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Marcia G dei camion: a cosa servono davvero le marce crawler

Cos'è la marcia crawler dei camion pesanti: rapporti fino a 32:1 su Volvo I-Shift e Mack mDRIVE HD, velocità di 0,5-2 km/h e il caso manuale dello ZF Ecomid.

Leva del cambio di un camion pesante accanto a un diagramma a griglia delle marce, con la posizione crawler in evidenza

Volvo dichiara per l'I-Shift con due crawler un rapporto minimo di 32:1 e velocità di 0,5–2 km/h.

Una marcia crawler è un rapporto di riduzione più corto della prima: nell'I-Shift Volvo con due crawler arriva a 32:1[1] e il camion può avanzare a 0,5–2 km/h[2]. Volvo l'ha presentata sull'I-Shift nel 2016[3]; il crawler su un cambio convenzionale compare invece nello ZF Ecomid, dove porta il totale a nove marce avanti[4].
Rapporto crawler più basso
32:1
I-Shift Volvo con due crawler gears, in direct drive o overdrive[1]
Velocità minima dichiarata
0,5–2 km/h
Camion con crawler gears I-Shift, secondo Volvo[2]
Lancio dell'I-Shift crawler
2016
Volvo presenta un nuovo membro della famiglia I-Shift[3]

Che cos'è una marcia crawler e che cosa c'entra il manuale

Una marcia crawler sta sotto la prima. Serve a partire con carichi pesanti e a muoversi piano. Per Volvo migliora la partenza del veicolo e la manovra a bassa velocità[5], perché un rapporto più basso dà più coppia alle ruote e una migliore salita su ostacoli ripidi[6]. L'azienda la offre sui motori da 13 e 16 litri di FM, FMX, FH e FH16[7]. È una soluzione tipica dei mezzi pesanti per i trasporti.
Non è uno splitter. Lo splitter divide ogni posizione di marcia in due rapporti[8]. Negli esempi di Volvo non è nemmeno una marcia da cambio manuale, perché l'I-Shift non ha il pedale della frizione[9]. Sul selettore di un I-Shift a 14 marce il primo clic dà C-2 e il successivo C-1[10].

I rapporti dichiarati da Volvo, Mack e Scania

Ecco i valori dichiarati per le marce più basse. Le notazioni cambiano da un costruttore all'altro.

15:1 e 32:1

Rapporti dichiarati da Volvo
  • Volvo I-Shift a 12 marce con top diretta, prima marcia: 15:1[11]
  • Mack mDRIVE HD a 13 marce, crawler aggiunto: 17:1[12]
  • Mack mDRIVE HD nella dimostrazione: 19:1 in C2 e 32:1 in C1[13]
  • Scania Opticruise: da un crawler 1:20,8 a una overdrive 1:0,777[14]
Nel comunicato Volvo sull'I-Shift a 14 marce compaiono un crawler basso a 19,38 e uno ultrabasso a 32,04, e Volvo indica anche un «overall ratio» di 41,08[15].
Mack offre l'mDRIVE HD a 12, 13 o 14 marce con rapporti bassi opzionali[16], e l'opzione ultrabasso ASO-ULC di Volvo aggiunge due marce crawler[17]. Il crawl ratio si calcola solo sulle marce avanti, anche se la retromarcia è spesso ancora più bassa[18]. Nell'I-Shift in direct drive la retromarcia più bassa è 37:1[19]. Le marce crawler in retromarcia permettono di retrocedere molto lentamente[20].

Come è costruito il gruppo crawler e quanto ingombra

Il crawler Volvo è un'unità di estensione tra la frizione e il cambio[21]. Il rapporto elevato nasce da un nuovo set di riduzione, aggiunto a un I-Shift standard[22]. Il cambio principale dell'AT2812 ha tre marce base, uno splitter integrato e la retromarcia[23].
L'aggiunta costa spazio. Il cambio con crawler è 12 cm più lungo di un I-Shift convenzionale[24]. L'estensione dell'mDRIVE HD di Mack aggiunge 4,75 pollici di lunghezza e circa 90 libbre di peso[25].
Sull'I-Shift la centralina riceve di continuo dati su velocità, accelerazione, peso, pendenza e richiesta di coppia[26]. Scania sostiene che una spaziatura più ampia dei rapporti permette di ottimizzare il ponte per bassi regimi in crociera senza perdere capacità di partenza[27].
Negli Stati Uniti Volvo indica un'omologazione fino a 220.000 libbre di peso combinato, con approvazione preventiva degli ingegneri Volvo[28].

