Главная / Спецтехника / Статьи / Самосвалы Volvo Trucks: особенности российской эксплуатации

Самосвалы Volvo Trucks: особенности российской эксплуатации

Рассказываем об особенностях конструкции самосвалов Volvo Trucks, оптимизированных по грузоподъемности, для эксплуатации в России.

Самосвалы Volvo Trucks: особенности российской эксплуатации

В первую очередь, напомним, что в России вступили в силу новые нормы нагрузок на оси, в соответствии с «Правилами перевозок грузов автомобильным транспортом» в редакции от 18 мая 2015 г., а также федеральным законом №248-ФЗ в редакции от 13 июля 2015 года.

В соответствии с новыми нормами произошли следующие изменения в «Правилах». Так как впервые появилось определение допустимой массы для пятиосных одиночных автомобилей, то созданы предпосылки для их разработки и эксплуатации. В данном случае Россия идет по пути развитых европейских стран. К примеру, в Голландии местные производители тяжелых строительных грузовиков компании Terberg и Ginaf при ограничениях по осевой нагрузке давно наладили выпуск пятиосных самосвалов колесной формулой от 10х4 до 10х8. Тем самым, не нарушая местных законов, и не допуская перегруза, обеспечивается максимальная рентабельность перевозок различных строительных насыпных грузов. А это бережет дороги общего пользования, на которых эксплуатируются подобные автомобили. То есть в России теперь должны появиться пятиосные самосвалы различных марок, в том числе и отечественные.

Кроме того, повышена допустимая масса автопоездов с количеством осей от 6 и более, до 44 т вместо прежних 40 тонн. Тем самым стимулируется создание таких автопоездов и эксплуатация их. Это может быть или сочетание трехосного седельного тягача 6х4 и трехосного полуприцепа, или двухосного тягача 4х2 и четырехосного полуприцепа. Но возможны и более экзотические для России варианты: тягач 6х2 с подъемной осью и трехосный полуприцеп или тягач 8х4 и полуприцеп с тремя-четырьмя осями.

Установлена зависимость допустимой осевой нагрузки от ошиновки осей. Допустимая нагрузка на одиночную управляемую ось уменьшилась с 10 до 9 тонн. Допустимая нагрузка на 2-осную тележку автомобиля 6х2 с односкатной подъемной осью уменьшилась с 16 до 15 т, для 6х4 осталась 16 тонн. Нагрузка на 3-осную тележку уменьшилась с 24 до 22,5 т, причем это коснулось и автомобилей, и различных прицепов или полуприцепов. Тем самым при выполнении этих требований уменьшается негативное воздействие грузовых автомобилей на дороги. Опять-таки, такой регламент должен вызвать соответствующие изменения в конструкции подвижного состава.

Тем самым на первый план в эксплуатации тяжелых грузовиков выступает не ограничение по полной и допустимой массе, а лимит по допустимым нагрузкам на оси. Обилие появившихся на дорогах пунктов контроля осевой нагрузки говорит о том, что контроль будет только ужесточаться. Уже появился новый термин: легальная грузоподъемность автомобиля. Это грузоподъемность, при которой не превышается ни один из предусмотренных требованиями законодательства параметров – ни нагрузка на ось, ни полная масса ТС в целом. Техническая грузоподъемность это грузоподъемность автомобиля, предусмотренная его конструкцией, где ни один из его конструктивных параметров не превышает пределы, установленные автопроизводителем.

Работа в одиночку

Первое, что приходит в голову, для сохранения эффективности перевозок, то есть массы перевозимого груза, это уменьшить снаряженную массу автомобиля. Второе направление – оптимизация конструкции автомобиля для максимального использования допустимых нагрузок всех осей. А лучше всего сделать и то, и другое. Именно такой подход и демонстрируют инженеры Volvo Trucks.

