklet transmisjonstypen allerede før 2. verdenskrig, men han klarte aldri å lage en modell som fungerte. Vi må helt frem til 80-tallet før det skjedde noe mer. Da startet Automotive Products under ledelse av Harry Webster å montere prototyper av en dobbeltclutch-girkasse i Ford Fiesta, Ford Ranger og Peugeot 205.

I dag blir dobbeltclutch-girkasser stadig vanligere. Ikke minst er girkassetypen vanlig i de fleste merkene i Volkswagen-familien, men også andre produsenter bruker løsningen. I praksis finnes løsningen så langt kun i en lastebilmodell, Fuso Canter lansert høsten 2011. Riktignok presenterte både Volvo og ZF tunge dobbeltclutch-girkasser høsten 2012, men foreløpig er det ikke levert biler med slike kasser.

Prinsippet

Prinsippet bak dobbeltclutch-girkassene er enkelt, men utfordringen er å få det til å fungere i praksis. Som betegnelsen forteller, dreier det seg om en konstruksjon med dobbelt clutch. Dessuten må girkassen være konstruert for oppgaven. Det er enklest å forklare prinsippet ut fra en seks-trinns girkasse som er den vanligste løsningen i person- og varebiler, samt Fuso Canter. Den ene delen av dobbeltclutchen, gjerne den ytre, betjener girtrinnene 1, 3 og 5, mens den indre tilsvarende er koblet sammen med 2, 4 og 6.

Duonic-girkassen i Fuso Canter gjennomskåret.
Duonic-girkassen i Fuso Canter gjennomskåret.

Girkassen er i prinsippet en rent mekanisk kasse, men opereres automatisert. Clutch-systemet betjenes også automatisk. Så langt er alt likt et konvensjonelt automatisert girsystem som blir stadig vanligere i alle slags kjøretøy. Dobbelt-clutchløsningen er et trinn videre. Når man kjører i gang en Fuso Canter med Duonic-girkasse, som den heter i denne modellen, er den ytre clutchen lukket og koblet til 1. girtrinn. Da ligger 2. girtrinn allerede i inngrep, men er ikke aktivert fordi den indre clutchen er åpen. Ved girskiftet åpner den ytre clutchen mens den indre lukkes veldig raskt og omtrent samtidig. Forskjellige dempeanordninger sørger likevel for at giringen skjer mykt og skånsomt for drivlinjen.

Skjematisk oppbygging av en dobbeltclutch-girkasse med 6 trinn. Den ene clutchen betjener girtrinnene 1, 3 og 5, den andre tilsvarende 2, 4 og 6.
Skjematisk oppbygging av en dobbeltclutch-girkasse med 6 trinn. Den ene clutchen betjener girtrinnene 1, 3 og 5, den andre tilsvarende 2, 4 og 6.

Hurtighet

Hvorfor girer en dobbeltclutch-girkasse så mye raskere? Jo, fordi neste girtrinn allerede ligger i inngrep og bare venter på at clutch-systemet skal gjøre jobben. Dette innebærer også at hvis det skjer en hastighetsendring eller endring i nødvendig trekkraft på en slik måte at girkassen eksempelvis hopper fra ett partallsgir til et annet partallsgir, så går det ikke like hurtig. Da må den tilhørende clutchen åpne lenge nok til at det kan skje et ordinært girskift, og i en synkronisert girkasse må også synkroniseringsmekanismen få tid til å jobbe. I praksis er det imidlertid viktigst det som skjer mellom de to høyeste girtrinnene. Den drivstoffbesparende effekten er størst her.

Hensikten

Fordelen med et hurtig girskift praktisk talt uten kraftavbrudd er å spare drivstoff. Prinsipielt vil ethvert kraftavbrudd kreve litt ekstra drivstoff, særlig i motbakker. Dagens og i enda sterkere grad morgendagens nyttekjøretøymotorer er konstruert for å kjøre på lavest mulig turtall. Da er det ekstra viktig med raske girskift med minst mulig kraftavbrudd. Fuso Canter med Duonic-girkasse har en egen økonomimodus hvor automatikken sørger for girskift nettopp på lavt turtall. Man kan koble ut funksjonen, og da kan man selvsagt øke turtallet under tunge kjøreforhold.

Tunge girkasser

Det er ikke like enkelt å få til en dobbeltclutch-løsning på tunge mangetrinns-girkasser. En automatisert girkasse har i dag gjerne 12 girtrinn som oppnås ved hjelp av en grunnkasse med tre trinn, en totrinns range-del og en to-trinns splitt-del (3 x 2 x 2 = 12 trinn). Alternativt har grunnkassen fire trinn, og da får man 16 trinn totalt. I sin nye TraXon-girkasse har ZF løst dette ved at ytre og indre clutch er koblet til høy og lav splitt.

I prinsippet betyr det at man får effekten av rask giring med minimalt kraftavbrudd ved halvparten av girskiftene, altså de girskiftene hvor splittenheten blir brukt. Det viktigste her er imidlertid at man oppnår den ønskede effekten ved nedgiring fra høyeste til nest høyeste girtrinn (fra 12. til 11. girtrinn i ZF TraXon Dual). Tunge lastebiler konstruert for mest mulig økonomisk kjøring på motorvei og andre fine veier utstyres gjerne med superraske drivaksler, og behovet for å splitte ned kommer selv ved beskjedne stigninger. Ved dette girskiftet mister man altså praktisk talt ikke kraftoverføring eller hastighet, samtidig som det nest høyeste girtrinnet tross alt er såpass mye lavere at bilen orker en viss stigning før nytt girskift er nødvendig.

Oppgiring fra 11. til 12. gir skjer selvsagt like raskt og uten krafttap. En viss effekt har det selvsagt også at halvparten av øvrige girskift skjer på samme måten. ZF sier at TraXon Dual vil kunne redusere drivstofforbruket med inntil 2%.

Volvo har foreløpig ikke offentliggjort tekniske beskrivelser for sin I-Shift i dobbeltclutch-utførelse, så den får vi komme tilbake til ved en senere anledning.

ZF TraXon Dual skjematisk. De to clutchene betjener hver sin splitt-del (høy og lav).
ZF TraXon Dual skjematisk. De to clutchene betjener hver sin splitt-del (høy og lav).

Forsiden nå