Все могут тягачи (часть 2)
Автопоезда, работающие с прицепным составом грузоподъемностью от 50 до 100 и свыше 100 т, комплектуются специальными автомобилями-тягачами, конструкция которых имеет значительные отличия от базовых образцов. Кроме того, в большинстве случаев подобные автопоезда имеют осевую нагрузку от 15 до 40 т, увеличенное количество колес и осей, а также габариты превышающие регламентированные значения. Вполне понятно, что такие транспортные средства обладают пониженными маневренными и скоростными качествами. Для их передвижения необходимо разрешение соответствующей дорожной службы.
Количество тягачей, необходимых для буксирования тяжеловозной прицепной техники, зависит от их тяговых возможностей, массы груза и конкретных условий перевозки. Тягачи могут располагаться как впереди, так и позади тяжеловоза, т.е. использоваться в качестве толкачей, а на спусках — в качестве тормозных звеньев. Вместе с тем наличие нескольких тягачей существенно увеличивает габаритные размеры автопоезда. При этом значительно усложняется согласование действий водителей, несмотря на наличие радиотелефонной связи между ними и оператором, управляющим прицепным составом. Например, при трогании автопоезда с места, особенно на подъеме и в зимних условиях, когда возможно примерзание шин к поверхности дороги, а часто — накладок тормозных колодок к барабанам.
Полуприцепы, как правило, буксирует один седельный тягач, нагрузка на опорно-сцепное устройство которого достигает 30–40 процентов от всей массы автопоезда. В случае необходимости используется второй тягач (толкач), расположенный сзади. Для буксировки прицепов-тяжеловозов применяются балластные тягачи, на шасси которых для увеличения сцепления колес с дорогой и лучшей реализации тяговых усилий, создаваемых моторио-трансмиссионной установкой, размещается дополнительный груз-балласт. Сегодня мировой рынок автомобильной техники, используемой для перевозки различной дорожно-строительной и землеройно-транспортной техники, отличается большим разнообразием моделей и конструктивных решений. Наиболее сильными игроками в этой области среди европейских производителей являются компании «DaimlerChrysler», «rVECO», «Renault», «Scania», «Volvo», «MAN», «DAF». В Северной Америке главенствующее положение занимают Freighdiner, Kenworth, Peterbilt, International, Mack, Sterling, американское отделение Volvo. На азиатском континенте лидирующие позиции удерживают Hino, Isuzu, Mitsubishi, Nissan Diesel, Hyundai, Daewoo. Среди прочих можно отметить изделия фирм «Oshkosh», «Nicolas», «Astra», «Titan», «ERF», «Foden», «Tatra», «Western Star». В странах Содружества тягачи различных классов выпускают УралАЗ, КамАЗ, ЗИЛ, КЗКТ, БЗКТ, IVECO-УралАЗ, МАЗ, MAS-MAN, M3KT, КрАЗ.
Нельзя не сказать о фирмах-производителях комплектующих, продукция которых (двигатели, трансмиссии, элементы ходовой части, электронные устройства, электроаппаратура, специальное оборудование и т.д.) по кооперации поставляется практически всем изготовителям автомобилей.
В настоящее время автомобили-тягачи выполняются по трем основным компоновочным схемам — с кабиной, расположенной за двигателем (капотная компоновка), с кабиной над двигателем (бескапотная компоновка), с кабиной перед двигателем. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. Полукапотная компоновка применяется преимущественно на малотоннажных грузовиках. В Европе и Азии подавляющее большинство тягачей имеют бескапотную компоновку. За океаном в связи с менее жесткими габаритными ограничениями значительно чаще грузовики выполняются с капотной компоновкой. Однако имеются примеры расположения двигателя над кабиной и позади нее. В России и СНГ нашли применение компоновочные решения всех трех схем.
