Карьерный самосвал MAN

У грузовиков MAN семейства TGS есть различные строительные модификации. Двухосные шасси имеют полную массу до 19 тонн, трехосные – чаще всего до 33 тонн, а с четырьмя осями она доходит до 41 тонны. Из поставляемых в Россию самосвалов, по словам специалистов российского представительства компании, наиболее распространены две модели: трехосный MAN TGS 40.390 6×4 BB-WW и четырехосник MAN TGS 41.390 8х4 BB-WW. На трехосном шасси смонтирована самосвальная установка известной германской компании F.X. MEILLER GmbH&Co с кузовом объемом 17,5 м3, а на четырехосном – красногорского завода БЕЦЕМА с 20-кубовым кузовом. Теперь гамма самосвалов на баварском шасси дополнена полноприводными TGS 41.480 8×8 с кузовом KH-Kipper объемом 21 м3 грузоподъемностью 32 тонны и TGS 40.480 6×6 с кузовом 16 м3 грузоподъемностью 25 тонн, ориентированными, в первую очередь, на тяжелую работу в карьерах. Часто такие самосвалы называют «майнинг»-самосвалами.
На российском рынке таких немного: раньше был питерский «Яровит Моторс», сейчас самосвал аналогичного назначения грузоподъемностью 45 тонн делает подмосковный ТОНАР. Из иномарок первой в России самосвал для «майнинга» начала продвигать итальянская Astra, которая по многим агрегатам идентична IVECO Trakker. Года два назад аналогичную машину продемонстрировала Scania – сейчас их в России около тысячи. Примерно тогда же начали завозить «даймлеровский» Western Star из Канады. На выставке Mining World Russia был стенд китайской компании TAIHANG, которая предлагала карьерники грузоподъемностью 45 тонн.
Самосвал для майнинга получается более универсальным, чем обычный строительный, тот же MAN TGS или узкоспециализированный карьерный, к примеру – «маленький» БЕЛАЗ-7540 грузоподъемностью 30 тонн. С одной стороны, такая универсальность достигается благодаря стандартным дорожным габаритам, в частности по ширине – 2550 мм, в то время как у БЕЛАЗ-7540 ширина 3860 миллиметров – на обычную дорогу его не пустят даже при перегоне с объекта на объект. С другой стороны, при полной массе майнингового «четырехосника» 50 тонн, но с неполной нагрузкой он может эксплуатироваться и на дорогах общего пользования, а не только на специально выделенных маршрутах. Если сравнивать такой самосвал с обычным, то он уже ориентирован на работу с увеличенной нагрузкой – то есть не будет того жестокого перегруза, что приводит к серьезным поломкам.
Но еще интереснее продолжить сравнивать карьерный «майнинг» с настоящими карьерными самосвалами, пусть и небольшими, допустим, с тем же БЕЛАЗ-7540. Удивительно, но импортный, европейский может при покупке обойтись даже дешевле специализированного белорусского. Это потому, что в нем много деталей и агрегатов, унифицированных не только со строительными самосвалами этой марки, но даже с магистральными грузовиками. А в «чистопородных» карьерных самосвалах практически все агрегаты эксклюзивные, вплоть до дорогостоящих шин. У «майнинга» меньше и эксплуатационные расходы. В первую очередь из-за того, что при сопоставимой грузоподъемности и даже более высокой эксплуатационной скорости у него почти в 1,5 раза меньше расход топлива. Во вторых, дешевле плановое техническое обслуживание и возможный текущий ремонт – автомобиль для этого гоняют на обычную сервисную станцию, при этом еще и периодичность обслуживания большая, чем у «карьерника».
Еще одна особенность: в отличие от «майнинга» у специализированных карьерных самосвалов нет полноприводных версий, что ограничивает их применение на плохих дорогах. А вездеход-«майнинг» можно отправить и на заработки на севера, причем своим ходом.
В последнее время наши перевозчики обращают внимание на ликвидность автомобиля. Именно благодаря универсальности после пяти лет эксплуатации самосвал-«майнинг» продать проще, чем «карьерник», и он не зависнет навечно на балансе предприятия.

