Газобаллонные версии Scania: смена цикла
Мировая тенденция последних десяти лет – газобаллонные автомобили. Они есть практически у каждой фирмы. А самым перспективным газомоторным топливом считают природный газ метан: он дешевле не только бензина и солярки, но и пропан-бутана, а выбросы CO 2 при его сгорании минимальны. Грузовик на природном газе экологичнее дизельного и на 15% дешевле в обслуживании и эксплуатации.
В России первым заказчиком газобаллонных грузовиков Scania стала компания РУЛОГ, российское подразделение фирмы HAVI Logistics, глобального логистического оператора сети McDonald’s. И акцент делали вовсе не на дешевизне метана, а на экологии – утверждают, такова политика компании, вне зависимости от региона деятельности.
Пока в Россию поставляются газобаллонные развозные трехосные Скании в двух вариантах: P 280 6×2HNB и P 340 6×2HNB полной массой 26,5 тонны, а также 19-тонные седельные тягачи P 340 LA4×2MNA. Первые несколько автомобилей уже эксплуатируются в Московской области.
ОБЩАЯ ПРОБЛЕМА
Оптимальное место для размещения баллонов на большом грузовике – на раме, по бокам. И на развозной Скании, и на седельных тягачах применены одинаковые резервуары под сжатый метан: стальные баллоны производства итальянской компании BRC – восемь штук по 103 литра. Они тяжелее стеклопластиковых баллонов на 200 кг, зато дешевле.
Запас хода развозной Скании (без прицепа) со стальными баллонами составляет 400–600 км. Есть вариант и с композитными баллонами: их тоже восемь, но объем каждого всего 80 л из-за более толстых стенок.
У каждого баллона перекрывается расходный вентиль – это удобно при обслуживании автомобиля. И есть общий магистральный вентиль: с него начинается и им заканчивается рабочий день водителя газобаллонного грузовика.
Применены два разных заправочных вентиля: европейский NGV1 и «советский» – чтобы грузовик не остался без топлива из-за особенностей технологического оснащения какой-либо АГНКС.
Есть комбинированный блок подготовки газа: он проходит через фильтр и регулятор давления. При полностью заполненных баллонах давление составляет от 200 до 240 кг/см² (от 200 бар), но, пройдя через понижающий редуктор, газ поступает к двигателю уже под давлением около 10 атмосфер.
Количество заправленного или израсходованного газа контролируется по приборам. В регуляторе давления газ очень сильно охлаждается, поэтому для подогрева к редуктору подается охлаждающая жидкость из мотора.
С ЦИКЛОМ НИКОЛАУСА ОТТО
Самый маленький современный дизель у фирмы Scania – рядная «пятерка» DC9 объемом 9,3 литра; ее устанавливают в основном на двухосные грузовики Scania Distribution, а кроме того – на городские автобусы Scania OmniLink. Как ни странно, именно этот двигатель конвертирован для газобаллонных грузовиков. Хотя говорят, что позже будет применяться и более мощный двигатель, объемом 13 литров.
У мотора Scania OC09 (так называется газовая версия) две настройки: 280 л.с. при 1900 об/мин и 1350 Н·м при 1100–1400 об/мин или 340 л.с. и 1600 Н·м при тех же оборотах. Несмотря на то что вместо солярки с ее хорошей теплотворностью используется «тощий» метан, мотор не потерял в мощности! В этом велика заслуга механизма ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр, интеркулера и турбины.
Особенность мотора DC9: в нижней части блока цилиндров установлены два уравновешивающих балансирных вала. Если бы не эти валы, мотор DC9 был бы близнецом известного шестицилиндрового дизеля Scania DC11, а так – стал «младшим братом». Ведь конструктивно все рядные моторы «скамеек» сходны – модульный подход!
Газовую версию мотора Scania DC9 перевели на цикл Отто: у него есть свечи и катушки зажигания, даже дроссельная заслонка есть. Степень сжатия не 16–17 единиц, как на дизеле с турбонаддувом, а всего 12,6. Для этого изменили поршни и головки блока цилиндров. Напомним, у метана или пропан-бутана октановое число выше 100, то есть степень сжатия нужна даже бόльшая, чем под 98‑й бензин.
Свеча зажигания – DENSO SK20R5‑G. Фактически это обычная наша свеча А‑17 от Жигулей или А‑20. В смысле – их аналог. Электронное управление зажиганием, раздельные катушки и подача газа в двигатель схожи с современными системами обычного бензинового мотора.