При этом поставки самосвалов в традиционном для России исполнении сохраняются, вместе с тем появятся и новые, минимально предрасположенные к перегрузу. В частности, предлагаются самосвалы на шасси Volvo FM, более легкие, чем Volvo FMX. Разница в снаряженной массе между самосвалами этих серий в среднем составляет около 500 кг. У Volvo FM профиль лонжеронов рамы меньшей высоты, чем у FMX, на ней меньше усилителей, используются малолистовые рессоры в подвеске. Все это уменьшает снаряженную массу.

Применяют роботизированную механическую коробку передач I-Shift, которая, как известно, легче обычной механики на 70 кг. При выборе двигателей тоже надо помнить, что 11-литровый мотор на 140 кг легче, чем D13, при достаточно сопоставимых настройках мощности в районе 400-440 л. с. Если нацелиться на дальнейшее «похудение», то, наверное, можно заказать топливный бак минимально возможного объема, где-то литров на 200, так чтобы хватало на день работы. И не возить запаску. Но такая экономия может выйти боком: с пробитым колесом легко простоять на обочине целый день.

Большой запас в сокращении снаряженной массы у самой самосвальной установки в первую очередь, за счет использования кузовов уменьшенного объема. Если у Volvo FMX 6х4 обычный кузов имеет объем 16 м3, то у трехосной FM – 10 кубов. Поэтому самосвал имеет легальную грузоподъемность 12 тонн при технической 17 тонн. А самосвал Volvo FM 8х4 оснащен 15-кубовым кузовом легальной грузоподъемностью 14,5 т при технической – 28 тонн. Здесь выигрыш по грузоподъемности составил 3,4 тонны. На кузов меньшего объема нужно меньше стали, а под меньшую массу груза еще можно уменьшить толщину стенок и днища. Чтобы не потерять в ресурсе самосвального «ковша», для его изготовления применяют износостойкую сталь. Чаще всего это шведская Hardox марок 400, 450 и 500. Цифры – твердость в единицах Бринелля, то есть близкая к инструментальным сталям. Отсюда и высокая стойкость к абразивному износу. При этом стали Hardox обладают высокой ударной вязкостью, хорошо изменяют форму на гибочных станках и отлично свариваются. Сейчас появился сравнительно недорогой российский аналог стали Hardox 450 под названием Quard 450. Его освоил Новолипецкий металлургический комбинат.

Для оптимизации осевых нагрузок инженеры Volvo Trucks советуют при выборе трехосного автомобиля обращать внимание на уменьшенное расстояние между кузовом и кабиной для дозагрузки переднего моста. Здесь два варианта решения проблемы. Первый – применять только короткую дневную кабину, то есть неудлинненную и тем более не длинную со спальником. Второй – расположить гидроцилиндр подъема кузова под самой платформой, а не впереди, под козырьком. Как результат всех этих мероприятий, легальную грузоподъемность самосвала Volvo FM 6х4 подняли на 3,6 тонны в сравнении с 16-кубовым Volvo FMX.

У четырехосного самосвала 8х4 свои резервы по оптимизации развесовки, но и здесь важен баланс между легальной и технической грузоподъемностью. В стандартной комплектации самосвал имеет короткую колесную базу, что обеспечивает хорошую маневренность. Но это приводит к снижению легальной грузоподъемности: близка к предельным значениям по нагрузке задняя тележка, в то время как передние оси получаются недогружены. Поэтому для четырехосника выгодно увеличить или колесную базу, или длину кузова. Другой вариант четырехосника 8х4 – автомобиль с тремя задними мостами. Фактически это сочетание самосвала 6х4 с уменьшенной колесной базой и дополнительным «ленивым» мостом в удлинненном заднем свесе. У Volvo Trucks такая подвеска называется Tridem.

