ДАЛЬНОБОЙНАЯ ПЕРСПЕКТИВА
Материалы этого исследования недавно были представлены аналитиками АТА. В отчете обобщены актуальные тенденции, которые будут присущи будущим магистральным автопоездам в ближайшие 5-10 лет. В нем речь шла не о футуристических транспортных средствах, которые вряд ли появятся на дорогах, а о новинках и тенденциях, набирающих популярность в транспортной отрасли. И появление этих устройств в серийных грузовиках, вероятно, появится в ближайшей перспективе. Конечно, основными темами, на которых акцентировано внимание автоперевозчиков, были и остаются экономия топлива и воздействие транспортных средств на окружающую среду.
Специалисты АТА опросили операторов более половины всего автомобильного флота США. Результаты опроса показали, что большинство автоперевозчиков сегодня хотят видеть уровень потребления топлива у своих грузовиков в пределах 26 л на 100 км пути. В то же время некоторые бескомпромиссные оптимисты заявили, что надеются увидеть расход топлива у своих «стальных коней» на уровне 15,7-23,5 л/100 км. И при этом они уверены, что это вполне достижимый результат для тяжелых автопоездов. А что, собственно, готовят на перспективу сами автопроизводители?
PETERBILT
Американская компания Peterbilt Motors Co. недавно показала свой автопоезд под нескромным названием SuperTruck. Транспортное средство стало результатом проекта, который финансировался министерством энергетики США (U.S. Department of Energy) и на который потрачено $77,6 млн. Перед его участниками была поставлена задача максимально повысить эффективность грузоперевозок, используя существующие характеристики тягачей и полуприцепов. В первом квартале 2014 года начнутся полномасштабные испытания концепта, но на предварительных тестах SuperTruck уже показал расход топлива на уровне 23,5 л/100 км. То есть, экономия топлива достигает почти 35% по сравнению с современными гружеными автопоездами (35 л/100 км).
Посмотрим подробнее… Автопоезд «SuperTruck» состоит из осовремененного седельного тягача Peterbilt 587 8-го класса грузоподъемности и доработанного полуприцепа фирмы UtilityTrailer. Грузовик оборудован шестицилиндровым двигателем Cummins ISX15 мощностью 600 л.с. и автоматической трансмиссией Eaton. Автомобиль также получил модернизированный аэродинамический пакет навесок: обновленный спойлер, два боковых обтекателя шасси, которые препятствуют проникновению воздушного потока к ведущим колесам, новые зеркала заднего вида, уменьшающие аэродинамическое сопротивление, и новые обтекатели кабины. Мотористы предложили улавливать тепло от выпускных коллекторов, чтобы потом накапливать эту энергию и использовать ее для питания других систем. Конструкторы позаботились о снижении веса автопоезда, активно применяя легкие алюминиевые сплавы в конструкции тягача и полуприцепа. Инженеры-электрики снабдили тягач современной электроникой, среди которой отметим круиз-контроль RunSmart™, объединенный с системой позиционирования GPS и цифровой трехмерной 3D-картографией фирмы Navteq. Это позволяет электронному контроллеру заранее узнать и оценить ландшафт маршрута на милю вперед, а также заблаговременно определит самую эффективную с топливной точки зрения передачу КПП. Не забыли специалисты Peterbilt и UtilityTrailer установить на автопоезд шины с низким сопротивлением качению с беспроводной системой мониторинга давления воздуха в шинах SmarTire. Таким образом, проект SuperTruck показал, что можно «выжать» из типового транспортного средства. Но Peterbilt не одинок в своих исканиях…
NAVISTAR
Подобной аэродинамической обвеской занялась недавно корпорация Navistar International Corp. Свою борьбу за топливную эффективность они решили вести под проектом «Горизонт» (Project Horizon). За основу концептуального автомобиля был взят флагманский тягач ProStar, оснащенный оригинальным аэродинамическим обвесом по всему периметру шасси. Под капотом — 13-литровый двигатель MaxxForce SCR мощностью 475 л.с. и очень популярная сейчас 16-ступенчая автоматизированная трансмиссия Eaton UltraShift PLUS LSE (Linehaul Small-Step Efficiency). Как отметил один из руководителей компании, «Горизонт» — это исследовательский проект, в котором специалисты корпорации Navistar покажут свое видение грузовиков будущего. Пока идут эксперименты с концептуальным тягачом, точных цифр уменьшения расхода топлива никто не заявлял. Но полагаю, что если и трейлер будет обшит юбками-отражателями, то они не будут сильно отличаться от вышеупомянутого SuperTruck.
