Красен MAN грузовиками

(Окончание, начало в «ГП» № 3, 2007 г.)

TipMatic вышел на бездорожье

В соответствии с современными тенденциями в автомобилестроении компания MAN предлагает для своих грузовых автомобилей коробки передач трех типов: механические, механические с автоматизированным управлением (MAN TipMatic) и гидромеханические. В последние годы агрегаты с системой TipMatic пользуются все большей популярностью у покупателей. Доля тех, кто приобретает грузовики семейства TGA с подобными коробками передач, в 2006 г. достигла 35%, причем в сегменте магистральных тягачей эта цифра еще выше – 50%. Преимущество выбора коробок с приводом TipMatic заключается в том, что, работая в автоматическом режиме, эта система более оптимально подбирает передачу, чем водитель. В итоге экономится топливо и снижается износ сцепления.

В 2006 г. инженеры разработали специальную версию автоматизированного привода MAN TipMatic для грузовиков с колесными формулами 4х4, 6х4, 6х6, 8х4, 8х6 и 8х8, оснащенными дизелями D20 CR и D26 CR с системой впрыска Common Rail. Новый привод позволяет эффективно использовать его не только на шоссейных дорогах, но и на грунтовых проселках или бездорожье. Если на асфальте переключатель режимов должен находиться в положении «D», то на грунтовке его следует перевести в положение «Dx». Важно отметить, что применение автоматизированного привода на бездорожье повышает проходимость автомобилей.

Полноприводный грузовик MAN TGM 13.240

На песчаной почве, при подъемах, двигаясь в «грязевых ваннах», коробка передач начинает работать в режиме с минимальным прерыванием силового потока от двигателя к ведущим колесам, что не позволяет автомобилю остановиться. Привод TipMatic настроен в режиме «Dx» на работу с двигателем, развивающим максимум крутящего момента, и удерживает выбранную передачу в коробке настолько долго, насколько это необходимо. Если появляется нужда в использовании режима движения «в раскачку», программа, заложенная в блок управления приводом, позволяет управлять механизмом сцепления таким образом, что автомобиль может откатиться назад, а затем немедленно начать движение вперед.

Гидропривод

Система HydroDrive появилась в результате анализа часто встречающихся в жизни ситуаций, наподобие той, что я опишу. Чтобы доставить груз, например строительные материалы, грузовику необходимо съехать с асфальтового шоссе и спуститься по крутому уклону, покрытому щебнем. После разгрузки у ненагруженной ведущей задней оси не хватает сцепления колес с грунтом, чтобы автомобиль мог подняться обратно в гору. Ситуацию спас бы привод на все колеса, однако при данном режиме эксплуатации большую часть рабочего дня он оставался бы ненужным. Как решить проблему? Инженеры компании внедрили в производство очень интересную систему MAN HydroDrive, пока единственную в своем роде.

Грузовик MAN TGL 10.180 с гибридным силовым агрегатом

Главными элементами системы являются гидравлические (гидрообъемные) моторы, располагаемые внутри ступиц передних колес. Именно они обеспечивают дополнительную тягу на передней оси. Новая система идеально подходит для грузовиков, большую часть времени передвигающихся по хорошим дорогам. А устанавливать ее начали на самые различные версии грузовиков серии TGA – седельные тягачи, самосвалы и грузовики различного назначения с полной массой более 18,0 т.

В нормальных условиях тягачи, оборудованные системой MAN HydroDrive, эксплуатируются как обычно, с приводом на задние колеса. А на мягком грунте, на строительных площадках или на зимних дорогах при необходимости водители подключают дополнительную тягу. Делается это с помощью тумблера, расположенного на панели приборов. Теперь оба мотора в ступицах колес переднего моста с гидростатическим приводом обеспечивают дополнительную тягу и повышенную курсовую устойчивость. Подключить систему можно как в порожнем, так и в загруженном состоянии, при скорости не выше 30 км/ч. При достижении этой скорости система автоматически отключается, и далее автомобиль движется с приводом на задние колеса.

Грузовики с системой MAN HydroDrive имеют дорожный просвет, соответствующий автомобилям с обычным приводом, предназначенным для передвижения по хорошим дорогам. Кроме этого сохраняется стандартная высота шасси, облегчающая водителю посадку и высадку.

Пневмоподвеска задней оси полноприводного грузовика MAN

Высота седельно-сцепного устройства имеет обычный уровень, позволяющий использовать стандартные полуприцепы. Система делает ненужными передние мосты с карданным приводом, а также раздаточные коробки и главные передачи на передних осях. За счет этого достигается увеличение полезной нагрузки до 300 кг. Еще одним существенным преимуществом является снижение расхода топлива: при нормальных условиях эксплуатации он остается на уровне автомобиля с задним приводом, предназначенным для движения по асфальтовым дорогам.

