Daimler Trucks засветил секретное оружие в конкурентной борьбе. Гвоздем программы тест-драйва строительной гаммы Arocs стали вспомогательный гидравлический привод Hydraulic Auxiliary Drive и сцепление с турборетардером Turbo Retarder Clutch.

Местом тест-драйва для демонстрации возможностей на этот раз выбрали живописный рабочий карьер Эркенбрехтсвайлер, в горах Швабские Альпы. Ползущие, словно муравьи, самосвалы на фоне отвесных скал и уходящих в небо подъемов, словно проникающих под земную поверхность крутых спусков и S-образных связок создают ощущение нереальности. Здесь впору не технику тестировать, а снимать захватывающие боевики, щекочущие нервы ужастики или футуристическую фантастику. Но тут добывают природный камень, который дробилки превращают в незаменимый при строительстве щебень.

Ярмарка вакансий: выбирай – не хочу

Для глобального тест-драйва были приготовлены три десятка строительных версий Mercedes-Benz Arocs – накопительная площадка больше не вмещает. Среди них особый интерес вызвали премьерные грузовики – седельный тягач Arocs 1845 LS 4×2 HAD и самосвал Arocs 4151 8×8 TRC.

Идентифицировать наличие HAD довольно просто: по виду передних ступиц. Непривычная выпуклость на торцах передней оси дает подсказку, что это – особенная машина. Справа находятся другие «маячки», которые отличают новый Arocs HAD. Между блоком управления эмиссией и задней осью расположен резервуар для масла с охладителем и блок клапанов дополнительной системы привода. Вентилятор нагнетает холодный воздух сзади, а не перемещает горячий от двигателя. Объем гидравлического бака составляет 9 л, а всего в системе находится 32 л. Маслопроводы соединяются с насосом высокого давления, установленным позади двигателя. Выходная мощность насоса может достигать 112 кВт, при этом он прокачивает до 350 л масла в минуту при максимальном выходном давлении в 450 бар.

От насоса магистрали высокого давления идут к гидравлическим двигателям в ступицах передних колес. Они включаются при необходимости клавишей на инструментальной панели, обладают малым весом и позволяют снизить расход топлива. Если заглянуть в ниши позади передних колес, можно заметить, что магистрали не будут перекашиваться при поворотах, а значит, обладают долгим сроком службы.

Немцы утверждают, что вспомогательный гидравлический привод идеален для строительной техники при выполнении комбинированных операций, и с ними трудно не согласиться. Новый вариант полного привода для Mercedes-Benz Arocs получил название HAD. Аббревиатура расшифровывается как Hydraulic Auxiliary Drive и означает дополнительный гидравлический привод. Он используется только при необходимости, и значительно отличается от механического полного привода с раздаточной коробкой, приводным валом, дифференциалом, полуосями на постоянно ведущем или подключаемом переднем мосту.

К щебеночному заводу – на полном газу

Прежде чем заехать на щебеночный завод, нужно определить снаряженную массу автомобиля на специальных весах. Для Mercedes-Benz Actros 1845 LS (4х2) с трехосным полуприцепом весы показывают 14,8 т, из которых чуть больше половины (8,2 т) приходится на тягач. И это благодаря вспомогательному гидравлическому переднему приводу, который весит всего 400 кг. Если бы на весах был самосвал с классическим полным приводом, раздаточной коробкой, дифференциалом, валом привода колеса и более толстой рамой (9 мм вместо 8 мм), они показали бы на 400 кг больший вес.

После взвешивания грузовик едет в режиме «off-road» (бездорожье). Асфальтированная дорога переходит в гравийную. Еще несколько секунд – и автомобиль на низкой передаче, но с чуть большей скоростью скатывается в низину. Там его уже ждет автопогрузчик, щедро насыпающий в закрома щебень. Каждый раз ковш вываливает в полуприцеп более 7 т гравия «калибром» 11-22 мм. После этого нужно выбираться из карьера с полной нагрузкой, и вот эта задачка не из простых: приходится начинать движение на вязком грунте. Кстати, режим «off-road» включается легким нажатием на рычаг переключения передач.

При этом на автоматизированную коробку Mercedes PowerShift 3 подается сигнал о повышении точки переключения на 200 об/мин. Это относится к переходу как на более высокую, так и на более низкую передачу. При весе автопоезда более 40 т Mercedes-Benz Arocs 1845 LS трогается с места на первой передаче без отката в низину даже на миллиметр. Автомобиль не откатывается благодаря механизму, удерживающему грузовик на уклоне при выключенном сцеплении. Он активируется нажатием кнопки на центральной панели управления и автоматически отпускает тормоз при воздействии на педаль акселератора. Груженый автомобиль с легкостью набирает скорость.

