Самый экономичный погрузчик (зарплата за счет экономии дизтоплива)

Для повышения конкурентоспособности услуг по строительству и перевалке грузов российские предприятия все больше внимания уделяют снижению своих затрат. Основную долю в ежедневных эксплуатационных затратах колесного погрузчика занимает дизтопливо. Все без исключения мировые производители колесных погрузчиков постоянно работают над снижением расхода топлива, добиваясь при этом экономии 3...5%, а иногда даже до 10%. Это достигается путем усложнения топливной аппаратуры, например применением компонентов с электронным управлением, систем Common Rail, насос-форсунок. Усложненная топливная аппаратура чувствительна к качеству дизтоплива, что в условиях России резко снижает надежность и повышает эксплуатационные затраты колесного погрузчика, особенно с учетом дорогостоящих запчастей.

Радикальной и надежной альтернативой являются погрузчики LIEBHERR. При использовании обычной механической топливной аппаратуры они способны экономить 25...47% дизтоплива. Такой результат достигается не за счет топливной аппаратуры, а благодаря особой трансмиссии с гидростатическим приводом (без гидротрансформатора).

Гидростатический привод представляет собой гидронасос и гидромотор, соединенные в замкнутый гидроконтур. Дизельный двигатель приводит в движение гидронасос, который преобразует крутящий момент в поток масла под высоким давлением (до 320...350 бар). От гидронасоса поток масла подается напрямую на гидромотор, откуда возвращается в гидронасос. Замкнутый поток обеспечивает вращение гидромотора, который непосредственно передает вращение на коробку передач. Таким образом, разница между гидростатическим приводом и традиционным (гидродинамическим) приводом погрузчика заключается в отрезке между двигателем и коробкой передач.

В традиционных погрузчиках с гидродинамическим приводом между двигателем и коробкой передач устанавливается гидротрансформатор. Его функциональная особенность в том, что чем более мощный крутящий момент нужен на выходе из гидротрансформатора, тем более высокие обороты дизельного двигателя требуются на входе.

Это означает, что для достижения максимальных усилий трансмиссии или рабочего оборудования машинист обычного погрузчика должен разгонять дизельный двигатель до максимальной частоты вращения (максимально давить на педаль «газа»), т. е. работать в режиме максимального расхода топлива. Совсем наоборот обстоит дело на погрузчиках с гидростатическим приводом, особенность которого состоит в том, что чем больший крутящий момент нужен на выходе из гидростатического контура (на гидромоторе), тем более мощный крутящий момент требуется для привода гидронасоса. Максимальный крутящий момент дизельных двигателей развивается в диапазоне 1400...1600 мин^-1. Именно здесь кроется основная техническая причина столь впечатляющей экономичности погрузчиков LIEBHERR. Именно в этом диапазоне оборотов дизельные двигатели расходуют минимум топлива.

На диаграмме приведены синхронные кривые изменения мощности P, крутящего момента T и расхода топлива be в зависимости от изменения оборотов дизельных двигателей. Это означает, что для достижения максимальных усилий трансмиссии или рабочего оборудования машинисту погрузчика LIEBHERR достаточно разгонять дизельный двигатель лишь до средних оборотов (использовать педаль «газа» лишь на половину хода), т. е. постоянно работать в режиме минимального расхода топлива.

Что же будет, если машинист погрузчика LIEBHERR по привычке или по неопытности будет давить педаль «газа» до упора? Расход топлива все равно будет меньше, чем у любого погрузчика аналогичного класса с гидротрансформатором, минимум на 25%. Это обусловлено несколько иными конструктивными особенностями погрузчиков LIEBHERR.

Вторым по важности фактором экономии топлива является оригинальная модульная компоновка агрегатов, присущая только погрузчикам LIEBHERR. Компоновка агрегатов обычного погрузчика такова, что на «корме» располагается радиатор с вентилятором, далее ближе к центру погрузчика размещается двигатель, к маховику которого крепится гидротрансформатор, а к нему в свою очередь крепится коробка передач, соединенная с раздаточной коробкой. Все эти агрегаты соединены между собой механически, что исключает вариации в компоновке этих агрегатов. Раздаточная коробка находится в центре погрузчика. Как следствие, все указанные агрегаты размещены ближе к геометрическому центру погрузчика, в результате чего центр тяжести также находится близко к нему. Для увеличения грузоподъемности ковша обычного погрузчика необходимо установить на «корме» дополнительный балласт, при этом центр тяжести все равно находится между геометрическим центром и задней осью погрузчика.

