Budowlane gwiazdy

Pojazdy budowlane marki Mercedes-Benz to ciężarówki dedykowane pracy kierowcy w różnych warunkach drogowych. Zastosowane w nich tak nowatorskie podzespoły jak turbo sprzęgło TRC czy hydrostatyczny napęd przedniej osi HAD to technologiczny doping ludzkich możliwości. W Stuttgarcie, podczas specjalnej prezentacji dla dziennikarzy oraz jazd testowych, mogliśmy przekonać się nie tylko o tym, że działają tego typu podzespoły, ale również jak.

Dodatkowy napęd osi przedniej ma zapewniać ciężarówce mniejsze zużycie paliwa niż konwencjonalne i znacznie cięższe podzespoły mechaniczne jego przeniesienia na wszystkie koła. Dla użytkownika, za którego część decyzji obsługowych może podejmować maszyna, oznacza to przede wszystkim większy komfort i pewność prowadzenia.

Jazda na oleju z tłoczenia systemu HAD…
System hydrostatycznego napędu przedniej osi jest optymalnym rozwiązaniem dla tych pojazdów, które oprócz poruszania się po zwykłych, utwardzonych drogach czasem operują w lekkim terenie i wymagają wykorzystania dodatkowego napędu przednich kół. Przykłady takich sytuacji można spotkać na terenach kopalni i placu budowy o nieutwardzonym podłożu. Wtedy napęd na jedynie tylną oś ciągnika może okazać się niewystarczający. Przy nienapędzanej przedniej osi utrudnione może być również manewrowanie załadowanym pojazdem ciężarowym w takim terenie. System napędu przedniej osi jest odpowiedzią na te potrzeby. Pojazd ciężarowy z dodatkowo zainstalowanym systemem HAD ma niewiele większą masę (o 400 kg) od wozu z napędem tylko na oś tylną. Ponadto konwencjonalny, całkowicie mechaniczny napęd na wszystkie koła w pojeździe o podobnej konfiguracji, lecz z dyferencjałem, mostem i wałem napędowym, jest również znacznie cięższy (nawet o 570 kg). W praktyce oznacza to, że pojazdy z hydraulicznym systemem napędu dysponują większym obciążeniem użytkowym i lepszą zwrotnością pojazdu na luźnej nawierzchni. Jak utrzymuje producent, najważniejsza zaleta to obniżenie o około 10% poziomu zużycia paliwa w stosunku do mechanicznego napędu na wszystkie koła.
System HAD napędza przednie koła pojazdu za pomocą silników hydrostatycznych umiejscowionych przy piastach kół zasilanych przez pompę hydrauliczną o ciśnieniu do 450 barów. Pompa wysokiego ciśnienia jest sercem układu HAD. Umieszczona w centralnym miejscu w tylnej części silnika dysponuje mocą do 112 kW i zapewnia szybkość przepływu oleju do 350 litrów na minutę. Oprócz silników hydrostatycznych przy kołach instalacja hydrauliczna zawiera zbiornik i chłodnicę oleju. Przy niskich temperaturach w razie potrzeby uruchamiany jest program podgrzewania oleju.
Jednostka kontroli transmisji (TCU) to mózg układu HAD. Jego główną zaletą jest to, że w zależności od sytuacji na drodze wytwarza tylko tyle momentu obrotowego dla przedniej osi, na ile jest to potrzebne dla uzyskania trakcji. Dzięki przetwarzaniu informacji od wielu innych czujników pojazdu, system automatycznie dopasowuje swe działanie do zmiennych danych, np. monitoring poślizgu pojazdu, jego masy wraz z ładunkiem czy kąt nachylenia pokonywanego podłoża.

Najlepsze dla użytkownika jest to, że napęd można uruchomić za pomocą jednego przełącznika na kokpicie podczas jazdy i przy pełnym obciążeniu pojazdu oraz w każdej chwili. Dzięki temu bez konieczności zatrzymania zestawu w celu włączenia tej opcji, kierowca może bezpiecznie pokonywać wzniesienia, utrzymując stałą siłę napędową i trakcję. System ten, jeśli jest uruchomiony w trybie czuwania, pomaga nieustannie, mimo zmian biegu, od momentu ruszenia, aż do przekroczenia prędkości 25 km/h, a następnie po jej zmniejszeniu poniżej tej wartości. Dezaktywacja następuje dopiero przy 65 km/h. Dodatkowy napęd dostępny jest także podczas jazdy wstecz. Jego działanie objawia się cichym, ledwie słyszalnym w kabinie dźwiękiem wydawanym przez pracujące pod wpływem ciśnienia oleju silniki hydrostatyczne. O pracy układu na wyświetlaczu w kokpicie informuje dodatkowa kontrolka i oczywiście pewne poruszanie się w terenie.