Напомним, шведы оснащают грузовики Volvo FM и Volvo FН поддерживающими задними мостами в нескольких конфигурациях. Есть нерегулируемые (неуправляемые), есть самоуправляемые, подруливающие мосты, есть мосты с активным управлением. При этом ось снабжается или одинарной, или двойной ошиновкой, осевая нагрузка составляет 7,5; 9,5 или 10 тонн. Есть версии подъемных мостов. Вариантов исполнения много. Подвеска Tridem одна из них. Все задние оси снабжены пневмоподвеской и выдерживают нагрузку 36 тонн. Ведущие мосты 13-тонные, «ленивая» ось с односкатной ошиновкой, 10-тонная. Дополнительный пневмобаллон позволяет «поджимать» ось, тем самым улучшается загрузка ведущих колес на скользких дорогах или даже на некотором бездорожье. А это актуально как для пустого самосвала, так и для груженого. Удобная вещь преодолеть опасный участок на двух задних мостах, а затем опустить третью ось. И уж тем более подъезжать к посту весового контроля на всех четырех осях.

Кстати, теперь уже однозначно полезная опция и для самосвала в России – система мониторинга нагрузок на оси. Она тоже теперь доступна нашим перевозчикам. Кроме того, подвеска Tridem обеспечивает самосвалу меньший радиус поворота, чем у четырехосника, построенного по обычной схеме, за счет меньшей колесной базы и подруливания с особой гидросистемой. Колеса «ленивой» оси поворачиваются в противоположную сторону от передних управляемых колес – тем самым сокращается радиус, а при достижении скорости 38 км/ч механизм подруливания блокирует электроника, чем предотвращается возможный износ шин. С поднятым мостом тоже уменьшается износ шин на этой оси и экономится топливо.

Понятно, что на оптимизированном самосвале Volvo FMX13 8x4 Tridem и грузоподъемность, и объем кузова меньше, чем у четырехосников с традиционной компоновкой. Нагрузка на ведущие мосты – не 32 т, как обычно, а 26 тонн, кузов объемом 16 м3. Поэтому у этого самосвала легальная грузоподъемность составляет 15 тонн, а техническая – 26 тонн, но ведь при этом легальная выросла сразу на 5 тонн!

Из других особенностей конструкции Volvo FMX13 8x4 Tridem стоит отметить систему рулевого управления VDS. Это Volvo Dynamic Steering, система динамического рулевого управления, в первую очередь ориентированная на применение со сдвоенными передними мостами. В ней обычный гидроусилитель дополнен электродвигателем с электронным управлением. Все важнейшие компоненты VDS расположены в рулевом механизме, то есть это «червяк» или «винт-гайка», но не рейка, как на новом Volvo FH. Одна из особенностей VDS – очень легкий руль. Усилие на баранке составляет 25 Н.м или 2,5 кг на плече в метр.

Другими словами, при управлении грузовиком полной массой в 41 тонну водитель тратит сил как при езде на хорошем легковом автомобиле с ГУРом. Казалось бы, дело нехитрое – поставить мощный гидронасос, и пусть он «давит». Но электроусилитель, управляемый электроникой, очень быстро реагирует на малейшие изменения траектории движения управляемых колес и всего автомобиля в целом. Электронный блок VDS контролирует работу рулевого управления несколько тысяч раз в секунду.

Гидравлика с таким быстродействием не справится, она гораздо медленнее. В результате очень четкое и предсказуемое движение грузовика на любых дорогах, даже на разбитом грейдере не нужно подруливание. И на любых скоростях. VDS оперативно реагирует даже на боковой ветер или участок дороги с резким поворотом и автоматически их компенсирует. Кроме того, система Volvo Dynamic Steering стабилизирует автомобиль при движении задним ходом, не допуская обычного «рыскания». В это вообще трудно поверить.

Еще одна новинка, влияющая на безопасность движения, – сочетание барабанных тормозов, чаще всего применяемых на самосвалах, и системы EBS. Казалось бы, EBS появилась на грузовиках Volvo еще двадцать лет назад, на флагманском Volvo FH12, и давно известно, что система обеспечивает лучшее быстродействие тормозов, уменьшает износ шин и накладок. Но на всех грузовиках Volvo она была совместима только с дисковыми тормозами, а теперь и с барабанными. Видимо, столь долгий путь на конвейер более чем полезной разработки объясняется большими в 5-6 раз зазорами в барабанных механизмах, чем в дисковых.

