Allison Transmission: Änderung der Achsübersetzung bringt Einsparungen

Für Müllfahrzeuge im Vereinigten Königreich ist keine Achsübersetzung erforderlich, die für starke Steigungen ausgelegt ist (Foto: Allison).

Allison Transmission ist ein führender Entwickler und Hersteller von Antriebslösungen für Nutzfahrzeuge und Militärfahrzeuge. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Indianapolis, Indiana, verfügt über Niederlassungen in über 150 Ländern weltweit, darunter regionale Zentren in den Niederlanden, China und Brasilien.

Seit 1915 hat Allison eine Reihe von Produkten auf den Markt gebracht, die weltweit zum Maßstab für Antriebsstränge wurden. 1947 lieferte das Unternehmen die ersten V-Drive-Getriebe an die Truck- und Bus-Sparte von General Motors. Dank bemerkenswerter Verbesserungen im Laufe der Jahre, darunter der Zweigang-Eingangssplitter (1955) sowie hydraulische und direkte Kupplungen (1958), wurde die Produktion dieser Getriebeserie bis 1976 fortgesetzt.

Zu den neueren Einführungen gehört die elektrische Achse eGen Power. Der erste eGen Power 100 wurde 2020 auf den Markt gebracht. Seitdem sind die Varianten 100S mit Einzelmotor und 130D (2021), 130S (2022) und 85S hinzugekommen, die 2023 auf der Busworld Europe vorgestellt wurden.

Elektrische Achse eGen Power 85S (Foto: Allison)

Achsübersetzung

Die oben genannten Beispiele sind zwar an sich bemerkenswert, verdeutlichen aber auch die Kultur der kontinuierlichen Entwicklung bei Allison. Dies ist kein Unternehmen, das Produkte nach der Markteinführung einfach abfeuert und vergisst.

Ein typisches Beispiel: Während Allison seit 2009 Komponenten für die Produktion der Econic-Müllwagen von Mercedes-Benz liefert, wurde bei den jetzt in Großbritannien verwendeten Modellen die zuvor standardmäßige Achse mit einem Übersetzungsverhältnis von 6,84:1 durch eine Version mit 6,0:1 ersetzt.

Power Progress International sprach mit Nathan Wilson, Vertriebsleiter für den britischen Markt und die Region, und Ashley Brooks, Geschäftsführerin für den Vertrieb in Europa und Südafrika, um herauszufinden, was der Grund für die Änderung der Achsübersetzungsspezifikation war.

„Ich war schon immer mit Achsübersetzungen vertraut und wusste, welche Anforderungen an Fahrzeuge je nach Einsatzzweck gestellt werden“, sagte Wilson. „Autobahnen haben beispielsweise in der Regel eine Steigung von höchstens vier bis sechs Prozent, sodass Lkw keine sehr hohe Übersetzung benötigen. Mir war bewusst, dass die von [dem Müllfahrzeugbetreiber] Biffa gekauften Econic-Fahrzeuge eine Achsübersetzung von 6,84:1 hatten, und ich war überzeugt, dass wir diese anpassen könnten, um die Wirtschaftlichkeit zu verbessern und gleichzeitig die Leistung für die Steigungen, denen Fahrzeuge in Großbritannien ausgesetzt sind, aufrechtzuerhalten.“

Nathan Wilson, Allison Transmission

Anschließend führte Wilson mit Unterstützung des Allison Customer Integration-Teams eine Simulationsübung mit der Allison-Software iSCAAN (Internet System for Computerised Application Analysis) durch. Dieses System kann auf Grundlage einer Analyse von Antriebsstrangkriterien wie Leistung, Motordrehzahl, Fahrzeuggewicht, Steigung usw. eine optimierte Antriebsstranglösung für praktisch jeden Fahrzeugtyp konfigurieren.

„Man kann die Achsübersetzung in iSCAAN ändern, benötigt dann aber einiges an technischem Geschick, um zu verstehen, welche anderen Komponenten man auswählen muss und warum eine besser geeignet ist als eine andere“, erklärt Brooks. „In diesem Fall ist es entscheidend, dass der Ingenieur interpretieren kann, wie sich die Übersetzung auf die Motordrehzahl und die Steigfähigkeit des Fahrzeugs auswirkt.“

Wilson erkundigte sich anschließend bei Mercedes-Benz und stellte fest, dass der OEM eine Reihe von Achsübersetzungen zur Auswahl hatte. Basierend auf den Ergebnissen des iSCAAN-Systems und den von Mercedes-Benz angebotenen Optionen kam er zu dem Schluss, dass die beste Wahl für Müllfahrzeuge in Großbritannien eine Übersetzung von 6,0:1 wäre, unter Berücksichtigung des Geländes und der üblichen Einsatzszenarien.

Neue Biffa-Lastwagen verwenden eine Achsübersetzung von 6,0:1 (Foto: Biffa/Allison)

Wilson präsentierte seine Ergebnisse anschließend den Managementteams von Mercedes-Benz UK und Biffa. Da er 16 Jahre bei Mercedes-Benz und neun Jahre bei Biffa im Auftrag von Allison tätig war, konnte er seine Argumente für die Verwendung der anderen Achsübersetzung optimal darlegen.

„Mercedes hatte das Verhältnis bereits verfügbar, daher empfahl ich Biffa, bei seinen neuen Müllwagen das Achsverhältnis 6,0:1 vorzusehen“, sagte Wilson.

Tolle Ergebnisse

Wilson berichtet, dass Biffa zunächst zehn Lkw mit der neuen Achsübersetzung bestellte. Weitere Bestellungen gingen ein, und mittlerweile verfügt das Unternehmen über rund 100 Econic-Modelle mit der Übersetzung 6,0:1. Insgesamt haben die Lkw mehr als 700.000 Meilen (rund 1 Million Kilometer) zurückgelegt und in ganz Großbritannien Gewerbe- und Haushaltsabfälle eingesammelt.

„Die Achsübersetzung von 6,84:1 ist für Steigungen bis zu 35 % geeignet“, sagt Wilson. „In Großbritannien gibt es praktisch keinen Ort, an dem die Lkw auf eine solche Steigung treffen würden, nicht einmal in einem Müllsammelzentrum. Sie benötigen lediglich eine Steigfähigkeit von etwa 25 %, und die Übersetzung von 6,0:1 ist hierfür sehr gut geeignet.“

Ashley Brooks, Allison Transmission

Es gibt noch weitere Vorteile. Der Austausch der höheren Übersetzung durch eine niedrigere Option führte zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs um 2,4 %. Dies entspricht einer Kostenersparnis von etwa 0,02 £/Meile oder 14.000 £ (ca. 18.400 $) pro Jahr gegenüber der aktuellen Flotte.

Damit einhergehend sinken die Fahrzeugemissionen. „Anhand der iSCAAN-Daten erkannte ich eine entsprechende Reduzierung der Motordrehzahl“, erklärt Wilson. „Jede Reduzierung der Motordrehzahl um 100 U/min entspricht einer Kraftstoffeinsparung von etwa 1 %“, fährt Brooks fort. „Das senkt CO2 und NOx, reduziert den Kabinenlärm und verbessert den Fahrerkomfort.“

Im Rahmen der Studie analysierte Wilson auch die Fahrgeschwindigkeiten in verschiedenen Bereichen. Er stellte fest, dass die Leistung selbst mit der 6,0:1-Achse genau gleich blieb.

Getriebe der Allision 3000-Serie (Foto: Allison)