Двигатель

Обычно у тяжелых грузовиков выдерживается соотношение около 9-11 л. с. на тонну полной массы. В результате у тягачей магистральных 44-тонных автопоездов мощность составляет 380-450-500 л. с. – это если не брать в расчет флагманские дизели мощностью 700-750 лошадей. У самосвалов такая же пропорция, в том числе и у «майнингового». У ­БЕЛАЗ-7540 на полную массу 52,5-53 тонны приходится 360 или 420 л. с., которые снимают с 12-цилиндрового ЯМЗ-240 22,3 литра, хотя это не предельная настройка ярославского дизеля. То есть у БЕЛАЗа получается около 8 сил на тонну, но и скорость всего до 50 ­км/ч. У  TGS 41.480 8×8 и TGS 40.480 6×6, несмотря на разную полную массу, мощность двигателей одинакова – 480 л. с., а максимальная скорость ограничена 80 км/ч если специально не настраивают еще меньше. Конечно, тяжелее всего приходится дизелю на «четырехоснике» полной массой 50 тонн – здесь удельная мощность составляет 9,6 л. с. на тонну.
Из всех современных моделей дизелей MAN до мощности 450-500 сил не дотягивает широко распространенный на грузовиках MAN TGS мотор D2066. Это рядная «шестерка» объемом 10,5 литра размерностью 120х155 миллиметров. У D2066 есть несколько настроек мощности: 310; 350; 390 и 430 л. с. при 1900 об/мин, крутящего момента – 1550; 1750; 1900 и 2100 Н.м при 1000-1400 об/мин. Позже каждый из вариантов мощности двигателей семейства D20 был увеличен примерно на 10 лошадиных сил. То есть у него предельная мощность – 440 л. с. Однако немцы умудрились на этом же блоке цилиндров, но с увеличенной поршневой и другим коленвалом создать еще один мотор – D2676 объемом 12,4 литра. Его шатуны на 5 мм короче – как раз чтобы компенсировать измененный радиус кривошипа, диаметр цилиндра увеличен на 6 мм – до 126 миллиметров. Здесь диапазон мощности от 480 до 540 л. с., момент от 2300 до 2500 Н.м. Интересно, что моторы MAN D20 и MAN D26 применяются и за океаном. Их производит в США компания Navistar International, участвовавшая в разработке этих моторов вместе с MAN. Там эти дизели называются MaxxForсe.
Именно D2676 ставят на «майнинговые» MAN TGS, причем с настройкой мощности 480 л. с./2300 Н.м – минимальной для этих двигателей. Тем самым берегут мотор, не нагружают его до максимума, а необходимый крутящий момент «выводят на колеса» благодаря оптимальному подбору чисел в трансмиссии. Сейчас у баварцев есть еще один дизель, который наверняка будут применять на таких специфичных и мощных самосвалах – это новая серия D38 с поршневой диаметром 138 мм, рядная «шестерка» объемом 15,2 литра. Самый современный двигатель у MAN впервые показали прошлой осенью на выставке IAA в Ганновере. У двигателя три варианта мощности – 640 л. с./3000 Н.м, 560 л. с. /2700 Н.м и 520 л. с./2500 Н.м. Этот мотор дополняет самый мощный дизель MAN D2868 – V8 объемом 16,16 литра мощностью 680 л. с./3000 Н.м, выпускаемый совместно с Liebherr. Однако D38 сделан под нормы Евро-6, а «восьмерка» существует только в исполнении Евро-5, поэтому для строительной техники их еще надо адаптировать. Если это вообще нужно MAN. На «майнинговом» MAN TGS мотор D2676 гораздо в более простом исполнении, как допустимо для полноприводных автомобилей – он уровня Евро-4, но без мочевины и рециркуляции, и тем более без ставшего уже привычным для моторов MAN Евро-5 и ­Евро-6 двухступенчатого турбонаддува с промежуточным водо-воздушным охлаждением. Фактически это уровень Евро-3 с электронноуправляемой топливной системой Common Rail. Из других особенностей конструкции: верхний распредвал, заднее расположение шестерен ГРМ, «мокрые» гильзы. У двигателей MAN D2066 и D2676 есть одно нововведение, которого нет у конкурентов: здесь применена раздельная для головки и блока циркуляция охлаждающей жидкости и масла. Прокладка головки уплотняет только газовый стык, поэтому, если он потеряет герметичность, двигатель не закипит, на гильзы не наволокет алюминий с поршней, останутся целы поршневые кольца, «вода» не пойдет в масло, и наоборот. Не понадобится сложный дорогостоящий ремонт. Однако такая прокладка, и особенно головка блока, дороже обычной.