Оказывается, среди одиночных самосвалов самая худшая ситуация с легальной грузоподъемностью у полноприводного трехосника Volvo FMX 6x6. При его допустимой полной массе в 41 тонну, при технической грузоподъемности 25 тонн легальная составляет всего 9 тонн. Это понятно. Шасси рассчитано на тяжелую работу, колеса совсем не маленькие – 24-дюймовые, мотор большой, 13-литровый, автоматическая коробка с классической ГМП – Volvo Powertronic, а еще раздаточная коробка и «лишние» два кардана. Если бы не весовые ограничения, отличная была бы машина. Или эксплуатировать ее только вне дорог общего пользования, а это проблематично. Даже на северах, на отсыпке кустов на газовых месторождениях, часть маршрута может пролегать не по грейдеру, а по местной бетонке. А что уж говорить о центральной России. Рентабельность эксплуатации такого самосвала становится весьма сомнительной, а машина не из дешевых, и она должна полноценно работать, а не стоять у забора в ожидании открытия дорог. Скорее всего владельцы полноприводных самосвалов первыми встанут в очередь за пропусками.

Между тем у этого самосвала тоже есть некоторые интересные особенности конструкции. Сейчас это первый в России самосвал с автоматическим подключением переднего ведущего моста. То есть мост можно включить или выключить на постоянном режиме, а можно активировать автоматическое подключение, на панели приборов есть соответствующая клавиша. При переходе на автоматический режим при малейшем буксовании ведущих колес задней тележки происходит подключение моста. Известно, что полный привод по статистике используется лишь в 2-5% общего времени работы самосвала и что с отключенным передним мостом можно сэкономить топливо, поберечь дорогостоящую трансмиссию. Поэтому функция автоматического подключения полного привода – не лишняя, особенно при наличии водителей с низкой квалификацией.

Кроме того, для повышения проходимости через свою клавишу на панели приборов еще и блокируется дифференциал переднего моста. Машина тогда идет практически только прямо, не особо реагируя на поворот руля, зато с блокировкой есть хорошие шансы выбраться из «гиблого места». Сама раздатка на Volvo FMX 6x6 сделана одноступенчатой, то есть она относительно легкая, а это тоже важно для оптимальной развесовки.

В одной упряжке

Одиночный самосвал хорош для перевозки небольших партий грузов или когда их транспортировка сопряжена с работой на стесненных по площади, плохо обустроенных стройплощадках, заводах строительных материалов и карьерах. В иных случаях целесообразнее и эффективнее использовать самосвальные автопоезда. И здесь надо или подцеплять к одиночным самосвалам прицепы, или использовать седельные тягачи и самосвальные полуприцепы.

Инженеры Volvo Trucks совместно с партнерами предлагают следующие оптимизированные самосвальные автопоезда для перевозки строительных грузов. Видимо, самый недорогой и потому в перспективе самый распространенный автопоезд в составе бюджетного тягача Volvo FM11 4x2 с трехосным 22-кубовым самосвальным полуприцепом производства калининградского завода Grunwald. То есть автопоезд пятиосный. В отличие от ранее выпускаемых самосвальных полуприцепов Grunwald у этого уменьшен объем кузова в полтора раза – с 33 до 22 м3. Вся сцепка получается легче обычной, поэтому выигрыш в легальной грузоподъемности – 2,1 тонны при полной массе автопоезда 37,5 тонны.

