Scania rzędowa czy widlasta? Co wybrać?

Bohater nr 2: Scania R 590 A4x2NA z 590-konnym widlastym silnikiem DC16, połączona z naczepą Krone Dry Liner (fot. D. Piernikarski)

Scania jest obecnie jedynym producentem mogącym zaoferować ciągniki siodłowe napędzane 8-cylindrowymi widlastymi silnikami Euro VI tworzącymi rodzinę DC16. Podstawę oferty tworzą oczywiście 6-cylindowe rzędowe silniki z rodziny DC13. Co wybrać?

Scania R 590 z widlastym silnikiem DC16, a może jednak Scania 540 S z rzędowym DC13? Trudny wybór. Odchodzimy od typowych prezentacji pojazdów, jakie do testów udostępniła nam Scania Polska. Zamiast tego nieco dokładniej przyjrzymy się rozwiązaniom technicznym zastosowanym w układach napędowych obu pojazdów – okazuje się bowiem, że mają wiele cech wspólnych, ale są też pewne istotne różnice.

Bohater nr 1: Scania 540 S A4x2NA z 540-konnym widlastym silnikiem DC13, połączona z naczepą Krone Dry Liner (fot. D. Piernikarski)

Scania 540 S
Pierwszym z nich jest Scania 540 S A4x2NA, która do prezentacji pojawiła się w zestawie z naczepą furgonową Krone Dry Liner. Wielu europejskich przewoźników i kierowców uważa dziś ciągnik Scania 540 S za jeden z najlepszych pojazdów na rynku. Jest wyposażony w najnowszą i najmocniejszą wersję sześciocylindrowego silnika Scanii, czyli DC13 o mocy 540 KM i bardzo komfortową kabinę sypialną serii S. Największa kabina sypialna w ofercie Scanii, czyli kabina S (CS20H), to całkowicie płaska podłoga, dużo przestrzeni dla kierowcy oraz wiele pojemnych schowków. Nie można również pominąć tego, że 13-litrowe silniki Scania obecnej generacji – niezależnie od poziomu mocy – cenione są za niskie zużycie paliwa.

Scania 540 S jest także jednym z pierwszych tego typu samochodów ciężarowych wyposażonych w nową skrzynię biegów Scania Opticruise G33CM i EAS – zelektryfikowany układ kierowniczy z nowymi funkcjami wspomagającymi kierowcę ADAS (Advanced Driver Assistance Systems).

Podsumowując: ciągnik siodłowy Scania 540 S pozwala kierowcy na pokonanie każdego dystansu bez wysiłku, w wielkim komforcie i z niskim zużyciem paliwa.

Scania R 590
Drugim z prezentowanych samochodów jest ciągnik Scania R 590 A4x2NA występujący podczas testów w połączeniu z naczepą Krone Dry Liner. Jest to klasyczny ciągnik będący pod wieloma względami tym, o czym może marzyć przewoźnik lub jego wykwalifikowany kierowca. Oferuje przestronną kabinę sypialną z wysokim dachem i najniższym tunelem silnika (155 mm). Jednostką napędową jest legendarny widlasty 8-cylindrowy silnik Scania DC16. Także i w tym modelu silnik jest połączony z nową skrzynią biegów Scania Opticruise G33CM, tworząc układ napędowy, który pod względem charakterystyki działania i osiągów zadowoli najbardziej wybrednych.

W typowych warunkach eksploatacji Scania R 590 z silnikiem D16 okazuje się całkiem ekonomiczna: można uzyskać absolutne oszczędności rzędu 3% na silniku i 1% na skrzyni biegów (w porównaniu z poprzednim rozwiązaniem), a czasem nawet większe. Mniejsze tarcie wewnętrzne, mniejszy rozprysk oleju i wyższy stopień sprężania to niektóre z czynników, które mają na to wpływ.

Scania jest liderem technologicznym, jeśli chodzi o wysokowydajne silniki V8. Samochód ciężarowy napędzany przez widlastą ósemkę łączy w sobie niesamowite wrażenia kierowcy z wyjątkowymi osiągami i zaskakującą pozytywnie ekonomiką paliwową.

Kabina sypialna CR20H w modelu 590 R zapewnia kierowcy bezpieczną i komfortową jazdę m.in. za sprawą jej zawieszenia – z przodu na sprężynach, a z tyłu na 4 miechach powietrznych.

Podsumowując: Scania R 590 V8 to naprawdę sprawna ciężarówka z osiągami, przestrzenią i wdziękiem w stopniu, który czyni ją naprawdę pojazdem premium, bez użycia najdroższych, ekskluzywnych komponentów, które przecież Scania może zaoferować w swoim asortymencie. Samochód ten lokuje się moim zdaniem znacznie powyżej średniej, ale nadal bardzo racjonalnie.

Przy pojemności skokowej 16,4 dm3 regulowany na 590 KM silnik DC16 121 na umiarkowanie trudnej trasie nie miał zbyt wielkiego apetytu na paliwo – to również wynik współpracy Opticruise i tempomatu Scania Active Prediction maksymalnie wykorzystującego energię kinetyczną pojazdu dzięki współpracy z GPS (fot. D. Piernikarski)

Rzędowa szóstka
Rzędowe 6-cylindrowe silniki Scania DC13 Euro VI D są obecnie dostępne w regulacjach na 5 poziomów mocy: 370, 410, 450, 500 i 540 KM (odpowiednio 272, 302, 331, 368, 397 kW), maksymalne momenty obrotowe to odpowiednio 1900, 2150, 2350, 2550 oraz 2700 Nm.

