БелАЗы и Комацу - неудачи Титанов

Самые большие в мире карьерные самосвалы

Им не место в городе. Им не место на трассе. Им вообще нет места на дорогах. Потому, что еще пока не создали таких дорог, по которым спокойно смогли бы перемещаться карьерные самосвалы. Тысячи лошадиных сил мощности, десятки тысяч ньютон-метров крутящего момента, сотни тонн собственной массы – постоянная среда обитания всего этого великолепия рудники и открытые разработки полезных ископаемых. И, несмотря на то, что сектор применения автомонстров очень специфичен и ограничен, а стоимость каждого самосвала составляет несколько миллионов долларов, конкуренция очень высока. Но в отличие от обычных автомобилей, где борьба идет за комфорт, динамические характеристики и дизайн, здесь самые-самые определяются по другим параметрам, самый главный из которых – грузоподъемность. Так, отдельные представители тяжелой техники за один раз способны перевезти в своем кузове более 350 тонн породы! И даже более того, они это делают каждый день, не прерываясь на выходные и праздники. А отдыхает автомобиль только в случае поломки, планового технического обслуживания или по дороге на новое место работы.

На место работы гиганты отправляются в разобранном виде – асфальтовых дорог, которые без последствий смогли бы выдержать их вес, пока еще не придумали. Жестоко? Да жестоко, но иначе нельзя. После покупки автомобиль должен сразу отрабатывать немалые затраты на его покупку, и каждая минута простоя обходится владельцу очень дорого. Вот и трудятся огромные исполины практически круглые сутки, ползая по тропам рудников и разработок. Если посмотреть на эту картину из окна вертолета или со смотровой площадки, то все кажется достаточно органичным: узкие тропы и обычные грузовики. Масштабы происходящего начинаешь осознавать, только если окажешься в непосредственной близости.

И тогда маленькие тропы превращаются в широченные плато, на которых спокойно разъезжаются исполины высотой с хороший двухэтажный дом, и шириной почти в десять метров, везущие в кузовах по небольшому Эвересту. И с высоты человеческого роста, которая, кстати, вполовину меньше высоты колеса карьерного самосвала, думать о том, что «вот та громадина чуть поменьше вот той» не приходится. И все-таки они различаются. Так, например, японский Komatsu 930E-3SE в импровизированной четверке самых больших автомонстров можно поставить на четвертое место.

4 место. Komatsu 930E-3SE.
Komatsu 930E-3SE - флагман японского производителя тяжелой техники, полная масса автомобиля – 504 тонны, а мощность двигателя – 3500 лошадиных сил. Автомобиль длиною чуть менее 15,5 метров, способен перевозить в своем «чреве» до 290 тонн груза. А его полная масса составляет ни много, ни мало 500 тонн! Для того, чтобы сдвинуть такую громадину с места под капотом (в переносном смысле этого слова) расположен 18-ти цилиндровый турбодизельный двигатель мощностью 3500 лошадиных сил, которые он развивает при 1900 оборотах в минуту. Кстати, этот силовой агрегат может похвастаться не только высокой мощностью и убийственным крутящим моментом, но и немалым весом – 10 тонн! И эта цифра не кажется совсем фантастической, особенно, после того как узнаешь, что в его системе смазки с мокрым картером «плещется» 340 литров моторного масла, а в системе охлаждения все 719 литров антифриза. В отличие от обычных автомобилей, где маховик двигателя соединен с ведущими колесами через коробку передач, в карьерных самосвалах самой популярной является другая схема тягового агрегата. Двигатель всю свою мощность отдает не механической трансмиссии, а генератору переменного тока, который в свою очередь питает тяговые электромоторы.

Размеры грузовика действительно огромны – в своем кузове он может перевезти загородный дом средних размеров. Кстати, электродвигатели, составляют часть задней оси, а значит, являются рабочими образцами пресловутых мотор-колес, которых мы никак не дождемся в легковом секторе. Крутящий момент от электродвигателей передается на гигантские колеса с посадочным диаметром покрышки 63 дюйма не напрямую, а через компактные редукторы (так объем масла, необходимый для работы каждого редуктора составляет всего 95(!) литров «трансмиссионки»). С таким силовым агрегатом, максимальная скорость Komatsu 930E-3SE составляет 64,5 километров в час, что для такой махины совсем не мало, и проблема тут состоит не в том, чтобы ее разогнать, а в том, как остановить. Над этой задачей трудится гибридная тормозная система, состоящая из трех подсистем: основной, вспомогательной и стояночной. Основная система – гидравлическая, многодисковая, с раздельными контурами передней и задней оси и масляным охлаждением тормозных дисков. Максимальное давление тормозной жидкости в контуре составляет 172 атмосферы и при этом во время торможения общая площадь поверхности трения составляет почти 10 квадратных метров! Но даже такая система не может в одиночку справляться с гигантом, поэтому ей в помощь трудится вспомогательная – электродинамическая система торможения. Во время торможения тяговые электромоторы переключаются в режим генераторов, и вся вырабатываемая ими электроэнергия превращается в тепло на нагрузочных резисторах. Мощность, рассеиваемая на резисторах, в пике может быть более 4000 киловатт! В то время как среднее значение этого параметра составляет 2900 киловатт. Стояночная тормозная система – с сухими тормозными дисками, способна удерживать полностью загруженный автомобиль на 15% уклоне. Привод цилиндров – механический пружинный, управление – гидравлическое.

