nieuws

Hydropneumatische vering en stuurbare achteras op MAN-truck

bouwbreed

Betere rij-eigenschappen, minder slijtage aan truck en het wegoppervlak plus een 10 procent kleinere draaicirkel zijn de belangrijkste kenmerken van het nieuwe WSG-bouwprogramma dat MAN sinds kort in Nederland op de markt brengt. De specifieke eigenschappen van deze F2000-serie zijn dat de achterste as van het tandemstel aangedreven en snelheidsafhankelijk stuurbaar is en daarnaast is het tandemstel hydropneumatisch geveerd. Naast Terberg en GINAF is MAN nu de derde fabrikant van vrachtwagens die en soortgelijk systeem op de (bouw)markt brengt.

Bouwvoertuigen worden zowel op de weg als in het terrein ingezet. Met name dit laatste stelt zeer hoge eisen aan de constructie van het chassis, onderstel en aandrijflijn. De krachten die bij volle belading in het chassis optreden zijn zeer groot. Ook de stabiliteit van de auto wordt zwaar op de proef gesteld. Voor een optimale bedrijfszekerheid, gebruikseconomie en veiligheid moeten daarom zowel de constructie als de asconfiguratie op deze specifieke inzet toegesneden zijn.

De toepassing van een zogenaamde narrowspread-tandemstel bij een standaard kipper kan leiden tot een extreme overbelasting van de achterassen terwijl deze tegelijkertijd een optimale benutting van de voorassen in de weg staat. Tevens leidt dit tot minder gunstige terreineigenschappen en heeft nadelige gevolgen voor het remsysteem. Dit alles bracht MAN er al in 1990 toe om zijn F90-serie met widespread tandemstel op de markt te brengen, om daarmee aan deze bezwaren tegemoet te komen.

Deze configuratie kent echter ook nadelen. Zo is er nog steeds sprake van vrij forse torsiekrachten op het chassis en bemoeilijkt de relatief ruime draaicirkel het manoeuvreren.

Om deze problemen op te lossen ontwikkelde MAN een vergelijkbare asconfiguratie maar dan met gestuurde achteras en een hydropneumatisch veersysteem met stabiliserende werking: de F2000 WSG. Hierbij zorgt de gestuurde achteras voor een sterke reductie van de torsiekrachten op het chassis, een gunstiger wegdekbelasting en een ca. 10% kleinere draaicirkel.

Binnen de markt van het bouwvervoer was MAN altijd een A-merk. De laatste jaren is hier echter fors aan geknabbeld door de concurrentie die wel beschikte over een WSG-systeem.

Met de introductie van een eigen systeem tracht MAN zijn verloren positie weer te heroveren. Op dit moment levert MAN dit systeem nog alleen op de drie- en vierassers, terwijl de vijfasser in de loop van 1998 wordt verwacht.

Stuursysteem

De uitvoering van de MAN’s met WSG is enigszins vergelijkbaar met die van vliegtuigen: alle vitale systemen zijn meervoudig en geheel gescheiden uitgevoerd. Zo zijn er voor de stuurinrichting maar liefst vier oliepompen gemonteerd: een voor de voorassen en een voor de achterassen, met een identieke reserve voor de noodbesturing. In mechanische zin werken veer- en stuursysteem volstrekt onafhankelijk van elkaar alleen op het gebied van de elektronica zijn enkele koppelingen aangebracht.

De stuursystemen van voor- en achteras zijn op geen enkele wijze hydraulische gekoppeld. Op de nokkenas is een krachtige oliepomp gemonteerd. Deze bouwt reeds bij stationair toerental voldoende werkdruk op om de noodzakelijke stuursnelheid te realiseren. Een verdeelblok achter de pomp bepaalt of de olie naar de stuuras gaat dan wel door de oliekoeler geleid wordt. De pomp voor de noodbesturing van de vooras(sen) is op de verdeelbak gemonteerd. Zowel op het stuurhuis als op de achteras is een elektronische signaalgever aangebracht. De impulsen daarvan worden gebruikt bij de eigenlijke besturing van het voertuig. Wanneer de vooras een uitslag van 5 graden of meer bereikt, krijgt de achteras via elektronische weg een snelheidsafhankelijk bevel om mee te gaan sturen. Tussen 0 en 20 km per uur wordt dan de volledige instuurhoek benut terwijl bij snelheden tussen 20 en 40 km per uur deze proportioneel wordt teruggebracht tot 0 graden. Boven de 40 km per uur is het tandemstel star, hetgeen de koersstabiliteit ten goede komt. De achterste as kan, afhankelijk van de toegepaste bandenmaat, maximaal 11 graden verdraaien.

Veren

Bij bouwvoertuigen biedt hydropneumatische vering een aantal voordelen, maar er kleven ook nadelen aan. Zo wordt bij en dergelijk systeem de veerkarakteristiek naarmate de belading toeneemt, steeds stugger, terwijl het voertuig in onbeladen staat naar instabiliteit neigt. Uiteraard komt dit noch het rijcomfort, noch de verkeersveiligheid ten goede. Het Heplex hydropneumatisch veersyteem dat MAN bij de F2000 WSG bouwvoertuigen toepast kent deze nadelen niet en is daarnaast gebruiksvriendelijk.