То есть автопоезд недогружен, но по осям достигли предела тележка полуприцепа и ведущий мост тягача. Чтобы дозагрузить передний мост, необходимо сместить седло тягача ближе к кабине, но это должна позволить сделать и конструкция полуприцепа. Из недостатков такого автопоезда – наименьшая приспособленность тягача к тяжелой работе с самосвальным полуприцепом, что может привести к поломкам. А еще у такого самосвального автопоезда весьма ограниченные возможности по эксплуатации вне дорог общего пользования. Однако этот тягач все же отличается от обычного магистрального «седельника» Volvo FM. На нем установлена 12-ступенчатая коробка-«робот» Volvo I-Shift для тяжелых условий эксплуатации.

Более серьезный самосвальный автопоезд для перевозки строительных насыпных (инертных) материалов состоит из тягача Volvo FM13 6x4 и трехосного полуприцепа объемом 26 кубометров. То есть уже шестиосный автопоезд. Тягач – с 13-литровым мотором мощностью 420 л. с., тоже с АКП I-Shift для тяжелых условий, с 13-тонными ведущими мостами.

В таком исполнении он в состоянии работать с автопоездом полной массой до 70 тонн. По поводу оптимизации снаряженной массы: здесь применена пневмоподвеска ведущих мостов – более легкая, чем рессорная. А с топливными баками явно переборщили: их два, на 365 и 450 литров, итого 815 литров. Конечно, можно сказать, что автопоезд будет работать на дальняке, но скорее всего вполне достаточно и одного 500-литрового резервуара.

Коробка Volvo I-Shift может оснащаться водо-масляным теплообменником для тяжелых условий работы. А кроме того, теперь есть новый I-shift с двумя понижающими передачами, то есть с другими числами. Такая коробка необходима для работы со сверхтяжелыми полуприцепами. Вообще-то разговор идет о полной массе автопоезда от 80 до 100 т, или до 250 тонн. Для демонстрации возможностей новой коробки весной 2016 года в Швеции устроили небольшое шоу – флагманский тягач Volvo FH16 с 750-сильным мотором подцепили к автопоезду полной массой 750 тонн! По одной «лошади» на тонну! Здесь быстро не разгонишься. Фактически все было сделано в стиле австралийских рекордных суперсцепок: около 20 груженых прицепов и полуприцепов, которые надо было сдвинуть и протащить на расстояние 100 метров. И тягач справился с этой задачей.

Еще одна возможная особенность конструкции седельного тягача Volvo FM13 6x4 это применение пневмоподвески задней тележки с функцией подъема задней ведущей оси по аналогии с тягачами колесной формулы 6х2. Мост поднимается или опускается простым нажатием соответствующей клавиши на панели приборов, при этом привод этого моста тоже отключается. Подъем и опускание ведущей оси и включение-выключение редуктора осуществляется даже при движении автомобиля и уж тем более на стоянке. Зачем нужна эта функция? В первую очередь, для уменьшения расхода топлива и снижения износа шин. Для оптимизации осевых нагрузок к тягачу Volvo FM13 6x4 подцепили трехосный полуприцеп Wielton с кузовом объемом не 38 кубов, как обычно, а 26 кубометров. У него подъемная передняя ось, все оси 9-тонные производства SAF. Снаряженная масса полуприцепа 7000 кг. Получается, что при соблюдении осевых легальных нагрузок, для повышения грузоподъемности автопоезда, надо осваивать выпуск таких полуприцепов, дооборудованных еще одной, четвертой осью, и увеличивать объем кузова до 30-32 кубов. Какая на него будет цена время покажет. Возможно, он будет не намного дороже обычного трехосного полуприцепа с кузовом объемом 38 м3. Но платить за все эти нововведения придется перевозчику. И, наверное, было бы справедливо, в противовес наказаниям и штрафам за осевой перегруз, разработать систему стимулирования добросовестных перевозчиков.

Информация

В соответствии с новым Федеральным законом №248-ФЗ в редакции от 13 июля 2015 года максимальная ответственность перевозчика за перегруз выросла до 500 тыс. рублей. Помимо перевозчика теперь ответственность несет организация, осуществившая загрузку транспортного средства, которая может быть оштрафована на сумму до 400 тыс. рублей.