Dove serve: salite a pieno carico e passo d'uomo

Il crawler non è riservato alle partenze da fermi. Nella dimostrazione di Mack, su una salita stimata al 15%[29], il camion da cantiere carico è rimasto in C1 fino alla cima[30]. In C1 si muove a circa mezzo miglio orario[31].
Con C1 un Volvo VHD con I-Shift a 14 marce avanza a 0,6 mph, contro circa 2 mph in prima normale su un cambio a 12 marce[32]. Mack descrive la versione a 13 marce come pensata per partenze più facili su pendenze forti e sotto carico pesante[33].
Per la salita Mack ha il Grade Gripper. Mantiene la posizione per un massimo di tre secondi dopo il rilascio del pedale del freno[34]. L'Enhanced Construction Shift migliora partenze e cambiate su terreno sconnesso[35]. Volvo dichiara partenze da fermo con carichi fino a 325 t su strada piana[36].
Il cambio AT2812 con crawler è dimensionato per 2.800 Nm di coppia[37]. Volvo cita cantieri, miniere e foreste tra gli impieghi dei crawler[38]. Un rapporto basso serve anche in discesa, dove entra in gioco il freno motore a marcia inserita[39].

Il caso manuale: lo ZF Ecomid e l'Ecosplit

Per il cambio convenzionale il riferimento è ZF. Il costruttore tedesco stava progettando una nuova generazione di cambi convenzionali[40]. Nel 16 S-109 il crawler è sostituito da uno splitter per avere più rapporti[41]. Per l'Ecosplit ZF indica oggi un peso totale (GVW) fino a 120 t[42].
Scania è un caso a sé: presenta i cambi Opticruise G25 e G33 con 14 marce avanti, tra cui un super crawler e una overdrive[43]. I cambi per camion e mezzi pesanti hanno spesso tra otto e venticinque marce[44].
Con un rapporto adeguato un veicolo sale una collina senza far slittare la frizione per controllare la velocità[45]. Il problema opposto, fermare un convoglio pesante, è quello dei freni pneumatici dei treni merci lunghi.

Altri dati dei costruttori e delle prove su strada

Un motore grande e ad alta coppia ha meno bisogno di un rapporto basso di quanto ne abbia uno piccolo[46]. Il rapporto complessivo di un veicolo è il prodotto di tre rapporti: quello del cambio, quello della scatola ripartitrice e quello finale del ponte[47]. Su alcuni veicoli leggeri senza doppio ripartitore, un crawler extra basso nel cambio principale si chiama «Gelände»[48].
Nella versione a 14 marce dell'mDRIVE HD Mack indica per il crawler due un rapporto di 19:1[49]. Per il crawler uno indica 32:1[50]. Nella dimostrazione la prima normale dell'mDRIVE ha rapporto 15:1[51]. Il rapporto di C1 è, nelle parole della dimostrazione, il doppio più basso della prima[52].
Nel cambio AT2812 il gruppo di gamma è di tipo planetario[53]. Un treno di ingranaggi planetario offre una riduzione elevata in uno spazio compatto[54]. Nella prova dell'I-Shift con crawler le partenze in salita sono risultate facili con C-1 o C-2[55].
Scania propone la nuova generazione G25 e G33 con super crawler e overdrive di serie[56]. Gli Ecosplit venduti da ZF risultavano più di 150.000[57]. Per valutare un cambio da camion la formula della gradeabilità può servire come metodo base[58].
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Nei cambi dei fuoristrada la retromarcia può essere meccanicamente meno resistente delle marce avanti, perché normalmente non deve portare gli stessi carichi[59]. I differenziali e i bloccaggi non cambiano il crawl ratio[60].
Un confronto rapido tra i costruttori. Volvo con due crawler e Mack in C1 dichiarano entrambi 32:1[1][13]. Scania indica 1:20,8 per il suo crawler[14], mentre la prima normale di un I-Shift a 12 marce è 15:1[11].

Domande frequenti

Che cos'è la marcia G di un camion con crawler nel cambio?