3 место. БелАЗ 75600.
Почти что отечественный БелАЗ 75600 за час работы потребляет большее 500 литров дизельного топлива. Еще больше руды, чем Komatsu 930E-3SE, способен перевезти БелАЗ 75600 – грузовик, который с запасом входит в элитный класс 300-тонных карьерных самосвалов. Его максимальная грузоподъемность составляет 320 тонн, а полная масса загруженного автомобиля - 560 тонн. При этом его длина даже меньше чем у японского тяжеловеса – всего 14,9 метра. В качестве силового агрегата на БелАЗе используется 18-ти цилиндровый V-образный турбодизель Cummins QSK78-С объемом 77,6 литров. Номинальная мощность двигателя – 3546 лошадиных сил, крутящий момент – 13771 Нм. Схема силовой установки – комбинированная с генератором переменного тока и двумя тяговыми электродвигателями фирмы Siemens мощность по 1200 киловатт каждый. Максимальная скорость автомобиля – 64 км/час. Кстати, средний расход топлива в час у такой махины колеблется у отметки 500-550 литров солярки в час, так что стандартного 4375-литрового бака хватит как раз на рабочую смену.

На БелАЗ 75600 используется объединенная гидросистема, которая включает в себя опрокидывающий механизм платформы, тормозную систему и рулевое управление. Все это дело приводит в действие аксиально-поршневой двухсекционный насос переменной производительности. Общий объем гидравлической системы – 600 литров масла, давление в рабочем контуре – 165 атмосфер. Рулевое управление у БелАЗа с аварийным контуром – в случае отказа основной системы или остановки двигателя, в работу вступают пневмогидроаккумуляторы, запаса энергии которых хватит для того, чтобы совершить пару маневров. Подвеска – полностью зависимая, спереди установлено по 2 масляных амортизатора с газовым подпором, сзади по одному. Амортизаторы отличаются сверхмалыми рабочими ходами поршней: для передней оси 200 мм, для задней 170 мм. Кстати, в плане формирования списка дополнительных опций, карьерные самосвалы ничем не отличаются от легковых автомобилей, естественно с поправкой на специфику. Так для БелАЗ 75600 можно дополнительно заказать кондиционер, дополнительный отопитель, систему контроля давления в шинах и даже подогрев зеркал заднего вида! Кроме того, самосвал, можно оснастить и весьма специфическими опциями, чего стоит одна система предупреждения о приближении к высоковольтным линиям или система контроля загрузки автомобиля.

2 место. Caterpillar 797B.
Caterpillar 797B по конструкции – обычный грузовой автомобиль, разве что очень большой. На втором месте заслуженно обосновался представитель наиболее известного производителя тяжелой техники - Caterpillar 797B. Исполин с полной массой почти 624 тонны, способен взять на борт 345 тонн груза. При этом он обладает достаточно экзотичной для карьерных самосвалов конструкцией. Хотя, если посмотреть с обычной автомобильной точки зрения – Caterpillar 797B построен по традиционным, даже скорее классическим канонам: заднеприводный автомобиль с передними управляемыми колесами, турбодизельным двигателем и гидромеханической трансмиссией.

Силовой агрегат у Caterpillar 797B поражает воображение: 24 цилиндра, 117 литров рабочего объема, 3550 лошадиных сил и 16 000 Нм крутящего момента! В передней части самосвала расположен огромный 24-х цилиндровый двигатель рабочим объемом цилиндров 117 литров! Для того, чтобы создать такой мотор, инженерам фактически пришлось взять два двенадцатицилиндровых двигателя Cat 3512B и совместить их воедино. Несмотря на большой объем, мощность двигателя всего на 4 лошадиных силы больше, чем у БелАЗа. Такую «скупость» производитель обещает возместить повышенным ресурсом двигателя, и именно с этой целью были ограничены максимальные обороты. Зато крутящий момент здесь действительно рекордный: больше 16 000 Нм! От двигателя крутящий момент через короткий карданный вал передается в самую большую коробку переключения передач в мире! Гидромеханическая планетарная коробка имеет 7 ступеней и управляется компьютером.

Вообще Caterpillar 797B по праву считается одним из самых напичканных электроникой карьерных самосвалов. Центральный блок контролирует сотни параметров и в зависимости от внешних условий, корректирует работу двигателя, трансмиссии и тормозной системы. Так во время старта груженого самосвала или подъема в гору, система кратковременно увеличивает крутящий момент на 22% от номинального значения и выбирает оптимальные моменты для переключения передач, а во время торможения не допускает блокировки колес и увода автомобиля с траектории.

Любовь американцев к «автоматам» и объемным моторам дала о себе знать и в тяжелой технике - Caterpillar 797B может похвастаться самой большой трансмиссией и самым большим двигателем. Над чем действительно пришлось потрудиться основательно, так это над тормозной системой. Если у конкурентов, основную часть работы на себя берут электродинамические тормоза, то здесь вся нагрузка приходится на гидравлику. Чтобы гарантированно останавливать полностью загруженный автомобиль суммарную рабочую площадь тормозных дисков пришлось увеличить до 33 квадратных метров – это более чем втрое больше, чем у того же Komatsu. Кроме этого тормоза имеют мощную масляную систему охлаждения и резервный контур с гидравлическим замком – как только давление в контуре падает – тормозные цилиндры под действием пружины останавливают автомобиль.
Две педали, руль, селектор «автомата» - рабочее место водителя вполне себе заурядно. Кстати, Caterpillar 797B может похвастаться несколькими рекордами: самый большой двигатель – 117 литров рабочего объема и 24 цилиндра; самая большая трансмиссия, самая большая максимальная скорость – почти 68 км/ч; самый вместительный топливный бак – 6800 литров. Но все-таки первое место ему занять мешает…

1 место. Liebherr-T282B.
Восьмое чудо света. Именно так прозвали Liebherr-T282B во время премьеры, на строительной выставке в Германии. 363 тонны. Больше груза, чем Liebherr-T282B пока не может взять на борт ни один грузовик в мире. При этом его снаряженная масса на 50 тонн меньше чем у Caterpillar 797B – 230 тонн против 280 у американца. Именно по способности перевезти как можно больше груза при наименьшей собственной массе оценивается совершенство конструкции, и по этому параметру Liebherr-T282B превосходит всех своих конкурентов. Автомобиль может комплектоваться двумя двигателями: либо 18-ти цилиндровым Cummins QSK 78 (как на БелАЗ 75600) массой 11300 килограмм, либо более легкой и мощной «двадцаткой» Detroit Diesel, объемом 90 литров, мощностью 3650 л/с. Схема силовой установки классическая для карьерных самосвалов – двигатель приводит в действие генератор переменного тока, а тяговой силой являются электромоторы Siemens.

20-ти цилиндровый двигатель с генератором переменного тока расположен над передними колесами, тяговые электродвигатели – вместо задней оси. Тормоза – гибридные. Основную работу на себя берет электродинамическая тормозная система, превращая тяговые электромоторы в генераторы, которые в свою очередь гасят выработанную энергию на специальных резисторах. В помощь им трудятся гидравлические дисковые тормоза: по одному тормозному диску на передних колесах и по паре на задних. В отличие от других самосвалов, где одна гидравлическая система обслуживает, рулевое управление, тормоза и систему опрокидывания кузова, здесь две первых системы снабжены собственным независимым контуром объемом 1060 литров с резервным гидравлическим аккумулятором.

На жидкокристаллическую приборную панель, помимо технических данных может выводиться изображение с видеокамер, расположенных по периметру кузова. Управлять такой махиной совсем непросто, и ошибка водителя может стоить действительно дорого, поэтому в автомобиле сделано все для того, чтобы облегчить водителю рабочую смену. В кабине хорошо защищенной от внешнего шума и пыли, педали и руль находятся на своих привычных местах, а перед глазами водителя – прогрессивная жидкокристаллическая панель приборов. От жары водителя спасает кондиционер с мощной системы фильтрации воздуха, от холода – не менее мощная печка, ну а от скуки – современная аудиосистема, и осознание того, что твоим рукам подчиняется самый большой автомобиль в мире.