Шестицилиндровый рядный двигатель рабочим объемом 12,8 л имеет длинный (156 мм) ход поршня и цилиндр диаметром 132 мм. Он выдает мощность 330 кВт (449 л.с.) при 1800 об/мин. Полезный диапазон оборотов при максимальной мощности держится на уровне 800 об/мин, что имеет особое значение при работе в условиях бездорожья. Дизельный двигатель обеспечивает почти полную мощность при 1400 об/мин. Максимальный крутящий момент 2200 Нм развивается уже при 1100 об/мин. Кстати, мотор серии OM 471 представлен в четырех вариантах разной мощности от 310 кВт (421 л.с.) и 2100 Нм до 375 кВт (510 л.с.) и 2500 Нм.

Немецкие горки: в любую погоду – без проблем!

После нескольких взятых высот создается впечатление, будто трансмиссия знает, когда автомобиль приближается к очередному подъему. Через несколько мгновений снова включается первая передача. Но очередное испытание HAD ведет не на дорогу – по подсказке инструктора Франка Штефана со щебеночного завода я прямиком направляю грузовик в многоуровневый каменный карьер.

Прямо по курсу – уклон приблизительно в 15%. И вряд ли то, что простирается перед четырехосным Arocs, можно назвать дорогой: гравий и камни вперемешку с грязью и песком, да еще с невысохшими лужами непредсказуемой глубины. Тянуть 40 т груза, взбираясь по каше, то еще удовольствие. В какой-то момент кажется, что техника с поставленной задачей не справится. Но улыбка на лице инструктора и сам факт направления на этот участок говорят о том, что мы его одолеем.

Включенный механизм блокировки дифференциала заднего моста лишь немного облегчает задачу. Наступает очередь вспомогательного гидравлического привода продемонстрировать свой потенциал. Нажимаю кнопку на центральной панели управления – и на ЖК-дисплее загорается значок переднего моста. Давлю на педаль газа – и графический символ, как хамелеон, сменяет цвет с белого на голубой. Теперь HAD в действии. Масло нагнетается в двигатели, встроенные в колесные ступицы, что добавляет к мощности каждого переднего колеса по 40 кВт, итого суммарно 80 кВт. В кабине слышен лишь слабый звук работающего гидронасоса высокого давления, а если включить радио, то и его не услышишь.

Гораздо ярче впечатления от эффекта работы HAD. Невероятно! Медленно, но уверенно седельный тягач с полуприцепом набирает скорость и преодолевает подъем. И если бы я сильнее нажал на газ, автомобиль мог бы преодолеть этот подъем за еще более короткое время, потому что в отличие от других систем, работа HAD регулируется крутящим моментом. Это означает, что чем сильнее жать на педаль акселератора, тем выше мощность насоса высокого давления привода, а, следовательно, выше крутящий момент передних колес.

На вершине подъема Arocs HAD ждет следующее испытание: нужно проехать 200 м по гравийному карьеру, причесанному под контрольно-следовую полосу. В этом не было бы ничего сложного, если бы под колесами оказалось немного гравия, а тяги ведущего моста было бы достаточно. Но в нашей ситуации необходим полный привод: грунт рыхлый, его глубина иногда достигает 50 см, и начинать движение приходится после полной остановки. Кажется, что для 40-тонного грузовика это непреодолимое препятствие. Поэтому, въезжая на гравийный ковер, включаю дифференциал и выключаю вспомогательный гидропривод. Все, что нужно сделать в такой ситуации – переключить трансмиссию в режим ручного управления и заехать на труднопреодолимый участок на первой передаче при 1000 об/мин. Седельный тягач с полуприцепом застрял примерно через 40-45 м. Несмотря на то, что дифференциал выключен, задние колеса все глубже и глубже погружаются в гравий. Еще немного – и впору идти за трактором…

Но здесь всю свою мощь демонстрирует вспомогательный гидравлический привод. Благодаря давлению масла в 450 бар каждое мотор-колесо производит максимальный крутящий момент 6250 Нм. В сочетании с крутящим моментом задних колес мощности достаточно для того, чтобы седельный тягач с полуприцепом смог выбраться из гравийной ловушки. Задним ходом сделать это еще проще: сочетание веса полуприцепа с крутящим моментом передних колес позволяет освободить застрявшие задние колеса. Что и говорить: эффективность HAD не вызывает сомнений!