Een normaal hydropneumatisch veersyteem kent in principe drie elementen: een gasdrukaccumulator, de verbindende olieleiding en een hydraulische cilinder. Afhankelijk van de grootte van wieluitslag wordt tijdens elke inveerbeweging een hoeveelheid olie uit de hydraulische cilinder geperst en via de leiding naar de accumulator gebracht. De gasvulling wordt gecomprimeerd en het volume neemt af terwijl de druk stijgt. Aldoende wordt de opwaartse beweging van het wiel gedempt. Bij het uitveren gebeurt precies het tegenover gestelde. Zo is de gasdruk verantwoordelijk voor de veerwerking van het systeem.

De beladingsfactor van het voertuig oefent rechtstreeks zijn invloed uit op het gasvolume in de accumulator. Bij voertuigen waar het verschil tussen minimum en maximum belading gering is (bijv. personenauto’s) werkt dit systeem uitstekend. Maar bij vrachtwagens, en met name bij bouwvoertuigen, is het verschil tussen leeg gewicht en volbelast zeer groot.

Voorbeeld: als er 14 ton aslast optreedt bij volle belading en slechts 2 ton aslast in lege toestand, is er sprake van een factor 7. Wanneer het gasvolume in het laatste geval 7 liter bedraagt, dan zal die tot 1 liter afnemen bij maximale belasting. In zo’n geval doen de beperkingen van het systeem zich gevoelen: bij verhoging van de gasdruk neemt de veerweg af en wordt het veerkarakter zeer stug. Daarentegen wordt in onbelaste toestand het gas in de accumulator nauwelijks samengedrukt en er treedt dus ook weinig krachtverhoging op. Het voertuig is dan zeer slap geveerd en vertoont een gevaarlijke neiging tot instabiel gedrag.

Heplex

Het Heplex-systeem, dat voorheen zijn ke al bewees op legertrucks en pantserwagens, kent deze tekortkoming niet.

Het systeem is voorzien van een aantal zeer doordachte voorzieningen. Een ervan is toepassing van een kleine secundaire accumulator die grotendeels verantwoordelijk is voor de vering. Het gasvolume in deze accumulator is zowel in geladen als in lege toestand van de vrachtwagen vrijwel constant waardoor er geen grote verschillen in rij-eigenschappen en stabiliteit optreden. Daarnaast beschikt het systeem over een kruiselingse dwarscompensatie voor de stabiliteit en het behouden van de waterpas. Eenvoudig gesteld bestaat deze uit een leiding die van de onderkant van de hydraulische veerpoot aan de ene kant naar de bovenkant van eenzelfde veerpoot aan de andere zijde loopt via regelventielen en accumulatoren die gevuld zijn met stikstof.

Indien het voertuig nu uit het waterpas dan zorgt de verdringing van de olie in de veerpoten aan de ene kant van het chassis voor een beweging van de oliestroom die aan de andere chassiszijde voor compensatie in de veerpoten zorgt. Aldoende wordt het voertuig volledig waterpas gebracht en gehouden.

De effectiviteit van de stabiliserende werking maakt een aparte balansregeling tijdens het kippen alleen in extreme situaties noodzakelijk. Door de dynamische compensatie blijft het rijden met hoge zwaartepunten ook in extreme situaties bijzonder veilig. Daarbij functioneert volledig zelfstandig waarbij de chauffeur geen enkel invloed behoeft uit te oefenen. In buitengewone omstandigheden kan, uit veiligheidsoverwegingen, de chauffeur echter ingrijpen.

Programma

Met de F2000 WSG-serie maakt MAN zijn bouwprogramma tot een compleet geheel. De sturende achteras en het geavanceerde hydropneumatisch veersysteem geven de F2000 WSG uitstekende rij-eigenschappen onder de meest uiteenlopende condities. Verder is de F2000 WSG uitgerust met de nieuwe Eaton RTSO S-series synchromesh. Een 16-versnellingsbak die met zeer lage schakelkrachten werkt en over een dubbele hulpasconstructie beschikt.

Zowel bij de voor- als achterassen past MAN het beproefde naafreductie-concept toe. Deze zijn in staat de vaak extreme belastingen op te vangen en ze bieden een grote bodemvrijheid. Het WSG-programma kent de volgende aandrijfconcepten: 6 x 6, 8 x 8, 10 x 8, 8 x 4, en 10 x 4. Deze beide laatsten komen in 1998 op de markt.

Bij Zuiddam Transport BV loopt sinds kort een MAN F2000 WSG, 41.403 VFA-G. Het totaal geladen gewicht bedraagt 41 ton en het bruto laadvermogen 28,3 ton. Achter de zescilinder Euro-2 motor ligt een 16-gangs RTSO versnellingsbak.

Een MAN F2000 WSG, 33.403 DFA-G. Het totaal geladen gewicht van deze bouwtransportwagen bedraagt 33 ton. Het bruto laadvermogen is 22 ton. De vrachtwagen is uitgerust met een zescilinder van 400 pk.

Een schematische tekening van het WSG besturingssysteem.

Het effect van de gepatenteerde Heplex hydropneumatische vering blijkt overduidelijk. –

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels