Allison Transmission Holdings Inc. es un fabricante estadounidense de transmisiones automáticas comerciales y sistemas de propulsión híbridos. Los productos Allison están especificados por más de 250 fabricantes de vehículos y se utilizan en muchos sectores del mercado, incluidos autobuses, basura, bomberos, construcción, distribución, militares y aplicaciones especializadas.
Con sede en Indianápolis , Indiana , Allison Transmission tiene presencia en más de 150 países y plantas de fabricación en Indianápolis, Chennai , India y Szentgotthárd , Hungría. [2]
Allison comenzó en 1909 cuando James A. Allison , junto con tres socios comerciales, ayudaron a financiar y construir el Indianapolis Motor Speedway . En 1911, la nueva pista de Allison celebró la primera carrera de 500 millas de Indianápolis. Además de financiar varios equipos de carreras, James Allison fundó Speedway Racing Team Company el 14 de septiembre de 1915 [3] y rápidamente se ganó una reputación por su trabajo en autos de carreras y tecnología automotriz en general. [4] Allison construyó una tienda cerca de la pista y cambió el nombre del equipo a Allison Experimental Company ; la tienda luego se convirtió en la Planta No. 1. [3]
Cuando comenzó la Primera Guerra Mundial , Allison suspendió las carreras y la Allison Experimental Company comenzó a mecanizar piezas, herramientas y piezas maestras para el motor del avión Liberty , la principal central eléctrica utilizada en el esfuerzo bélico de Estados Unidos. Después de la guerra, Allison participó con un automóvil en la Indy 500 de 1919 y ganó. Fue la última carrera en la que participó el equipo de Allison, ya que centró la atención de su empresa en la ingeniería de aviación y le cambió el nombre a Allison Engineering Company ; La empresa centrada en la aviación desarrolló cojinetes de camisa de bronce con respaldo de acero para el cigüeñal y las bielas, y engranajes reductores de alta velocidad para hacer girar hélices y sopladores tipo Roots . [3] La reputación y la experiencia de la empresa en aviación fueron el factor principal en la decisión de General Motors de comprar la empresa tras la muerte de James Allison en 1928. [5] [6]
Poco después de la venta a General Motors el 1 de abril de 1929, los ingenieros de Allison comenzaron a trabajar en un motor de 12 cilindros para reemplazar los viejos motores Liberty. El resultado fue el motor de avión V1710 de 12 cilindros y convirtió a la compañía, rebautizada como División Allison de GM en 1934, [3] también conocida como Allison Engine Company , en una fuerza importante en la aviación. [7] La Planta 3 se construyó en 1939, una fábrica de 360.000 pies cuadrados (33.000 m 2 ) para construir motores V1710. Debido a la demanda durante la Segunda Guerra Mundial , Allison agregaría una segunda fábrica (Planta 5) y 23.000 nuevos empleados; Al final de la guerra, Allison había construido 70.000 motores V1710. [3]
Paralelamente al desarrollo y la producción del V1710, los ingenieros de GM comenzaron a diseñar la transmisión de dirección de tracción cruzada CD-850 para vehículos militares de orugas en 1941; El diseño se completó en 1944 y Allison obtuvo el contrato para fabricar los prototipos. En febrero de 1945, General Motors formó la Sección de Ingeniería de Transmisión de Allison , dividiendo la subsidiaria en Operaciones de Aeronaves y Operaciones de Transmisión en 1946. [3] El CD-850 combinaba cambio de rango, dirección y frenado. [8] [9] Allison dejó de producir el CD-850 en 1986, pero se produjo una versión con licencia en España durante más de una década después. [3]
General Motors comenzó a desarrollar transmisiones automáticas con un convertidor de par hidráulico en la década de 1930 bajo su Grupo de Estudio de Producto, ofreciéndola como opción para Oldsmobile por primera vez en 1940. [3] Después de la Segunda Guerra Mundial, Allison Transmission centró su atención en el transporte civil. . Allison diseñó, desarrolló y fabricó las primeras transmisiones automáticas para vehículos pesados, incluidos camiones de reparto, autobuses urbanos y vagones, a partir de 1948. [8] [9] Además, Allison comercializó transmisiones para vehículos pesados fuera de carretera. vehículos bajo la marca Powershift TORQMATIC, y las primeras transmisiones de la serie TG se produjeron en julio de 1948. [10]
El convertidor de par Allison serie 850 fue un componente crucial en el desarrollo de los vagones autopropulsados en la posguerra, sobre todo el Budd Rail Diesel Car , que entró en servicio por primera vez en 1950. [11] Combinación con un GM Serie 110 "pancake" "El motor diésel montado debajo del piso del vagón permitió mantener todo el sistema de energía fuera de la carrocería, haciendo que toda la longitud del vagón estuviera disponible para generar ingresos. El convertidor de par permitió tasas de aceleración sin precedentes antes de bloquearse en transmisión directa. [12]
Aproximadamente al mismo tiempo que el CD-850 entraba en producción, la División de Camiones y Autocares de GMC solicitó que GM desarrollara una transmisión V-Drive con un convertidor de par en 1945 para uso en autobuses de tránsito , reemplazando la transmisión manual Spicer que se ofrecía en ese momento. [3] Estos autobuses tenían motores montados en la parte trasera y para maximizar el espacio para los pasajeros, se minimizó el compartimiento del motor; La transmisión V-Drive recibió su nombre por el ángulo de intersección de 63° entre la entrada del eje de la transmisión (desde el motor) y la salida (hacia el eje trasero). [3] El desarrollo de la transmisión V-Drive fue dirigido por Bob Schaefer, un emigrante de Alemania que se había unido a GM en 1942 después de ayudar a dirigir Twin Disc Company, que era uno de los licenciatarios del convertidor de par hidráulico Ljungstroms. Schaefer fue reasignado de la División de Transmisión de Detroit a Allison en 1946. [3]
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Las primeras transmisiones V-Drive de producción se entregaron en octubre de 1947, y el primer contrato importante fue para 900 autobuses en 1948, para la ciudad de Nueva York. [3] El VS-2 se introdujo en 1955 y agregó un divisor de entrada de dos velocidades; En 1958 se introdujo una versión con embragues hidráulicos y directos (VH), y la producción de las transmisiones V-Drive originales concluyó en julio de 1976, con 65.389 producidas. [3]
Además del mercado de autobuses de tránsito, Allison comenzó a desarrollar transmisiones automáticas para camiones comerciales en 1953. Este esfuerzo dio como resultado el MT-25, que designó la aplicación prevista (camiones "M"edium "T") y potencia máxima de entrada, 250 hp. (190 kilovatios). La MT-25 era una automática de 6 velocidades, que utilizaba un divisor alto/bajo de dos velocidades y un tren de engranajes planetarios dobles de tres velocidades. El divisor estaba equipado con un retardador hidráulico . [3] Debido al costo adicional de la transmisión automática, las ventas fueron inicialmente lentas hasta que Allison comenzó a apuntar a mercados específicos que requerían conducción dentro y fuera de la carretera, así como paradas y arranques frecuentes, como los camiones mezcladores de concreto y de basura en el principios de los años 1960. [3] El MT-25 se instaló primero como una opción con la marca Powermatic de Powermatic, [13] [14] exclusivo de esa marca durante el primer año, pero pronto fue ofrecido por otros fabricantes de camionetas, incluidos Ford (1957), Reo (1958 ). ), Dodge (1958), Diamond T (1959), White (1961) e International Harvester (1961); La producción del MT-25 continuó hasta principios de la década de 1970. [3]
El MT-25 se complementó en septiembre de 1970 con una transmisión automática de segunda generación para tareas más livianas, la AT-540 de cuatro velocidades, [15] que Allison desarrolló junto con la División Hydramatic a fines de la década de 1960; El AT-540 estaba destinado específicamente para uso en carretera y compartía similitudes con las transmisiones de automóviles para reducir la penalización de costos para equipar camiones de carretera con transmisiones automáticas. [3] Más tarde, el MT-25 fue reemplazado por el MT-640 y se introdujo una versión más resistente, el HT-740; Los nuevos MT y HT se derivaron del AT-540. Como opción, las transmisiones de las series MT-6 nn y HT-7 nn podrían equiparse con una quinta marcha más baja para condiciones todoterreno severas. [3] En 1970, GM combinó las divisiones Allison y Detroit Diesel como la División Detroit Diesel Allison de GM . [3]
Las transmisiones de la serie 500 (AT-540, etc.) estaban clasificadas para aceptar una potencia de entrada de hasta 235 hp (175 kW) y estaban destinadas a vehículos de hasta 30 000 lb (14 000 kg) de peso bruto vehicular (GVW). La serie 600 de servicio mediano tenía potencias nominales aumentadas a 300 hp (220 kW) y 73,280 lb (33,240 kg) de peso bruto por vehículo, mientras que la serie 700 de servicio pesado tenía una potencia nominal de 445 hp (332 kW) y 80,000 lb (36,000 kg). Peso bruto total. [3] En 1976, se introdujo una transmisión V-Drive de la serie 700 para autobuses, la V730 . [3] Los AT/MT/HT todavía se producían en 1998. [3]
Allison también produjo transmisiones todoterreno en la década de 1960, comenzando con la serie DP 8000 "Dual Path Powershift". [16] Los primeros controles electrónicos se instalaron en la transmisión todoterreno de la serie DP 8000 en 1971. [17] Los controles electrónicos (denominados Control Electrónico de Transmisión Allison o sistema ATEC) se agregaron al MT/HT/V730 en 1983, mejorando economía de combustible al controlar con mayor precisión los turnos. [3]
La World Transmission (WT) de seis velocidades de tercera generación se introdujo en 1991, reemplazando las líneas AT/MT/HT/V730 de segunda generación. El desarrollo del WT comenzó a mediados de la década de 1980, antes de la venta de Detroit Diesel a Roger Penske en 1987. El WT utilizó el sistema de control electrónico WT (WTEC) para controlar los embragues internos durante el cambio, equipado con una unidad de control que Se adapta a las variaciones durante el uso. [3] La línea WT se dividió en líneas MD (servicio mediano), HD (servicio pesado, introducida en 1993), [18] y B (autobuses con tracción en T); [3] Posteriormente, las líneas MD y HD pasaron a llamarse Series 3000 y 4000, respectivamente.
En 1998, [actualizar]en Estados Unidos, Allison había construido el 92% de las transmisiones en autobuses escolares; 75% de las transmisiones de autobuses de tránsito, 65% de las transmisiones de camiones de basura de servicio pesado y 32% de todas las transmisiones de camiones de servicio mediano. [3]
Allison siguió la línea WT (Series 3000 y 4000) con las Series 1000 y 2000 a partir de 1999. [3] La transmisión de la Serie 1000 incorporó muchas características de la línea WT para camionetas ligeras, incluido el sistema de control electrónico, y fue inicialmente Disponible como opción con el motor diésel GM/Isuzu Duramax de 6,6 L y el motor de gasolina Vortec de 8,1 L para las camionetas basadas en la plataforma GMT800 . [19] [20]
En 2007, GM vendió Allison Transmission a las firmas de capital privado Carlyle Group y Onex Corporation por 5.600 millones de dólares. [21]
Allison comercializa sus transmisiones por series vocacionales según el uso previsto; por ejemplo, la Serie Tractor se vende e instala en tractores Clase 8 , mientras que la Serie Motorhome se comercializa entre fabricantes de vehículos recreativos . [37] Una transmisión recibe una designación específica de la serie vocacional, pero por lo demás es idéntica mecánicamente a otras transmisiones vendidas para otras series vocacionales; por ejemplo, las transmisiones Bus Serie B210 / B220 / B295 también se venden con dentados idénticos a:
En conjunto, se agrupan en la familia de transmisiones Serie 1000/2000; Las transmisiones dentro de una familia comparten las mismas dimensiones básicas, capacidades de entrada de energía y peso. Las familias de transmisiones Allison incluyen las series 1000/2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 9000 y Tractor. [37] Cada familia de transmisiones recibe una designación generacional basada en el sistema de control electrónico; las partes generalmente no son intercambiables entre generaciones dentro de una familia específica: [38]
GM-Allison introdujo la tecnología de vehículos híbridos para autobuses de tránsito en 2003. Los productos de autobuses de tránsito híbridos de Allison se denominaron inicialmente Allison Electric Drives E P System , [39] que incluía los siguientes componentes:
Allison caracteriza el sistema como "Arquitectura híbrida paralela dividida compuesta de dos modos" . [40] : 4 Tal como está instalado en los autobuses, el sistema E P tiene dos modos de funcionamiento o rangos de velocidad, y el cambio generalmente se produce entre 15 y 25 mph (24 y 40 km/h). [40] : 14 A máxima aceleración, el motor de salida impulsa el lanzamiento inicial del vehículo en el modo de baja velocidad. A medida que aumenta la velocidad del vehículo, el motor de entrada comienza a dominar, [40] : 18, lo que resulta en una salida mecánica casi total únicamente. [39] Hasta 2011, GM tenía la intención de introducir 16 modelos híbridos de automóviles y camiones de pasajeros basados en el sistema de modo dividido Allison. [41] El principal beneficio del sistema híbrido Allison es recuperar la energía cinética durante el frenado regenerativo y almacenarla como energía eléctrica, que luego se puede convertir nuevamente en energía cinética a través de un motor de salida, que ayuda a acelerar el vehículo, reduciendo la demanda de energía. el motor y consecuentemente el consumo de combustible. [40] : 12 La economía de combustible se mejora hasta en un 60% y la aceleración también se puede mejorar en comparación con un autobús convencional. [39]
Para el operador, el sistema híbrido es automático y no requiere formación especial. [39] En condiciones normales de funcionamiento en movimiento, la velocidad del motor es controlada por el TCM, que controla un punto de par y velocidad basado en las necesidades del sistema híbrido. Durante el inicio y el apagado, el TCM solo exige un requisito de velocidad. [40] : 11
La unidad de transmisión E V se instala en lugar de una transmisión convencional y actúa como una transmisión continuamente variable controlada electrónicamente; [39] integra dos motogeneradores (Motor A y Motor B, en la entrada y salida, respectivamente), tres juegos de engranajes planetarios, un embrague giratorio y un embrague estacionario. [40] : 7 Desde el motor, la potencia se transfiere al eje de entrada a través de un amortiguador de entrada en lugar del convertidor de par convencional que se encuentra en una transmisión automática. El eje de entrada está acoplado al eje principal y al motor A a través de un juego de engranajes planetarios (P1), y el motor A está acoplado al motor B a través de otro juego de engranajes planetarios (P2). El motor B está acoplado al eje de salida a través de un tercer juego de engranajes planetarios (P3) y los embragues estacionario (C1) y giratorio (C2). [40] : 17 Ambos motores son motores de inducción de CA trifásicos y cambian automáticamente de motor a generación cuando la frecuencia de rotación mecánica excede la frecuencia del campo del estator. [40] : 13, 15