Где применяется HAD?

В первую очередь, HAD применяется в строительстве. Вторая сфера – транспортировка лесоматериалов, которая характеризуется половиной порожних рейсов (с места выгрузки к площадке для загрузки). Здесь нужно достаточно легкое транспортное средство, и перевозчики применяют технику допустимой полной массой до 40 т. Третья сфера применения – снегоуборочные машины или тягачи 6х2 с полуприцепом, которым сложнее маневрировать на тяжелых грунтах после разгрузки. Словом, это грузовики для обслуживания дорог в зимний период. И четвертая сфера, совсем небольшой сегмент – грузовики 4х2, которые зимой в качестве подработки задействованы как снегоуборочные средства, а летом работают как обычные самосвалы.

Сцепление с турборетардером

Наряду с HAD инженеры Mercedes-Benz предлагают Turbo Retarder Clutch – сцепление с турборетардером второго поколения. Как опция оно доступно с 2014 года. Прежний агрегат ставили еще на Actros SLT третьего поколения для перевозки сверхтяжелых грузов. Его система охлаждения интегрирована в систему охлаждения двигателя, за счет чего уменьшен вес агрегата – он всего на 78 кг больше стандартного исполнения. Turbo Retarder Clutch можно ставить на одиночные грузовики и автомобили, работающие в составе автопоездов полной массой от 60 до 120 т.

Когда полезен и применим такой помощник? При трогании с места на подъеме и торможении на спуске на низких скоростях. Классический пример – проезд через холм или возвышение. Во время торможения турбинное колесо фиксируется, и рабочая жидкость вновь нагнетается в корпус – в этом случае сцепление с турборетардером выполняет функцию эффективного первичного ретардера. Благодаря эффективному моторному тормозу Arocs обладает огромной тормозной мощностью, которая может достигать 475 кВт (646 л.с.). Встроенный первичный ретардер сцепления с турборетардером добавляет еще 350 кВт (476 л.с.). Для уменьшения нагрузки на узлы трансмиссии совокупная тормозная мощность ограничивается значением 720 кВт (979 л.с.).

На подъемах с включенной передней передачей подача рабочей жидкости позволяет нагруженному автопоезду намеренно медленно скатываться назад. Интенсивность скатывания при маневрировании регулируется педалью газа. Эта функция так называемого «управляемого спуска» позволяет целенаправленно скатываться назад без использования тормоза и, следовательно, без расхода сжатого воздуха. В то же время Arocs может быстро начать движение вперед.

Единственное в своем роде сцепление с турборетардером на Mercedes-Benz Arocs, объединяет гидродинамическую муфту и ретардер. Оно обеспечивает трогание с места без износа узлов и эффективное торможение. Достоинства Turbo Retarder Clutch уже доказаны в седельных тягачах Actros SLT и Arocs SLT. Конструкция сцепления с турборетардером компактна, обладает небольшим весом и в то же время является очень мощным ретардером.

Примером может служить равномерное распределение насыпного груза или точное маневрирование седельного тягача, буксирующего тяжелый груз. И в том, и в другом случае водитель может работать на относительно высокой передаче без износа сцепления. Применение сцепления с турборетардером для маневрирования позволяет использовать более высокие передаточные числа главной передачи. Это снижает уровень шума и расход топлива.

Двигатели разработаны для выполнения тяжелых работ. Mercedes-Benz OM 471 рабочим объемом 12,8 л представлен в четырех вариантах различной мощности от 310 кВт (421 л.с.) до 375 кВт (510 л.с.). На вершине линейки находится OM 473 мощностью от 380 кВт (517 л.с.) до 460 кВт (625 л.с.).
Крутящий момент передается либо 12-ступенчатой трансмиссией G 330-12, либо 16-ступенчатой трансмиссией G 280-16, в которых передачи переключаются с особо малым шагом. Доступны три режима трансмиссии: «Off-Road» (бездорожье), «Power» (мощность) и «Heavy» (тяжелый груз).
Сцепление с турборетардером может использоваться не только в Arocs, но также в магистральных Actros и развозных Antos. Всем хорош Turbo Retarder Clutch, только цена даже для ряда европейских перевозчиков неподъемная – 20600 евро, да-да, не две шестьсот, а двадцать тысяч шестьсот евро…

Простые сложности под контролем электроники

Но вернемся к HAD, управление им не представит сложности для водителя. Находясь в кабине, для включения он должен всего лишь нажать кнопку. Сделать это можно на дороге, пока автомобиль еще не доехал до строительной площадки, или в любой момент во время движения по бездорожью. Останавливаться или выходить из кабины не требуется. Система привода HAD позволяет задействовать механизм блокировки дифференциала независимо от включения вспомогательного гидравлического привода.