Самые распространенные в России двигатели на Volvo FM и Volvo FMХ: 12,8-литровый D13 размерностью 131х158 мм и 10,8-литровый D11 диаметром цилиндра 123 мм, ходом поршня 152 мм. У D13 мощностной ряд – 400, 440 и 480 л. с., именно их используют на FM. Есть и более мощные – 520 и 540 л. с., но такие моторы ставят только на Volvo FH. У Volvo D11 три настройки мощности: 330, 370 и 440 л. с., крутящий момент до 2000 Н.м при 1100-1400 об/мин – хороший показатель. Для 20- и 25-тонных самосвалов годен любой из этих двигателей: для 6х4 достаточно 380-400 л. с., четырехосным – 400 или 440 сил. Однако нужно, чтобы не только настройка соответствовала полной массе автомобиля, но и учитывался подбор чисел трансмиссии, а также особенности рельефа местности, где планируется эксплуатировать самосвал.

В целом конструкция двигателей D11 и D13 во многом схожа. Необходимая мощность добывается с помощью интеркулера и турбонаддува, а также общей для всех цилиндров чугунной головки с верхним распредвалом. Благодаря 4-клапанной схеме газораспределения обеспечено отличное наполнение цилиндров воздухом, строго дозировать впрыск дизтоплива помогает умная и быстрая электроника. Гильзы цилиндров «мокрые», в случае износа или повреждения их легко заменить новыми. У мотора D13 составные поршни с жаропрочным стальным днищем и бобышками, с алюминиевой юбкой. Такие поршни не прогорают, у них не выкрашиваются перемычки канавок поршневых колец. На этих моторах в исполнении Евро-4 и Евро-5 применяются электронноуправляемые насос-форсунки, менее требовательные к качеству топлива, чем система Common Rail. Нормы Евро-4 и Евро-5 шведы достигают водным раствором мочевины AdBlue.

Еще одна особенность двигателей на Volvo FM: у них есть эффективный моторный тормоз VEB, но порой прилагаемый в виде опции. Это вовсе не заслонка на выпуске, хотя и она тоже сохранена (с электронным приводом) и согласована с круиз-контролем. Моторный тормоз VEB встроен в сам двигатель, и когда он включен, мотор подобен огромному компрессору, причем дизель в режиме торможения не изнашивается и не потребляет топливо. Избыток теплоты отводится в систему охлаждения двигателя. VEB-тормоз развивает мощность 185 кВт при 2300 об/мин, а VEB+ при тех же оборотах – уже 375 кВт, но он в стандартное оснащение не входит, а является опцией.

На самосвалах Volvo FM может применяться как однодисковое, так и двухдисковое диафрагменное сцепление оттяжного типа. Коробки передач тоже разные, а еще их оснащают отбором мощности, компактными ретардерами, аварийными насосами ГУР, маслоохладителями и системами контроля температуры масла. Самая простейшая и потому недорогая коробка 9-ступенчатая, с диапазоном чисел от 16.86 до 1.0.

14-ступенчатую коробку устанавливают на полноприводные 6х6 и четырехосные самосвалы 8х4, ее же применяют и на седельных тягачах. Она рассчитана на работу с двигателями до 460 л. с./2200 Н.м и вполне сопоставима с немецкими коробками ZF, диапазон чисел такой же, как на 9-ступенчатой коробке, но передачи разбиты мельче. У Volvo есть и классические «автоматы» с ГМП – 6-ступенчатые Powertronic с гидротрансформатором и электронным управлением. Однако наиболее широко применяют коробку Volvo I-shift – 12-ступенчатую «механику» с автоматизированным переключением передач. У I-shift есть даже функция «враскачку» – нужная для забуксовавшего автомобиля. На самосвалах преимущественно используются мосты с разнесенной главной передачей, со ступичными планетарными редукторами, а также блокировками межосевого и межколесных дифференциалов.

Комментарии

    •  Добавить фотографии
    Оставить комментарий