Еще одним ключевым отличием погрузчика с гидростатическим приводом от погрузчика с гидротрансформатором является отсутствие механической связи между двигателем и трансмиссией. Между гидронасосом и гидромотором связь выполнена в виде двух гидрошлангов, которые могут быть любой длины и проложены под любым углом. За счет этого на погрузчике с гидростатическим приводом есть возможность модульно варьировать компоновку агрегатов, например сместить дизельный двигатель с гидронасосами вниз и назад за заднюю ось, т. е. ближе к «корме» погрузчика: это смещает центр тяжести погрузчика назад и вниз, увеличивая его грузоподъемность на ковше и устойчивость на пересеченной местности без возрастания общей массы самого погрузчика.

Конструкторы фирмы LIEBHERR пошли еще дальше и развернули дизельный двигатель в сборе с гидронасосами и радиатором на 180°, сместив тем самым радиатор, как более легкий агрегат, к центру погрузчика, а дизельный двигатель с гидронасосами, как более тяжелые элементы, – назад, к «корме» погрузчика. В результате такой компоновки центр тяжести погрузчика LIEBHERR сместился вниз и назад, за заднюю ось. Это позволило увеличить грузоподъемность (объем ковша), длину стрелы (высоту загружаемого борта), дорожный просвет, уменьшить габаритные размеры (радиус разворота), улучшить контакт задних колес с грунтом при заполнении ковша и при движении погрузчика с полным ковшом, повысить скорость разгона и торможения, улучшить доступ к агрегатам для сервиса и ремонта.

Всех этих результатов удалось достичь без увеличения общей массы погрузчиков LIEBHERR. В результате современный погрузчик LIEBHERR в среднем на 1...3 т легче, чем погрузчик такого же класса традиционной конструкции других изготовителей.

Усомнившись в возможности заявленной фирмой LIEBHERR экономии топлива, одно из российских золотодобывающих предприятий Магаданской области организовало одновременную работу погрузчика LIEBHERR L 554 (ковш 3,5 м³) на одной рабочей площадке вместе с аналогичным погрузчиком обычного типа другого изготовителя (ковш 3,6 м³). Обе машины выполняли одинаковую работу по транспортировке промывной породы на расстояние 30...60 м и по погрузке породы в промприбор.

Заказчик организовал строгий учет расхода топлива: машины работали одновременно по 22 ч в сутки (2 смены по 11 ч), после каждой смены производилась заправка до полного топливного бака, заправка осуществлялась из топливозаправщика с расходомером, результаты заправки фиксировались в журнале учета. В качестве примера в статье приведена фотография одной из страниц журнала учета заправки топлива. Контроль расхода топлива проводился по инициативе самого заказчика с целью опровергнуть утверждение об экономичности погрузчиков LIEBHERR, и результаты удивили прежде всего самого заказчика.

Расход топлива на погрузчике LIEBHERR L 554 в среднем составил 9,78 л/ч, на погрузчике с обычной трансмиссией – 20,11 л/ч. Таким образом, экономия топлива на LIEBHERR L 554 составила 10 л/ч. При этом отмечено очевидное превосходство машины LIEBHERR L 554 и по скорости рабочего цикла, и по производительности.

За промывочный сезон машины отработали приблизительно по 2500 машиноч каждая. При экономии 10 л/ч LIEBHERR L 554 сэкономил 25 000 л дизтоплива за промывочный сезон, что при цене дизтоплива 10 руб/л составляет 250 000 руб., т. е. более 8500 USD. Если учесть, что стоимость дизтоплива в Магаданской области около 15 руб/л, можно говорить об экономии за сезон 375 000 руб., т. е. более 13 000 USD. Произведя эти расчеты, заказчик отметил, что сэкономленных денег достаточно для зарплаты машинистов. LIEBHERR же оценивает данные результаты как абсолютно закономерные, так как фирма уверена, что прогрессивные технологии всегда являются основой ее успеха.