Ładowarki kołowe z nową technologią OptiShift i wprowadzana właśnie na rynek nowa ciężarówka budowlana, Volvo FMX były głównymi bohaterami pokazu, zorganizowanego przed dwoma tygodniami w kopalni surowców skalnych w Wiśle przez polską centralę Volvo.

Volvo znów podnosi poprzeczkę w dziedzinie oszczędności paliwa. Duże ładowarki kołowe tej marki zużywają mniej paliwa dzięki technologii OptiShift

Ładowarki kołowe Volvo są znane na świecie z niskiego zużycia paliwa. Obecnie inżynierowie firmy Volvo Construction Equipment wprowadzają nową technologię - funkcję OptiShift, której celem jest poprawa komfortu pracy operatora i zwiększenie trwałości maszyny przy jednoczesnym obniżeniu zużycia paliwa w zadaniach takich jak załadunek i przenoszenie materiałów nawet o 15 proc.

OptiShift stanowi ulepszoną wersję koncepcji układu napędowego APS firmy Volvo, który użytkownicy maszyn tej marki dobrze znają. Rozwiązanie to obejmuje nowy przemiennik momentu obrotowego z funkcją blokady i kierownicą osadzoną na sprzęgle jednokierunkowym, a także opatentowaną przez Volvo funkcję cofania przez hamowanie (RBB). Technologia OptiShift, której premiera miała miejsce na targach Bauma 2010, jest wprowadzana na wszystkich rynkach w ładowarkach kołowych Volvo L150F, L180F i L220F.

System zapewnia obniżenie zużycia paliwa nawet o 15 procent w zadaniach takich jak załadunek i przenoszenie materiałów oraz transport, wyższą wydajność, krótszy czas cykli załadunkowych, wyższy komfort pracy operatora, lepszą reakcję maszyny podczas przyspieszania, większą zdolność pokonywania wzniesień, większy komfort podczas hamowania i zmniejszone obciążenie układu napędowego. W efekcie zwiększa też trwałość maszyny.

Układ OptiShift to połączenie dwóch nowych rozwiązań: nowego zmiennika momentu wyposażonego w funkcję Lock Up wraz z kierownicą zamontowaną na sprzęgle jednokierunkowym oraz funkcji RBB (Reverse By Braking). Sprzęgło Lock Up służy do bezpośredniego połączenia silnika z wałkiem wejściowym skrzyni biegów z pominięciem strat w zmienniku momentu. Funkcja Reverse By Braking to opatentowany przez Volvo system automatycznego załączania hamulców ładowarki podczas zmiany kierunku jazdy, w przeciwieństwie do obecnie stosowanych rozwiązań, gdzie zmiennik przejmuje funkcję wyhamowania maszyny. To rozwiązanie, według producenta, doskonale sprawdza się w krótkich cyklach załadowczych, gdzie operator często zmienia kierunek jazdy i nie musi używać pedału hamulca.

RBB pozwala uniknąć dużych obciążeń zmiennika momentu i układu napędowego, daje znacznie płynniejszą zmianę kierunku jazdy oraz pozwala zaoszczędzić paliwo.

Funkcja Lock Up ma duże znaczenie przy odwożeniu materiału na dłuższych dystansach. Kiedy zostaje załączone sprzęgło Lock Up cała moc silnika jest przekazywana do układu napędowego, aby ładowarka mogła być maksymalnie wykorzystana do transportu materiału. Wynikiem takiego rozwiązania jest zdecydowana poprawa przyspieszenia, delikatniejsza zmiana biegów, znaczny spadek zużycia paliwa i poprawa zdolności pokonywania wzniesień.

Według producenta, innowacja OptiShift daje znaczną poprawę parametrów przy każdym rodzaju prac wykonywanych ładowarką.