Количество подаваемого газа зависит от количества воздуха, требуемого двигателю в данный момент. Есть лямбда-датчик, поэтому смесь стехиометрическая, наиболее экономичная. Из выхлопной трубы не видно не то что сажи – даже дымка! В Европе газовым моторам присваивают индекс Евро‑5 и EEV, а Scania OC09 заявлена как отвечающая нормам Евро‑6.
Обычно, чтобы метановый грузовик «нормально ехал», мотор приходится крутить активнее, чем дизель. А здесь обороты максимальной мощности и момента остались практически прежними, как на солярке, и мотор работает совсем по-другому – мягче и без вибраций. И, что особенно важно, газовое оборудование жизнеспособно при морозах до 40 градусов!
Из оригинальных деталей – впускной коллектор. В нем на стыке с головками установлены газовые форсунки с электронным управлением. На каждый впускной клапан приходится по форсунке, в каждой головке их две. Итого десять.
Мотор Scania OC09 унифицирован с дизелем почти на 70% – проблем с запчастями быть не должно. Кстати, у газовых моторов, если сравнивать с дизелями и тем более с бензиновыми двигателями, в значительно меньшей степени изнашивается цилиндропоршневая группа: газ не смывает масляную пленку со стенок цилиндра. Убить поршневую может только дырявый воздушный фильтр. Моторное масло тоже служит дольше – 45 000 км.
ЗОНА КОМФОРТА
Из других особенностей машины отмечу автоматическую коробку GA766R – так по классификации фирмы Scania, но на самом деле это шестидиапазонная Allison МD 3200, как честно пишут шведы в спецификации.
Коробка рассчитана на автомобили полной массой от 15 до 45 тонн, то есть и в составе автопоезда. Созданы универсальные программы управления для более тонкой настройки под конкретные условия работы. Для газобаллонных грузовиков Scania поставляются две программы.
В коробку встроен трансмиссионный замедлитель-ретардер, повышающий эффективность торможения и сокращающий износ тормозных колодок.
Как вариант рассматривается установка механической коробки. Это было бы неплохо, особенно если будут предлагать робот Opticruise.
Напомним, Scania издавна сама делает не только механические коробки, но и автоматы на их основе (с 1994 года). В отличие от роботизированных коробок других производителей, у робота Opticruise механизм переключения с электропневматическим управлением установлен на стандартную механическую коробку – сохранены даже синхронизаторы!
Интересно, что на развозных машинах Scania P 2 806×2HNB и P 340 6×2HNB применяется пневматическая подвеска на всех трех осях. «Ленивая» ось сделана еще и подруливающей – для снижения износа шин и улучшения управляемости.
У седельного тягача подвеска обычная: спереди – на рессорах, сзади – четырехбаллонная пневматическая.
А подвеска кабины пневматическая на всех машинах – чтобы еще больше облегчить труд водителя, работающего на «общепит».
ГДЕ ЗАПРАВЛЯТЬСЯ
В конце 2014 года были утверждены правила предоставления субсидий на закупку газомоторных автобусов и техники для нужд ЖКХ. По мнению Минэнерго России, стимулирование использования газомоторного топлива к 2030 году приведет к увеличению производства газомоторных автомобилей до 3,8 млн штук, а количества газозаправочных станций – до 8400.
Но пока газокомпрессорных станций мало. Благодаря Интернету все же можно выстроить маршрут движения газобаллонных автомобилей, занятых в межрегиональных перевозках, но лучше не отъезжать от «колонки» дальше чем на 150–200 километров. Шведы считают оптимальным плечо 300 километров, в России придется крутиться вокруг областных центров.
В Москве сжатым метаном можно заправиться на пяти АГНКС, расположенных на МКАД. Еще три заправки есть в Московской области: в Сергиевом Посаде, Коломне и Орехово‑Зуеве. В Нижегородской области три АГНКС: одна в Дзержинске и две на окраинах Нижнего. Трасса Москва – Петербург: есть заправка на окружной дороге в Твери, потом в Великом Новгороде, далее – в Тосно. В Петербурге три заправки. А в Татарстане восемь АГНКС, из которых три – в окрестностях Казани.
И НАШИМ, И ВАШИМ
На выставке IAA‑2014 в Ганновере была представлена Scania, работающая и на сжатом метане, и на сжиженном газе. У нее разные баллоны: для сжиженного газа – криогенный «термос», дополненный испарителем. Запас хода – до 1100 км. Схожая схема применяется и на обычной пропановой аппаратуре, но здесь испаритель не объединен с редуктором низкого давления, а размещен отдельно. В России еще нет заправок со сжиженным метаном, а поскольку ни одна компания не бежит впереди паровоза, к нам такие машины не поставляют.
Фотогалерея
42219
13