Техническое совершенство тягачей и их эксплуатационные характеристики во многом определяются типом и конструкцией силовых установок. Номинальную мощность двигателя устанавливают из условия обеспечения требуемых скоростей движения при заданной полной массе автопоезда, а число и расположение цилиндров выбирают с учетом достижения оптимальных показателей по массе двигателей, их габаритных размеров и компоновки моторного отсека.
Сейчас около 70 процентов всех тягачей мощностью до 500 л.с. оснащаются рядными 6-цилиндровыми дизелями. Остальные двигатели представляют V-образные б-, 8-, 10-, 12-цилиндровые агрегаты. По количеству моделей рядные 6-цилиндровые дизели почти вдвое превышают все V-образные. В России же рядные 6-цилиндровые дизели находятся в стадии разработки и испытаний.
В настоящее время около 90 процентов дизелей грузовиков оборудованы турбонаддувом и значительная их часть имеет тенденцию расширения охлаждаемого и наддувочного воздуха, что в совокупности значительно повышает не только форсировку двигателя, но и его экологические и технико-экономические показатели. Применение дополнительной силовой турбины, как например на дизеле фирмы «Scania», еще больше улучшает эти характеристики.
Чтобы снизить расход топлива и токсичность отработавших газов, современные дизели оснащаются системой непосредственного впрыска топлива, индивидуальными насос-форсунками, электронными системами управления рабочими процессами и диагностики важнейших элементов двигателя. Довольно активно используется система рециркуляции отработавших газов. Все новые грузовики, выпускаемые в Европе, теперь соответствуют стандарту Euro-3. He менее жесткие экологические нормы приняты и в США.
Многолитровые двигатели тягачей, тяжеловесных автопоездов, работающих в сложных эксплуатационных условиях, снабжаются радиаторами системы жидкостного охлаждения увеличенной площади либо дополнительными радиаторами, устанавливаются более мощные охладители (теплообменники, радиаторы) наддувочного воздуха и масляной системы.
Диапазон мощностных показателей дизельных двигателей, монтируемых на седельные и балластные тягачи, очень широк. Самыми распространенными силовыми установками являются дизели компаний «Cummins», «Detroit Diesel», «Caterpillar», «DaimlerChrysler», «IVECO», «Volvo», «Deutz», «MAN», «Renault», «Scania». Крупнейшими отечественными изготовителями являются ярославский Автодизель и КамАЗ.
На отдельных образцах устанавливаются силовые установки мощностью 800–850 л. с.
Трансмиссии современных тягачей призваны обеспечить наиболее полное использование энергетических возможностей двигателей. Данное утверждение в первую очередь относится к коробкам передач. Среди них наиболее популярными являются механические ступенчатые агрегаты. В зависимости от класса тягача коробки передач могут насчитывать от 5 до 18 ступеней. Их переключение осуществляется водителем либо с использованием сервомеханизмов. Полуавтоматические трансмиссии снабжены сцеплением или коробкой передач с автоматическим управлением или сервопереключением. В автоматизированных трансмиссиях имеется автоматически управляемое сцепление, автоматически переключаемая коробка передач и устройство автоматического регулирования топливоподачи двигателя в процессе переключения передач. Автоматические коробки передач включают блокируемый гидротрансформатор, как правило, 3–6-ступенчатую механическую (планетарную) коробку передач, гидронасос и систему управления. Переход с одной ступени на другую в этом случае происходит без участия водителя, с помощью специального механизма (в зависимости от скорости или сопротивления движения тягача и от частоты вращения коленчатого вала двигателя). Преимуществом такого типа трансмиссии является плавное изменение передаточного отношения и работа без разрыва силового потока от двигателя к колесам при переключении ступеней. К недостаткам можно отнести сложность конструкции и несколько больший расход топлива (обычно на 3–7 процентов) по сравнению с механическими аналогами. Оптимизация работы гидромеханической и механической трансмиссий и улучшение технико-экономических показателей автомобиля достигается внедрением программируемых микропроцессорных систем управления, которые все шире используются в последние десятилетия.