Znany już sposób pracy ładowarką polega na tym, że operator zmienia kierunek jazdy z przodu do tyłu i na odwrót, używając przełącznika zmiany kierunku jazdy bez używania hamulców. To oznacza, że cała energia potrzebna do wyhamowania maszyny przenoszona jest przez zmiennik momentu. Ta metoda znacznie ułatwia operowanie maszyną, co przyspiesza cykl załadunku, ale powoduje stałe przeciążenie zmiennika momentu. Energia jest tracona przez generowanie ciepła w oleju skrzyni biegów, co oczywiście oznacza spadek sprawności, zwiększone zużycie paliwa i zmniejszenie trwałości zmiennika.

Dążeniem inżynierów Volvo było wprowadzenie rozwiązania, które nie wpłynie na zmianę przyzwyczajeń operatorów. Postanowili oni użyć standardowych hamulców maszyny zamiast zmiennika, aby wyhamować ładowarkę. Wynikiem jest Reverse By Braking (RBB), opatentowany przez Volvo system, który został zespolony z układem napędowym ładowarki. System nadzoruje wybrany bieg, kierunek jazdy, prędkość i położenie pedału przyspieszenia. Kiedy operator wybierze zmianę kierunku jazdy system automatycznie przełączy skrzynię w pozycję neutralną, zmniejszy obroty silnika i uruchomi hamulce w celu zatrzymania maszyny. Operator może zdecydować o sile hamowania przy użyciu pedału przyspieszenia. Kiedy maszyna wyhamuje do zera, system załączy nowy kierunek jazdy skrzyni biegów, zwolni hamulce i pozwoli przyspieszyć silnikowi do zadanej wartości obrotów, wynikającej z położenia pedału przyspieszenia. Układ zapewnia oszczędność paliwa, powoduje, że zmiana kierunku jazdy staje się bardziej płynna, zmniejsza naprężenia w układzie napędowym, co jest ważne przy wszystkich typach prac. Ale najważniejsze, przy krótkich cyklach załadunku, gdzie zmiana kierunku jazdy przód-tył, tył-przód jest dokonywana setki razy w ciągu godziny.

Następną funkcja innowacyjnego systemu Optishift jest nowy zmiennik momentu ze sprzęgłem Lock Up oraz kierownicą zamontowaną na sprzęgle jednokierunkowym.

Zadaniem systemu Optishift jest zmniejszenie strat energii poprzez modyfikacje zmiennika momentu, w którym zainstalowano kierownicę na sprzęgle jednokierunkowym oraz dodano sprzęgło Lock Up. Funkcja Lock Up realizowana jest przez mechaniczne sprzęgło wielotarczowe, gdzie połowa tarcz połączona jest i kręci się razem z wirnikiem pompy, a co za tym idzie, z prędkością obrotową silnika. Natomiast druga połowa tarcz tego sprzęgła połączona jest z wirnikiem turbiny, czyli z wałkiem wejściowym skrzyni biegów. W tym rozwiązaniu, kiedy wirnik turbiny osiągnie taką samą prędkość jak wirnik pompy zostaje wprawiona w ruch obrotowy kierownica. W tym samym momencie zostaje uruchomione sprzęgło Lock Up, które w mechaniczny sposób łączy dwa wirniki. To eliminuje straty energii oraz poślizg na zmienniku momentu, które dotychczas miały miejsce.

Funkcja Loc kUp przynosi wiele korzyści: płynną i cichą zmianę biegów, oszczędza paliwo oraz podnosi wydajność ładowarki.

Różnica w osiągach maszyn bez i z systemem Lock Up jest natychmiast zauważalna. Kiedy funkcja Lock-Up zostaje uruchomiona na II, III i IV biegu, cała moc silnika jest przekazywana na układ napędowy ładowarki i pomimo że obroty silnika spadają, maszyna wyposażona w ten układ jest w widoczny sposób szybsza, co potwierdziły testowe jazdy porównawcze ładowarek.

Producent przetestował wiele maszyn wyposażonych w Lock Up w różnych miejscach pracy, aby sprawdzić zużycie paliwa i działanie systemu w ogóle.

W firmie Cemex Materials LTD w Anglii, zadaniem ładowarki Volvo L220F było nabieranie urobku z hałdy i załadunek kosza zasypowego. Ładowarka wyposażona w Optishift pracowała w ciężkich warunkach sześć dni w tygodniu. Z wydajnością dzienną 2.400 ton maszyna była w ciągłym ruchu.