Из особенностей компоновки этого двигателя на карьерном самосвале стоит отметить две: первая – дополнительный воздушный фильтр-циклон, а вторая, как ни странно – ручной гидронасос для аварийного поднятия кузова. Циклон для карьерного самосвала – вещь очень нужная. Вообще специалисты MAN знают толк в системах очистки воздуха, ведь баварские грузовики традиционно используют военные в различных точках земного шара, в том числе и в пустынях. Нет ничего удивительного в том, что и обычный, картонный воздушный фильтр здесь двухступенчатый: внутрь одного элемента вставляется второй, меньшего диаметра. Если порвется штора на внешнем, поршневую группу сохранит внутренний элемент. Это обычное исполнение для воздушного фильтра самосвалов многих марок. Кроме того, в сравнении со строительным MAN TGS у фильтра «майнинга» больше и объем.
Аварийный насос конструктивно похож на насос гидравлического домкрата или гидроподъемника кабины. Сочетание небольшого диаметра плунжера с мощным силовым цилиндром самосвальной установки позволяет прикладывать к монтажке усилие, сопоставимое при работе с обычным домкратом. Такой гидронасос нужен вовсе не для полного подъема кузова и разгрузки (хотя и это, видимо, возможно), а для того, чтобы при какой-либо поломке двигателя приподнять кузов ровно на столько, чтобы козырек не мешал поднять кабину. Такой гидронасос – вещь полезная и при техническом обслуживании, даже в ремзоне, а не только в карьере. Удивляет одно: почему этот насос не сделают с электроприводом?
Почти образцово для самосвала у MAN TGS «майнинг» выполнен глушитель. Он здесь установлен вертикально на раме, за кабиной, но все же низковато – можно повредить на бездорожье. При этом выхлопная труба выведена на правую сторону – это особенно важно для работы на севере. Образующиеся в морозы клубы пара и дыма не застилают встречную полосу движения. Но скорее всего зимой будет постоянно включен распределитель ОГ на подогрев кузова – он установлен после глушителя.

Трансмиссия

Давний партнер MAN – компания Zahnradfabrik. Они практически ровесники, в этом году ZF и грузовикам MAN исполняется по 100 лет. Благодаря заботе ZF баварцам нет смысла самим делать многие агрегаты трансмиссии и ходовой части. В частности, применяют коробки передач ZF, которые кроме MAN также идут и на конвейер DAF, IVECO и Renault Trucks, а кроме того – на грузовики КАМАЗ и МАЗ. Однако на выставке IAA-2014 было объявлено о постепенном переходе MAN на коробки передач Scania. Дело в том, что уже давно ведутся разговоры об объединении компаний MAN и Scania, у которых контрольный пакет акций принадлежит Volkswagen Group. У MAN около 56%, у Scania около 71%. Обещают начать процесс технологического объединения. В первую очередь это коснется «роботов» – немцы не будут применять коробки ZF AsTronic, а перейдут на шведские «автоматы» Scania Opticruise. Напомним, Scania издавна сама делает не только механические коробки, но и с 1994 года – «автоматы» на их основе. Интересно, что и Volvo Group начала оптимизацию своего производства с отказа от коробок ZF для Renault Truck и установки на них КП Volvo.
Однако пока шведских коробок на MAN не видно. В частности, на первой российской премьере 2015 года – «майнинговых» самосвалах MAN TGS 6х6 и 8х8 стоят коробки передач именно ZF. Причем в первую очередь продвигают 12-ступенчатые коробки-«роботы» ZF AsTronic 12AS 2330. У них передаточные числа от 12,33 до 0,78. У MAN этот «автомат» называется TipMatic. В Европе все чаще на тяжелых грузовиках применяются «роботизированные» механические коробки, причем не только на тягачах для магистральных перевозок, но и на строительных грузовиках. Баварцы начали применять коробку ZF AsTronic одними из первых, в конце 90-х, теперь уже на грузовиках и автобусах MAN стоят «автоматы» ZF третьего поколения, еще более надежные, экономичные и «умные». Современная КП ZF As-Tronic может даже «раскачивать» завязнувший в грязи автомобиль. Так что при определенных условиях есть смысл присмотреться и к таким комплектациям самосвалов MAN, тем более что есть версии ZF AsTronic и с 16-ю передачами.