Среди главных преимуществ HAD его соединение с автоматизированной коробкой передач Mercedes PowerShift 3. Такое решение обеспечивает сохранность узлов силового агрегата, от двигателя и сцепления до коробки передач и ведущих осей, особенно в условиях бездорожья. HAD также способствует меньшему износу рабочих тормозов. Поскольку работа насоса гидросистемы регулируется коробкой отбора мощности двигателя, грузовик со вспомогательным гидравлическим приводом может быть дополнительно оснащен легким вторичным водяным ретардером.

В отличие от аналогичных систем, работа HAD регулируется крутящим моментом. Система передает на колеса лишь необходимый в определенной ситуации крутящий момент, который определяется силой нажатия на педаль газа. Давление в системе автоматически увеличивается при трогании с места, будь то неровная поверхность, скользкий грунт или подъем. Но есть особенности. Вспомогательный привод работает при скорости автомобиля до 25 км/ч. При более высоких скоростях в дополнительном приводе или догрузке ведущих колес нет необходимости, и HAD переходит в пассивный режим. Как только скорость падает ниже 25 км/ч, он автоматически включается, чтобы облегчить дальнейшее передвижение грузовика. Вспомогательный гидропривод действует также при переключении между первой и второй передачами, что облегчает работу водителя.

При активированном гидроприводе для обеспечения максимальной тяги система переключает передачи последовательно. Поскольку работа HAD регулируется коробкой отбора мощности двигателя, при переключении передач не происходит прерывания тягового усилия. Как только грузовик развивает скорость более 60 км/ч, HAD автоматически отключается. Тем самым обеспечивается сохранность основных узлов, максимально снижается расход топлива. HAD также автоматически отключается после выключения зажигания. Это гарантирует то, что на следующий день при запуске автомобиля гидропривод не окажется включенным без необходимости.

Расход топлива: физика, и ничего больше

Центральный дисплей на панели приборов постоянно информирует водителя о состоянии привода передних колес. Если светится соответствующий белый индикатор, значит, вспомогательный гидропривод включен, но команды создать крутящий момент не подается. Если горит голубой индикатор, это означает, что HAD включен и поддерживает передвижение автомобиля. О состоянии системы также информирует светодиодный индикатор на клавишном переключателе.

Высокая охлаждающая способность в 20 кВт обеспечивает непрерывную работу автомобиля на бездорожье при скорости до 15 км/ч. При более высокой скорости передается небольшой крутящий момент, а HAD работает в полную силу в течение пяти минут. В результате такая система позволяет строительным автомобилям выполнять практически все виды работ.

Высокая маневренность является еще одной сильной стороной модели Arocs HAD. В отличие от механической системы полного привода, вспомогательный гидропривод не ограничивает угол поворота рулевого колеса, который равен углу заднеприводного грузового автомобиля. Усилие на ободе рулевого колеса также остается прежним, и при отсоединенном приводе передних колес не возникает нагрузки на узлы трансмиссии. При необходимости водитель может установить цепи противоскольжения на передние колеса Arocs HAD.

Дополнительная автоматическая система привода лишь минимально увеличивает расход топлива при выполнении обычных операций. Кроме того, вспомогательным приводом можно управлять. Расход топлива увеличивается пропорционально мощности, которая нужна водителю. Примерный расчет для Arocs 1843 LS с полуприцепом, который часто используется на строительных площадках, выглядит так: на дороге с выключенным HAD расход топлива автомобиля лишь на 1,5 % больше, чем у заднеприводного грузовика с аналогичной трансмиссией и ведущим мостом с гипоидной главной передачей. При этом обеспечивается огромный резерв тяги.

Для транспортировки тяжелых грузов перевозчики нередко выбирают Arocs HAD с колесными редукторами на ведущем мосту и коробкой передач с повышающей высшей передачей. По сравнению с автомобилем, оснащенным вспомогательным гидравлическим приводом и ведущим задним мостом с гипоидной главной передачей, расход топлива примерно на 2% больше. Для сравнения: расход топлива в грузовиках с традиционной автоматической системой полного привода увеличивается до 8%, а с постоянным полным приводом – до 10% по сравнению с автомобилем, оснащенным HAD и задним мостом с гипоидной главной передачей.