Dla firmy Cemex nowe rozwiązanie Optishift oznacza nie tylko wzrost wydajności, czy podniesienie komfortu pracy operatora, ale, co najważniejsze, znaczące oszczędności w zużyciu paliwa. Maszyna, która wcześniej zużywała około 250 l ON dziennie, z systemem Optishift zużywa tylko 200 litrów ropy, czyli oszczędność wynosi aż 20 procent!

Niemiecka firma Heidelberg Cement. Tu przetestowano maszynę L180F wyposażoną w Optishift, która zaopatrywała zakład wprost z wyrobiska. To jest typowe zadanie, polegająca na wydobyciu i transporcie urobku na dystansie niecałych 200 metrów. Ładowarka napełnia łyżkę na ścianie wyrobiska, następnie transportuje materiał po płaskiej drodze i jedzie 12-procentowym podjazdem by opróżnić łyżkę. I tutaj dostrzeżono możliwości funkcji Lock Up: znaczącą poprawę zdolności pokonywania wzniesień, ponieważ cała moc silnika bez strat w zmienniku przenoszona jest na jazdę. Każdy cykl jest o 11 sekund krótszy w porównaniu do standardowej maszyny.

Jak stwierdził Hans Jurgen Jeschke z Heidelberg Cement, głównie chodzi o zużycie paliwa. W tej firmie porównywalna ładowarka zużywała średnio 27-28 litrów ON na godzinę, a z Optishift udało się zejść do poziomu 24 l.

Testujący ładowarki są zgodni: praca takiej ładowarki jest bardziej płynna, odbywa się przy niższych obrotach silnika. Kiedy cofasz spod kosza lub hałdy, nie musisz używać hamulca do zatrzymania maszyny, wystarczy tylko zmienić przełącznikiem kierunek jazdy i maszyna resztę wykona sama.

W Wiśle zaprezentowano także możliwości nowego modelu wywrotki, FMX. Ten pojazd ma układ przeniesienia napędu stworzony do pracy w wymagających warunkach, skrzynię biegów I-Shift, hamulec silnikowy VEB lub VEB+ o dużej mocy (375 kW przy 2.300 obr/min), duży prześwit podwozia oraz światowej klasy systemy bezpieczeństwa.

Volvo postanowiło udoskonalić model FM, sprawdzony pojazd budowlany. Układ napędowy FM stanowił dobrą bazę, a opinie kierowców były inspiracją dla wielu nowych cech FMX. Rezultatami tej transformacji są m.in. nowe, wytrzymalsze elementy zewnętrzne, nowe, odporne na uszkodzenia reflektory główne, nowy zaczep do holowania o dopuszczalnym obciążeniu 25 ton w przednim zderzaku, trzyczęściowy stalowy zderzak z narożnikami wykonanymi z blachy o grubości 3 mm ,nowe antypoślizgowe stopnie wejściowe, nowa drabinka i uchwyt z boku kabiny. Wzmocniona osłona silnika chroni kluczowe podzespoły pojazdu. Nowe, wytrzymałe stalowe zbiorniki paliwa są zamontowane wyżej, zapewniając większy prześwit. Nowy, wyższy wlot powietrza w kabinie dziennej - dostępny w wyposażeniu dodatkowym - dostarcza czystsze powietrze do silnika i nie ogranicza widoczności do tyłu podczas cofania.

Od 11-litrowych (330 do 450 KM) i 13-litrowych (380 do 500 KM) jednostek napędowych kierowcy mogą oczekiwać dobrych osiągów, zarówno pod względem mocy, jak i ekonomiki paliwowej. Wprowadzono udoskonalenia "budowlanej" wersji skrzyni biegów I-Shift. Nowy czujnik obciążenia przesyła dane o masie pojazdu do skrzyni biegów, w celu optymalizacji procesu zmiany biegów i płynnego ruszania z miejsca.