На «майнинговых» самосвалах MAN возможно применение и механических 16-ступенчатых коробок ZF семейства Ecosplit 16S2514 или 16S252OD – с повышающей передачей, без разницы, трехосный это автомобиль или четырехосный. Эти коробки нового поколения, но перевозчики, которые помнят КП моделей 16S151, 16S181, уже снятых с производства, или более современные ZF 16S1620, 16S1820, 16S1920 и 16S2220, найдут в них много общего. Принцип остался прежним: основная коробка – четырехступенчатая, перед ней – повышающий двухступенчатый редуктор-делитель, а сзади – планетарный двухдиапазонный понижающий редуктор, который увеличивает передаточные числа основной коробки в 3-4 раза. Коробка передач с 16-ю передачами позволяет «разбить» помельче весь диапазон передаточных чисел, обычно он от 13,8 до 1,00 или до 0,84 – водителю проще подобрать нужную передачу под дорожную обстановку и нагрузку. На части этих коробок диапазон еще больше: от 16,41 до 1,00. Все современные коробки ZF оборудованы пневмоусилителями Servoshift механизма переключения передач. Его пневмоцилиндр встроен в крышку КП, и для переключения требуется вдвое меньшее усилие на рычаге, чем у обычной механической коробки передач. Управление коробкой – дистанционное, тросами, выполнено по схеме 1Н – демультипликатором и делителем «заведуют» две клавиши на рычаге. Кроме того, на самосвалах MAN TGS «майнинг» возможно использование классических «автоматов» с ГМП производства Allison. Кстати, одной из причин высокого расхода топлива у БЕЛАЗ-7540 является гидромеханическая коробка с тремя или, в лучшем случае, пятью передачами. По отзывам перевозчиков, это достаточно простая и надежная коробка, но передач мало, число первой i=2,46, третьей – 0,70, а передаточное число главной передачи – 16,15! В результате почти всегда (с редкими блокировками) работает гидротрансформатор, который и увеличивает расход. У «майнингового» MAN TGS с коробкой Allison, с точным электронным управлением гидравликой фрикционов, топливо должно сжигаться более рационально.
А вот альтернативы раздаточным коробкам ZF, похоже, нет. Даже Scania не имеет «собственной», а использует раздатки ZF VG1600, VG2000 и VG2700. Но, как говорят специалисты российского представительства Zahnradfabrik, очевидно, что сотрудничество MAN и Scania вполне может привести к совместному применению раздаточных коробок MAN. Для тяжелых грузовиков MAN выпускает раздатки G252 и G253, которые были разработаны ZF Friedrichshafen в 1990 году. Тогда MAN и ZF начинали совместный проект производства раздаточных коробок, но он не был реализован. Начало производства на MAN было примерно в 1998 году. Ранее одним из производителей в Европе была компания Steyr Daimler Puch AG в Австрии, но в 2001 году ZF купил ее. До 2006 года раздаточные коробки производились в Австрии компанией Steyr, с 2006 года их собирают в Германии, в Пассау, на заводе ZF.
Раздатки MAN G252 или G253 могут быть или с постоянно включенным полным приводом, или с отключаемым. Напомним, постоянно включенный передний мост на 6х6 или два управляемых моста на 8х8 равномернее распределяют момент по осям и косвенно увеличивают проходимость – из-за отсутствия влияния «человеческого фактора». Водитель ведь может просто забыть подключить полный привод перед бездорожьем… В любом случае, в раздатке есть дифференциал, и, естественно, есть возможность его блокировки через электропневматический привод. Раздатки MAN G252/G253 двухступенчатые с передаточными числами 0,98 и 1,58, тем самым количество передач в трансмиссии повышается до 24-х при установке ZF AsTronic или до 32-х на самосвалах с 16-ступенчатой «механикой» ZF. Эти раздатки рассчитаны на входной крутящий момент 22 000 Н.м или на работу с моторами мощностью от 550 до 750 л. с. Так что у РК есть солидный запас прочности. Однако «майнинговыми» самосвалами у MAN могут быть и TGS 8х4 – тогда раздатка не нужна, но и мотор будет Евро-4, с AdBlue.
Ведущие мосты MAN производит сам. Самосвальные мало чем отличаются от мостов TGA, а те, соответственно, являются наследниками традиций MAN F2000. Их особенность – прочные литые балки, штампо-сварные в Европе применяют в основном на магистральных грузовиках. Первый ведущий мост с проходным редуктором, поэтому в нем есть дополнительная пара шестерен, а второй мост – с обычным одинарным редуктором. Конечно же, есть ступичные планетарные редукторы – здесь в производстве у MAN тоже огромный опыт. Они гарантируют надежную работу полуосей и обеспечивают солидный дорожный просвет под картером главной передачи. У самосвальных мостов есть несколько вариантов передаточных чисел, но судя по спецификации для трехосника 6х4 чаще всего применяют число ­i=4,33, а для самосвала 8х4 i=4,00. Для «майнинговых» самосвалов передаточные числа больше: i=5,33 для MAN TipMatic и i=6.00 или 6,82 для механической КП. Конечно же, для непролазной грязи строительных площадок предусмотрены блокировки межосевого и межколесных дифференциалов с электропневматическим включением.