…i z TRC
Jakby tego było mało, producent spod znaku trójramiennej gwiazdy oferuje jeszcze jedną opcję –sprzęgło turbo. To mechanizm, który wykorzystuje dotychczasowe zdobycze techniki i dzięki konstruktorom Mercedesa w misterny sposób łączy ich działanie.
Precyzja reakcji mechanizmów przeniesienia napędu jest najważniejsza wszędzie tam, gdzie ciągniki siodłowe z załadowanymi naczepami zmuszone są mozolnie manewrować, aby dotrzeć do celu przy niskich prędkościach i nie tylko na stabilnych nawierzchniach. Wszelkie pojazdy specjalnego przeznaczenia, takie jak przewożące pompy do betonu, wymagają płynnego oddawania mocy, na przykład podczas operacji terenowych. W takich przypadkach sprzęgło turbo wspomaga kierowcę i chroni elementy napędowe jego pojazdu.
W takim sprzęgle połączono funkcje tradycyjnego sprzęgła i zwalniacza, czyli retardera. Umożliwia to bez użycia pedału sprzęgła doskonałe, płynne ruszanie w pełni obciążonego zestawu pod stromą górę oraz dużą siłę hamowania podczas zjazdu. Ten zespół konstrukcyjny jest przy tym zwarty i stosunkowo lekki. Zasada jego działania, w dużym skrócie, polega na pomijaniu w pierwszej fazie suchego sprzęgła w przekazywaniu siły napędowej podczas ruszania. Ale tylko do momentu, w którym pojazd zacznie się toczyć i wyrównają się prędkości obrotowe między skrzynią biegów, suchym sprzęgłem a silnikiem. Przepływ i ciśnienie oleju w tym mechanizmie wytwarza siłę napędową kierowaną od silnika do skrzyni biegów o gładkiej charakterystyce i bez udziału suchej tarczy sprzęgła. Gdy pojazd wreszcie toczy się, dopiero wówczas do akcji wchodzi tradycyjne sprzęgło, a przepływ oleju przestaje oddziaływać poprzez specjalny wirnik na mechanizmy przeniesienia napędu. Wielką zaletą sprzęgła turbo jest wytwarzany przez to urządzenie wraz z hamulcem silnikowym moment hamowania o wartości niebagatelnych 3000 Nm. Taką samą wartość momentu napędowego silnika jest w stanie przenieść to rozwiązanie i jest to wyższa wartość niż w przypadku możliwości wielu sprzęgieł konwencjonalnych. Co istotne, sprzęgło turbo współpracuje z układem hamulcowym zapobiegającym staczaniu się w dół. Jest dostępny dla Arocsa jako wywrotki ciężkiej z konfiguracją napędu dla osi 6x4 i 6x6, jak i 8x4 oraz 8x8 dla ciężarów kombinacji między 30 ton i 60 ton. Natomiast dla ciągników siodłowych występuje w konfiguracjach od 6x4 do 8x4 przeznaczonych do przewożenia ładunków do 120 ton. W praktyce działa to w sposób niemal niezauważalny. Czasami podczas testów okazywało się, że zwłoka reakcji systemu była nieco opóźniona. Do tego stopnia, że jednak nieco staczający się pojazd wywoływał u prowadzącego mimowolne wciskanie pedału przyspieszenia do podłogi wobec braku natychmiastowej odpowiedzi. Po kilku sekundach (lub kilkudziesięciu centymetrach nieplanowanej jazdy w dół) zestaw jednak sprawnie ruszał w górę, pokonując dalszy etap wzniesienia. Ale do tego można się raczej przyzwyczaić.
Albo jedno, albo drugie
Co ciekawe, obu rozwiązań jednocześnie – HAD oraz TRC – nie można zainstalować jednocześnie w danym pojeździe. Jeśli już się na któryś zdecydujemy, ich jednorazowy koszt doposażenia wydaje się stosunkowo duży, ale często też jest wkalkulowany w specyfikę użytkowania w dłuższej perspektywie. Ze względu na stosowane rozwiązania i różnorodność nowoczesnych form użytkowych, ciężarówki Mercedesa wcale nie musiałyby być pojazdami aż tak ładnymi, za jakie uchodzą. W zupełności wystarczyłoby, że będą oszczędne, komfortowe, bezpieczne i łatwe w obsłudze często w trudnych zadaniach, do których zostały przygotowane. Na szczęście, mają to wszystko naraz plus coś jeszcze. W połączeniu z hydrostatycznym napędem osi prowadzącej lub sprzęgłem turbo stanowią ofertę dla użytkowników operujących także na terenach poza drogami utwardzonymi, w tym na placach kopalni i budowy. A to właśnie tam najbardziej liczą się: wysoka jakość wykonania, przemyślana i przyjazna kierowcy łatwość i ekonomia obsługi oraz niezawodność konstrukcji.