Преимуществ много не бывает

Представители строительной промышленности обращают внимание также на расходы, связанные с обслуживанием и ремонтом. Arocs HAD и здесь оставляет приятное впечатление: привод абсолютно не нуждается в техническом обслуживании. Техника не простаивает и не требует дополнительных расходов. Гидравлический привод будет служить столько же, сколько и само транспортное средство. Верность этого утверждения для автостроительной техники была недавно доказана во время испытаний в Заполярье, в каменных карьерах и под землей, на экспериментальных участках в Вёрте.

Если тяжелые условия эксплуатации на пересеченной местности станут причиной повреждения магистрали высокого давления гидросистемы, Arocs HAD, в отличие от других, сможет продолжить движение. Блок управления клапанами незамедлительно перекрывает подачу масла к поврежденной магистрали, переводит насос высокого давления в режим нулевого расхода и предотвращает полную утечку масла. Кроме того, на панели инструментов высвечивается сообщение о повреждении и звучит звуковой сигнал. Ни мотор-колеса, ни насос высокого давления не могут работать без смазки. В результате традиционный задний привод, который все еще работоспособен, позволит дотянуть до ближайшей мастерской.

Очень важные подробности

Вспомогательный гидравлический привод запрограммирован на движение задним ходом на первой и второй передаче. Но при движении вперед все иначе: в зависимости от скорости, вспомогательный привод может работать даже на 5-й или 6-й передаче. И только при скорости выше 25 км/ч система переключается в пассивный режим. Если после этого водитель не отключает кнопкой вспомогательный гидропривод, он автоматически включится, когда скорость упадет ниже 25 км/ч.

Когда в использовании привода передних колес нет надобности, вспомогательный гидропривод абсолютно незаметен. При этом сложная система привода Arocs 1845 LS не требует от сидящего за рулем особых усилий. Даже если полуприцеп загружен 25 т гравия, автоматизированная трансмиссия выберет вторую передачу для трогания с места. Во время последующего разгона коробка передач Mercedes PowerShift 3 может переключать передачи не по порядку. После третьей передачи не обязательно включится четвертая, а скорее пятая, а затем седьмая или восьмая. Чувствительная система контроля переключения передач обеспечивает точный выбор передачи с учетом дорожной ситуации и нагрузки. Трансмиссия быстро достигает 12-й передачи, и Mercedes-Benz Arocs при 650 об/мин переходит в топливосберегающий режим «Eco Roll».

Количество оборотов в минуту редко поднимается выше 1000, а если это и происходит, то только при разгоне. Уровень шума в кабине не доставляет дискомфорта. В такой остановке делать телефонные звонки, используя гарнитуру Hands free, или слушать музыку – одно удовольствие! То же можно сказать и о переключении рукояток и рычагов. Все на своих местах, начиная с трехступенчатого подрулевого переключателя моторного тормоза
мощностью 400 кВт, и заканчивая многофункциональным рулевым колесом с кнопками меню бортового компьютера.

В отличие от механических полноприводных систем, новый вспомогательный гидропривод не ограничивает угол поворота рулевого колеса. Усилие на рулевом колесе с системой Servotwin нужно приложить такое же, как и при управлении заднеприводным грузовиком. По сравнению с механической полноприводной системой HAD весит на 575 кг меньше, позволяет сэкономить до 10% топлива и не требует обслуживания до достижения 600 тыс. км пробега.

В общем, в распоряжение перевозчиков поступил новый эффективный инструмент. Жаль только, что больно дорогой. Разница между подключаемым передним и постоянным полным приводом (4х4) составляет 2600 евро, между полным приводом и HAD – 5000 евро, между подключаемым полным и HAD – 7500 евро. Но торговая надбавка за подключаемый гидравлический привод (немцы называют ее брутто-надбавка) составляет 18 тыс. евро. Боюсь, что такую роскошь себе могут позволить только европейцы, и то не все, и то пока. Российским же перевозчикам остается ждать, когда в РФ доедет хотя бы сам Mercedes-Benz Arocs, а уж потом его «продвинутый» собрат Arocs HAD, впрочем, как и Arocs TRC…

Текст и фото: Александр Трохачев