Система MAN HydroDrive состоит из гидравлического насоса высокого давления, двух гидромоторов в ступицах колес переднего моста, одного резервуара для масла, охладителя масла и клапанного блока. Каждый из моторов ступиц колес переднего моста состоит из одного блока цилиндров. Цилиндры в нем размещены в форме звезды. В блоке цилиндров находятся специальные поршни с крутящимися роликами. Ролики находятся в контакте с волнообразным контуром кулачковой обоймы, опоясывающей блок снаружи. При включении привода гидравлический насос, присоединенный фланцем к выходному валу коробки передач, нагнетает в моторы масло под давлением до 420 бар. Тяга достигается за счет того, что давление подается попеременно на определенные цилиндры, в то время как из других цилиндров масло вытекает. В цилиндрах, находящихся под давлением, поршни выдавливаются наружу, ролики упираются в кулачковую обойму, и возникает крутящий момент.

Флажок переключения блокировки межосевого или межколесного дифференциала заднего моста на полноприводном MAN TGA HydroDrive

Благодаря гидравлическому насосу высокого давления, присоединенному фланцем к выходному валу коробки передач и вращающемуся синхронно с первичным валом, необходимость в электронном регулировании скорости вращения осей отсутствует. Контролируется только температура масла, давление и скорость движения.

Полный привод и пневмоподвеска

Среди множества представленных в Ганновере грузовиков был один, пользовавшийся повышенным вниманием у посетителей павильона MAN Nutzfahrzeuge. Речь идет о полноприводной версии 13-тонного грузовика MAN серии TGM (от обычного механического привода компания MAN отказываться не собирается), оснащенной задней пневматической подвеской, управляемой электронной системой ECAS. Задача системы- поддерживать постоянной высоту шасси под любой полезной нагрузкой, которая может изменяться в течение рабочего дня. Оказывается, представленное шасси разработано по заданию производителей снегоочистительной техники. Автоматическое регулирование высоты кузова гарантирует постоянное оптимальное дозирование при рассыпании песка на ледяную поверхность дороги из специального устройства вне зависимости от массы этого песка.

Пневмоподвеска получает более широкое распространение на новейших грузовиках MAN. В 2007 г. она по заказу устанавливается как впереди (два баллона), так и сзади (четыре пневмоэлемента) на двухосные версии грузовиков серии TGM с полной массой 15,0 и 18,0 т. Опыт эксплуатации автомобилей с регулируемой пневмоподвеской обоих мостов выявил их преимущества в лучшей сохранности грузов и облегчении процессов погрузки и разгрузки. Регулирование высоты кузова позволяет легко подстроиться под высоту рампы складского помещения для механизации разгрузки кузовов автомобилей. Спрос на модели с пневмоподвеской растет из года в год.

Индикатор дистанции системы АСС

За гибридами будущее

Компания MAN Nutzfahrzeuge накопила солидный опыт создания пока экспериментальных гибридных транспортных средств, причем их разработка ведется по нескольким направлениям. Цель дорогостоящих исследований проста – подготовить к серийному производству грузовые автомобили и автобусы с существенно меньшим потреблением горючего и меньше загрязняющих окружающую среду. На выставке в Ганновере инженеры демонстрировали свое последнее достижение в этой области – развозной фургон серии TGL с оригинальным электродинамическим модулем EDA. Ожидаемая экономия топлива новинки должна составить 10%. В исследовательской работе по этой теме активную роль играет авторитетный партнер компании MAN Nutzfahrzeuge – фирма ZF.

Силовой поток от дизельного двигателя к механической коробке передач у этого грузовика проходит через так называемый электродинамический модуль EDA, размещенный в картере сцепления. Сам привычный механизм сцепления отсутствует. EDA включает электромотор, связанный с маховиком, и компактную одноступенчатую планетарную передачу.Таким образом, в этом грузовике для трогания с места трансмиссия не разъединяется с двигателем. Блок EDA соединен с маховиком через демпфер крутильных колебаний.

Электромотор и дизель могут работать либо одновременно, либо последовательно. Когда автомобиль останавливается, дизельный двигатель и электромотор выключаются. Как следствие, на стоянке грузовик TGL EDA не потребляет топлива, не создает шума и не загрязняет воздух. Как только водитель включает передачу для движения, электромотор запускает дизельный двигатель, и автомобиль трогается с места. Управление электромотором может очень легко и точно контролироваться, что создает идеальные условия для плавного трогания с места.

Испытания автопоезда, тягач которого оснащен системой ESP

Модуль EDA также синхронизирует работу двигателя с вращением валов и шестерен в коробке передач, делая ненужными традиционные синхронизаторы. Во время разгона источниками энергии служат как дизель, так и электромотор. Энергия торможения, генерируясь, пополняет зарядку аккумуляторов.