I costruttori parlano di marcia crawler, un rapporto più corto della prima. Sul selettore di un I-Shift a 14 marce compaiono C-2 e C-1[10].

Quanto va piano un camion in marcia crawler?

Volvo dichiara 0,5–2 km/h per l'I-Shift con crawler gears[2]. In una prova un Volvo VHD con C1 avanza a 0,6 mph, contro circa 2 mph in prima normale[32].

La marcia crawler si usa solo da fermi?

No. Nella dimostrazione di Mack il camion carico è rimasto in C1 fino alla cima della salita[30]. Volvo dichiara anche partenze da fermo con carichi fino a 325 t su strada piana[36].

Qual è il rapporto più basso di una marcia crawler?

Per una singola marcia avanti Volvo indica 32:1 con due crawler[1] e Mack 32:1 in C1[13]. Il 41,08 di Volvo è un rapporto complessivo[15], mentre la retromarcia più bassa dell'I-Shift in un cambio a presa diretta è 37:1[19].

Esiste una marcia crawler nei cambi manuali dei camion?

L'esempio è lo ZF Ecomid, dove il crawler porta il totale a nove marce avanti[4]. I crawler recenti di Volvo sono su un cambio senza pedale della frizione[9].

Che differenza c'è tra crawler e splitter?

Lo splitter divide ogni posizione di marcia in due rapporti[8]. Il crawler aggiunge un rapporto più corto della prima, tramite un set di riduzione in più[22].

Fonti

60 riferimenti Mostra
  1. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «In a direct-drive or an overdrive gearbox with two crawler gears the lowest ratio is 32:1.»

  2. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «With the new crawler gears, the truck can drive at speeds as low as 0.5-2 km/h.»

  3. Wikipedia: Volvo I-Shift (si apre in una nuova scheda)

    «In 2016, Volvo launched a new member of the I-Shift family»

  4. Commercial Motor (si apre in una nuova scheda)

    «a crawler gear is added, to give a total of nine forward speeds»

  5. Volvo Trucks scheda tecnica AT2812 (si apre in una nuova scheda)

    «is for improved vehicle startability and low speed maneuvering»

  6. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «A lower crawl ratio thus gives more torque at the wheels, and better climbing performance over steep obstacles.»

  7. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «13- and 16-litre engines in the Volvo FM, Volvo FMX, Volvo FH and Volvo FH16»

  8. Wikipedia: Manual transmission (si apre in una nuova scheda)

    «the other selector splits each sequential gear position in two»

  9. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «With a 14-speed, the first click gets C-2 and another gets C-1»

  10. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «The ratio of the lowest gear in a regular 12-speed I-Shift with direct-drive top gear is 15:1.»

  11. Equipment World (si apre in una nuova scheda)

    «which gives you a 17:1 ratio»

  12. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «with a 19 to 1 ratio, to C1, with 32 to 1»

  13. Scania (si apre in una nuova scheda)

    «Wide ratio spread ranging from a crawler gear, ratio 1:20,8 to an overdrive gear ratio of 1:0,777»

  14. OEM Off-Highway (si apre in una nuova scheda)

    «14 forward gears, including one low crawler (19.38 ratio) and one ultra-low crawler (32.04 ratio) with an overall ratio of 41.08»

  15. Mack Trucks (si apre in una nuova scheda)

    «now offered as a 12-, 13- or 14-speed with optional low gear ratios»

  16. Volvo Trucks scheda tecnica AT2812 (si apre in una nuova scheda)

    «The ASO-ULC gives 2 extra crawler gears»

  17. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «reverse gear is often still lower»

  18. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «The ratio of the lowest reverse gear is 37:1 in a direct-drive gearbox.»

  19. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «Reverse crawler gears make it possible to reverse extremely slowly»

  20. Volvo Trucks scheda tecnica AT2812 (si apre in una nuova scheda)

    «I-Shift with crawler gears has an extension unit between the clutch and the gearbox.»

  21. Volvo Trucks (si apre in una nuova scheda)

    «The large gear ratio in the I-Shift with crawler gears is achieved by a new gear reduction set that has been added to a standard I-Shift.»

  22. Volvo Trucks scheda tecnica AT2812 (si apre in una nuova scheda)

    «The main box has three base gears, an integrated splitter gear and a reverse gear.»