FREIGHTLINER
Американская корпорация Daimler Trucks North America (DTNA) предлагает свой вариант эффективного тягача Freightliner Cascadia под названием Evolution. В его основе остается грузовик Cascadia, но с некоторыми дополнениями, увеличивающими экономию топлива и повышающими эффективность транспортного средства.
Если говорить конкретно про нововведения, то это, опять же, продвинутая аэродинамика. Для этого Cascadia Evolution был оснащен модернизированными аэродинамическими элементами: дополнительные, увеличенные на 20 дюймов обтекатели, изогнутые у задних колес, новые панели шасси, формирующие сплошной нижний пояс машины, новая эклиптическая форма зеркал заднего вида и измененной формы спойлер, идеально направляющий воздушный поток от тягача на трейлер. Стоит отметить некоторые инженерные решения, примененные в трейлере: боковые юбки-отражатели; фронтальный козырек, образующий со спойлером автомобиля прекрасный отекатель и декоративные (сплошные) диски тандемных осей и колес полуприцепа. Наличие всех этих элементов было обосновано и протестировано в собственной аэродинамической трубе. Благодаря этим устройствам произошло снижение воздушного сопротивления всего автопоезда и, как следствие, расход топлива заметно сократился.
Вторым козырем стал мощный современный привод. Он включает 14,6-литровый двигатель Detroit Diesel DD15 BluTec SCR, оборудованный системой топливоподачи с высоким давлением ACRS (аналогично Common Rail) и модернизированным ассиметричным турбокомпрессором. Компрессор имеет упрощенную и, следовательно, менее дорогую конструкцию, чем нагнетатели с переменной геометрией, а система ACRS с электронным управлением позволяет силовому агрегату оптимизировать подачу топлива наилучшим образом. Кроме этого, модифицированный двигатель DD15 стал легче на 45 кг, чем предыдущая версия, что снижает снаряженную массу транспортного средства. Двигатель агрегатируется с новейшей 12-скоростной автоматизированной коробкой передач с компьютерным управлением Detroit DT12. Это довольно новая трансмиссия, которая была разработана компанией Detroit Transmission и впервые была представлена на выставке MATS-2012.
Третий козырь — специальная комплектация: радиатор системы охлаждения площадью 1400 кв. дюймов улучшает процесс охлаждения силового агрегата; адаптивный круиз-контроль Run Smart Predictive Cruise, совмещенный с системами позиционирования GPS и цифровой трехмерной 3D-картографией фирмы Navteq. Тут также надо отметить конфигурацию шасси 6х2 и широкие (сплошные) шины ведущих колес.
В итоге «эволюционный» пакет Cascadia смог порадовать отличными экономичными показателями. Проведенные тесты показали, что автопоезд полной массой 34 тонны в составе седельного тягача Freightliner Cascadia Evolution и дооборудованного 53-футового трейлера на скорости 97 км/ч (60 миль/ч) проехал 10,67 мили на одном галлоне топлива, что соответствует расходу топлива 22 литра на 100 км пути. В руководстве корпорации DTNA полагают, что преимущества Evolution создали два главных фактора — обновленный силовой привод и аэродинамические устройства. «У нас не было волшебной пули, которой бы Daimler сразил экономию. Все развивалось постепенно, и в один момент в одну точку были сведены элементы, снижающие аэродинамическое сопротивление машины и усовершенствованный силовой привод компании Detroit», — сказал представитель компании.