Hay dos unidades de accionamiento disponibles (EP40 o H 40 EP; y EP50 o H 50 EP). El H40 está diseñado para uso regular en autobuses de tránsito, mientras que el H50 es para autocares articulados y suburbanos, similares en tamaño y aplicación a las transmisiones de las series de autobuses B400 y B500, respectivamente. El H40 tiene una capacidad de entrada continua de 280 hp (210 kW) y 910 lb⋅ft (1230 N⋅m) de torque, mientras que los respectivos límites de entrada del H50 son 330 hp (250 kW) y 1050 lb⋅ft (1420 N⋅). metro). [37]
El DPIM incluye un inversor para cada motor; la potencia continua y máxima son 160 y 300 kW, respectivamente. [40] : 19 El ESS utiliza baterías de hidruro metálico de níquel, enfriadas por aire mediante ventiladores internos y pesa aproximadamente 915 lb (415 kg). [40] : 22 El ESS está formado por tres subcadenas cableadas en paralelo con una capacidad de almacenamiento de 450 A y 624 VCC. Cada subcadena utiliza dos subpaquetes de 312 V en serie, que están formados por 40 módulos de 7,8 voltios. Seis módulos de información de control de batería (BCIM) monitorean la temperatura, uno en cada subpaquete. [40] : 23 El DPIM y el ESS se han mejorado desde la introducción inicial y los modelos más nuevos generalmente pueden reemplazar las unidades anteriores. [42] [43] Además, las instalaciones más nuevas incluyen un convertidor CC-CC, un dispositivo de estado sólido que convierte la energía del motor de tracción de alto voltaje en energía accesoria de 12/24 V. [42]
En 2008, había más de 2.700 autobuses híbridos GM-Allison operando en 81 ciudades de Estados Unidos, Canadá y Europa. [41] Esto incluye:
Allison presentó su unidad de propulsión híbrida diésel-eléctrica eGen Flex de segunda generación en 2022, en asociación con Gillig ; Las primeras unidades se entregarán a IndyGo , que presta servicios en Indianápolis. [44] eGen Flex está disponible en varios modelos, denominados eGen Flex 40, 40 CertPlus, 40 Max o 40 Max CertPlus (equivalente al H 40 en tamaño físico, capacidades de entrada y salida); o el eGen Flex 50, 50 CertPlus, 50 Max o 50 Max CertPlus (equivalente al H 50). Los modelos "Max" son capaces de funcionar únicamente con energía eléctrica durante hasta 16 km (10 mi), dependiendo de la relación del eje y el ciclo de trabajo. [45]
En 2020, Allison presentó una línea de ejes eléctricos con motor integrado, con la marca eGen Power . El primer modelo, 100D, fue designado por su peso bruto por eje (GAWR) de 10,4 t (23.000 lb) y motores eléctricos duales; 100D tiene una potencia continua y máxima de 424 y 648 kW (569 y 869 hp), respectivamente, con un par máximo de 46.800 N⋅m (34.500 lbf⋅ft). [46] En 2021, Allison amplió la gama con el 100S (una variante de un solo motor del 100D, con una potencia de salida continua y máxima de 212 y 324 kW (284 y 434 hp), respectivamente y un máximo de 23,500 N⋅m ( 17,300 lbf⋅ft) de torque) y el 130D (una variante del 100D con un GAWR superior de 13 t (29,000 lb) para los mercados de Europa y Asia Pacífico). [47]
El eje integrado Allison eGen Power también incluye una caja de cambios de varias velocidades para optimizar las velocidades de lanzamiento y de crucero; Fue diseñado para ser un reemplazo directo de los ejes existentes para camiones y autobuses de servicio mediano y pesado, lo que permite una mayor flexibilidad en la ubicación de la batería. [48]
Las designaciones de modelos para transmisiones todoterreno comercializadas bajo la marca Powershift TORQMATIC tenían el formato AAAA 1234 , donde:
Por ejemplo, el TT 2220 era una transmisión automática de doble turbina de la serie 2000 con dos velocidades de avance y una capacidad máxima de par de entrada de 250 lb⋅ft (340 N⋅m). [49] [50]
39°46′46.92″N 86°14′12.39″O / 39.7797000°N 86.2367750°W / 39.7797000; -86.2367750