Применение данного модуля позволяет трогаться с места, абсолютно не заботясь об износе ведомого диска сцепления, стало возможным движение в течение длительного времени с очень маленькой скоростью (например, в пробках), трогание с места на подъемах без использования стояночного тормоза, легко контролируемое движение под уклон или в гору. К осени 2006 г. опытные образцы MAN TGL EDA прошли более 5000 км испытаний: часть на испытательном полигоне, часть – по дорогам общего пользования. В процессе этих тестов автомобили «побывали в руках» более чем 100 водителей, как новичков, так и профессионалов. Все они отмечали, что положительная особенность EDA – облегчение трогания с места, в том числе на подъемах, и комфортное для водителя движение на «ползучей» передаче.

Грузовики MAN становятся безопаснее

С января 2007 г. MAN Nutzfahrzeuge комплектует магистральные тягачи из серии TGA, предназначенные для рейсов на большие расстояния, системой электронной стабилизации ESP. Таким образом, компания сделала важный шаг к повышению безопасности на дорогах. Сегодня эта система безопасности, которая широко используется на легковых автомобилях, все еще редко встречается на грузовиках и доступна лишь за дополнительную плату. MAN стал первым производителем автомобилей для коммерческих перевозок, который отменил дополнительную плату за ESP для значительного числа выпускаемых грузовиков.

За ветровым стеклом расположена видеокамера системы LGS, осуществляющая запись убегающей ленты дороги

Система ESP вмешивается в работу тормозной системы, когда распознает отклонение от желаемого направления движения, разницу между траекторией, которую задает водитель (величина определяется по углу поворота рулевого колеса), и величинами, рассчитанными по сигналам датчиков скорости, бокового смещения, поперечного ускорения и колесных датчиков. В случае чрезмерной или недостаточной поворачиваемости грузовика и риска его опрокидывания система эффективно тормозит колеса для восстановления стабильности автопоезда.

Ошибки водителя грузового автомобиля при трогании с места и в поворотах часто становятся причинами аварий. Особенно критичными являются ситуации, когда в так называемых «слепых» зонах находятся пешеходы или велосипедисты. По последней статистике 95% происшествий, связанных со столкновением грузовых автомобилей с пешеходами или велосипедистами, происходят при совершении автомобилем поворота и приходятся на зону сразу же за кабиной и боковой части до задней оси. Стремясь минимизировать риск подобных происшествий, компания MAN разработала систему UGS (система ультразвуковой защиты). Она помогает водителю определить наличие других участников движения в труднопросматриваемых зонах при поворотах.

Снаружи наличие системы UGS распознается по характерным 12 ультразвуковым датчикам, установленным на грузовике впереди и справа. Как только автомобиль останавливается на светофоре или в пробке, датчики начинают сканировать пространство вокруг автомобиля в радиусе примерно двух метров, определяя расстояние до других объектов. Если в сканируемой зоне на расстоянии, меньшем предельно установленного, появляется пешеход или велосипедист, водителю подается оптический сигнал. Таким образом система привлекает внимание водителя к изменившейся ситуации вокруг автомобиля, прежде чем тот начнет движение. Если же водитель попытается начать движение, несмотря на предупреждение на панели приборов, ему будет подаваться звуковой сигнал.

Анализ ситуации система LGS ведет с помощью видеокамеры и дорожной разметки. Выезд за пределы «коридора» без заранее поданного сигнала поворота – основание для оказания на водителя звукового и механического воздействия

Эта система уже прошла предварительную фазу исследований. Испытания, проведенные в течение нескольких месяцев, дали положительные результаты. Водители считают работу системы в критических ситуациях великолепной. Впервые она была продемонстрирована публике на автосалоне в Ганновере в 2006 г.

Там же можно было познакомиться еще c двумя интересными системами: адаптивного круиз-контроля (АСС) и оповещения водителя об отклонении от заданного курса (LGS).
Система ACC (Adaptive Cruise Control) расширяет возможности стандартного круиз-контроля и относится к системам автоматизированного торможения. Она автоматически определяет дистанцию до впереди идущего транспорта и его относительную скорость, а с учетом скорости самого автомобиля вычисляет и поддерживает оптимальную дистанцию. Система работает при скорости движения от 25 км/ч и очень эффективна на автомагистралях. АСС снижает напряжение водителя, что приводит к повышению безопасности движения. Система устанавливается на грузовиках модельного ряда TGА и в течение 2007 г. будет постепенно появляться на других автомобилях фирмы.

Система LGS оповестит водителя на автомагистрали в случае, если грузовик начнет самопроизвольно съезжать с заданного курса. Это особенно важно при продолжительном монотонном движении по шоссе, когда внимание водителя притупляется. Видеокамера, установленная за ветровым стеклом, ведет запись трассы движения, и система по разметке анализирует ситуацию. В случае, если автомобиль без включенного сигнала поворота начинает отклоняться, водителю подается громкий звуковой сигнал. А при использовании этой системы на туристическом автобусе водитель будет получать и механические пульсирующие воздействия в соответствующей стороне сиденья. Это позволит подавать сигнал только водителю, не беспокоя при этом пассажиров. Система впервые была представлена в качестве опции пока только для автобусов компании.