  23. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «The gearbox is 12 cm longer than a conventional I-Shift unit.»

  24. Equipment World (si apre in una nuova scheda)

    «The extension adds 4.75 inches to the length of the transmission and about 90 pounds to the weight.»

  25. Wikipedia: Volvo I-Shift (si apre in una nuova scheda)

    «It constantly receives information about vehicle speed, acceleration, weight, road grade, torque demand and more»

  26. Scania (si apre in una nuova scheda)

    «This makes it possible to optimise the rear axle gear for low engine revs in cruising speed without sacrificing startability.»

  27. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «The transmission will be approved for gross combination weights of up to 220,000 pounds, with prior application approval by Volvo engineers.»

  28. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «Wrinkle directed me to stop on the steepest part of the slope, which he estimated at 15%»

  29. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «staying in C1 until we topped it»

  30. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «In C1 the truck will move at only about a half a mile an hour»

  31. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «crawled at 0.6 mph, compared to about 2 mph for a 12-speed gearbox in normal 1st gear»

  32. Equipment World (si apre in una nuova scheda)

    «a 13-speed option designed for easier starting on steep grades and under heavy load»

  33. Mack Trucks (si apre in una nuova scheda)

    «Grade Gripper keeps your position for up to three seconds after the brake pedal is released.»

  34. Mack Trucks (si apre in una nuova scheda)

    «Enhanced Construction Shift maximizes gradeability and improves starting and shifting on rough terrain.»

  35. Volvo Trucks (si apre in una nuova scheda)

    «start from standstill on a level road with loads of up to 325 tonnes»

  36. Volvo Trucks scheda tecnica AT2812 (si apre in una nuova scheda)

    «It is dimensioned for 2800 Nm of torque.»

  37. Volvo Group (si apre in una nuova scheda)

    «such as at construction sites, in mines or in forests»

  38. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «Low crawl ratios have advantages for climbing steep slopes, but also for descending them.»

  39. Commercial Motor (si apre in una nuova scheda)

    «German transmission specialist ZF is busy designing a new generation of conventional gearboxes»

  40. Commercial Motor (si apre in una nuova scheda)

    «that crawler is replaced by a splitter unit»

  41. ZF (si apre in una nuova scheda)

    «gross vehicle weight (GVW) of up to 120 t»

  42. Scania (si apre in una nuova scheda)

    «We offer 14 forward gears, including a super crawler and overdrive gear»

  43. Wikipedia: Manual transmission (si apre in una nuova scheda)

    «Transmissions for trucks and other heavy equipment often have between eight and twenty-five gears»

  44. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «without needing the clutch to be slipped to control the speed»

  45. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «It is less necessary with a large capacity, high torque engine.»

  46. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «Overall crawl ratio is the product of three ratios: the gearbox or transmission, the transfer box and the axle final drive.»

  47. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «have instead included an extra-low off-road crawler or 'Gelände' gear in the primary gearbox»

  48. Equipment World (si apre in una nuova scheda)

    «added on a 19:1 ratio for the crawler two»

  49. Equipment World (si apre in una nuova scheda)

    «Then you can go down to a crawler one which is a 32:1 ratio»

  50. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «then start out using the transmission’s normal 1st gear, whose ratio is 15 to 1»

  51. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «or twice as low as 1st gear»

  52. Volvo Trucks scheda tecnica AT2812 (si apre in una nuova scheda)

    «In the range housing, the range gear is of planetary type.»

  53. Wikipedia: Gear train (si apre in una nuova scheda)

    «A planetary gear train provides high gear reduction in a compact package.»

  54. Trucking Info (si apre in una nuova scheda)

    «where upgrade starts were easy when using C-1 or C-2»

  55. Scania (si apre in una nuova scheda)

    «with super crawler and overdrive as standard»

  56. Commercial Motor (si apre in una nuova scheda)

    «more than 150,000 have now been sold»

  57. SAE Mobilus (si apre in una nuova scheda)

    «THE GRADEABILITY formula can be used as the basic means for rating a truck transmission.»

  58. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «it is not normally expected to carry the same loads»

  59. Wikipedia: Crawl ratio (si apre in una nuova scheda)

    «have no effect on the crawl ratio»