Но кроме подготовленной к серийному производству Cascadia Evolution, корпорация разработала концептуальный грузовик Freightliner Revolution Innovation Truck. В нем капот и кабина изготовлены из специального углепластика. Это дало выигрыш в снаряженной массе тягача. В качестве силового привода в концепте применен 13-литровый двигатель Detroit Diesel DD13 и агрегатированная с ним новая автоматизированная коробка передач Detroit Transmission DD 2100. К инновациям прототипа можно отнести новое шасси с колесной формулой 6х4, которое благодаря электронике (высчитывает нагрузку) будет автоматически, когда это возможно, превращаться в вариант с колесной формулой 6х2. Вместо традиционных зеркал заднего вида в дверях смонтированы видеокамеры. Они транслируют изображения на мониторы внутри кабины. Их применение существенно (примерно на 6%) снижает сопротивление воздуха. Для улучшения аэродинамики в дверях кабины отсутствуют традиционные ручки — их заменили пультами дистанционного управления. Таким образом, Freightliner Revolution Innovation Truck можно легко назвать корпоративным взглядом в перспективу.
Один из руководителей технической службы корпорации — Джон Ламперт, — комментируя стремление автопроизводителя сделать очень эффективный грузовик, сказал: «Единственный способ достигнуть заметного сокращения топлива — это использовать полный системный подход. Вы не можете просто усовершенствовать один узел. Для достижения успеха вы должны заняться оптимизацией всего транспортного средства в комплексе». С этим трудно спорить.
ISUZU
Японцы тоже в тренде. Компания Isuzu недавно разработала концептуальный автопоезд под названием «T-Next». В нем инженеры из Страны восходящего солнца воплотили все современные автомобильные тенденции и технологии. Концепт Isuzu отличается обтекаемым внешним видом, в котором лобовое стекло плавно переходит в боковые окна, образуя единый прозрачный пояс. Наклон фронтального стекла, «заточенные» плавные формы всего тягача, боковые отражающие панели, покатая крыша без люков, а также камеры заднего вида вместо боковых зеркал — все это оптимально направляет поток воздуха вдоль всего транспортного средства, снижая аэродинамическое сопротивление и расход топлива. Место водителя расположено посередине кабины, что увеличивает свободное пространство для него, а во время стоянок рулевая колонка опускается в панель приборов, увеличивая полезную площадь кабины. Полуприцеп выполнен из легких композитных материалов с учетом всех правил аэродинамики. Руководство японской компании Isuzu полагает, что проект «T-Next» очень перспективен.
Интересным оказалось недавнее исследование Североамериканского совета по повышению эффективности грузоперевозок NACFE (North American Council for Freight Efficiency). В опубликованном отчете утверждается, что седельный тягач 8-го класса грузоподъемности с колесной формулой 6x2 на 2,5% будет экономичнее традиционного для США грузовика 6х4. В исследовании NACFE отмечается, что трансмиссии 6x2 сегодня в среднем стоят на $1000-2000 дороже, чем вариант 6x4. Это происходит в значительной степени из-за их малых объемов производства. Из всех тяжелых грузовиков 8-го класса грузоподъемности, собранных в прошлом году, только 2,3% имели колесную формулу 6x2. Да, стоимость пока не является основным козырем пакета 6x2, но если операторы осознают достоинства такой конфигурации шасси, то его цена сможет вскоре сравняться с формулой 6х4 и даже стать ниже. К преимуществам привода 6x2 также можно отнести уменьшенный на 400 кг вес и меньшую стоимость сервисного обслуживания по сравнению с 6х4. Хотя шины на грузовиках с колесной формулой 6x4 изнашиваются равномернее и более эффективно, чем у 6x2, но в целом 6х2 выглядит предпочтительнее. Видимо поэтому описанные выше американские концепты строятся исключительно на шасси 6х2.
В этом номере мы рассказали о перспективных американских грузовиках, немножко упомянули о японском производителе. В следующем номере журнала можно будет узнать о современных тенденциях и поисках европейских автопроизводителей в повышении эффективности магистральных автопоездов. До встречи в следующем месяце.