Tym, co łączy wszystkie silniki DC13, jest doskonała wydajność paliwowa i wykorzystanie wyłącznie SCR do oczyszczania spalin. Wynikająca z konstrukcji duża wytrzymałość silnika w połączeniu z takimi usługami, jak dynamiczne plany przeglądowe, przyczyniają się do doskonałych wyników w wymiarze kosztów obsługi i dyspozycyjności, co prowadzi do najlepszego całkowitego kosztu użytkowania. Konstrukcja nowych silników Scania DC13 Euro 6 D oparta jest na modułowej platformie, w ramach której wykorzystuje się wiele takich samych komponentów w całej rodzinie silników, co ułatwia serwisowanie i dystrybucję części. Każdy silnik niezależnie od konstrukcji, mocy i rodzaju paliwa ma stalowe tłoki, dzieloną 4-zaworową głowicę, miskę olejową z tworzywa sztucznego, zamknięty układ wentylacji skrzyni korbowej oraz żeliwny blok.

Najnowszy członek rodziny, czyli wprowadzony w 2019 r. silnik DC13 166 540, współdzieli większość rozwiązań technicznych z jednostką o mocy 500 KM, taką jak solidna turbosprężarka o stałej geometrii z łożyskami kulkowymi zamiast łożysk poprzecznych.

Ciągniki Scania z najmocniejszymi rzędowymi silnikami z rodziny DC13 (a więc 540 KM) to pojazdy przeznaczone głównie dla klientów i rynków, na których aspekty prawne dotyczące obciążenia przedniej osi uniemożliwiają im wybór silnika V8. Jest to idealne rozwiązanie dla każdego, kto potrzebuje dodatkowej mocy podczas operacji transportowych. W połączeniu z odpowiednią skrzynią biegów – taką jak G33CM – rzędowy silnik DC13 166 540 będzie sprawować się równie dobrze w zestawie do przewozu drewna dłużycowego, jak i w dalekobieżnym zestawie wykorzystywanym do przewozu lekkich przesyłek kurierskich. Ten ostatni  na europejskich autostradach służy do przewożenia raczej niewielkich ładunków, ale firmy i kierowcy są świadomi zużycia paliwa i znaczenia średnich prędkości przejazdu.

Widlasta ósemka
Widlaste 8-cylindrowe silniki Scania DC16 Euro VI D to obecnie wersje o mocy 530, 590, 660 i 770 KM (odpowiednio 390, 434, 486 oraz 566 kW), generujące odpowiednio momenty obrotowe 2800, 3050, 3300 oraz 3700 Nm.

Udoskonalenia wprowadzone w 2020 r. przynoszą klientom wiele korzyści. Najbardziej cenione są zwłaszcza mniejsze zużycie paliwa, niższa masa, mniejsze koszty obsługi oraz większa dyspozycyjność. Najważniejszą zmianą było rozdzielenie kolektorów wydechowych, które osobno zasilają turbosprężarkę. Turbinę o stałej geometrii napędzają bezpośrednio z dwóch stron spaliny obu rzędów cylindrów. Rozwiązanie to nosi nazwę Rotated Twin Scroll FGT. Duże zmiany zaszły również w układzie zasilania. Kanały dolotowe zostały wyprostowane, a paliwo jest dostarczane centralną szyną wysokiego ciśnienia i dłuższymi odcinkami doprowadzającymi paliwo do cylindrów. Maksymalne ciśnienie wtrysku zostało obniżone do 1800 bar, aby zapewnić dobre warunki pracy katalizatorowi SCR. Wprowadzono pompę wysokiego ciśnienia, która ma odrębnie sterowane elektrozawory (AIM – Active Inlet Metering). Wyższy stopień sprężania i ciśnienie spalania dochodzące do 210 bar przyczyniają się do znacznego ograniczenia zużycia paliwa, podobnie jak obniżone tarcie wewnętrzne współpracujących par kinematycznych.

Chociaż kabina typu R ma we wnętrzu tunel silnika o wysokości 155 mm, to idealna ergonomia, komfort oraz atrakcyjne dodatki wykończeniowe związane z obecnością silnika V8 sprawiają, że kierowca będzie się w niej czuć bardzo dobrze (fot. D. Piernikarski)

Mówiąc o najnowszych zmianach w silnikach V8, można wspomnieć jeszcze o układzie oczyszczania spalin, w którym zastosowano podwójne dawkowanie AdBlue – poprawia to wydajność układu SCR przy częściowych obciążeniach silnika i po zimnym rozruchu. Jest też zmodernizowany system zarządzania silnikiem z nowym sprzętem i oprogramowaniem oraz bardziej wydajny alternator generujący prąd o natężeniu do 180 A. W wyniku tych szerokich zmian w silnikach V8 najnowszej generacji obniżono zużycie paliwa o 7–10% w porównaniu z poprzednikami.

W korzystnych warunkach program Opticruise, przełączając skrzynię na nadbieg (bieg 14.) G33CM pozwala, aby przy prędkości 86 km/h silnik pracował z ekonomiczną prędkością 934 obr/min (fot. D. Piernikarski)

Konstruktorzy silnika DC16 590 V8 mają jeszcze jednego asa w rękawie – można go zamówić w wersji, w której olej napędowy i biopaliwa produkowane na bazie RME – FAME (estry metylowe oleju rzepakowego – estry metylowe kwasów tłuszczowych) można mieszać w dowolnych proporcjach do 100% RME. Samo to może oznaczać redukcję emisji CO2 nawet o 90%. Należy w tym miejscu przypomnieć, że wszystkie silniki wysokoprężne Scanii Euro VI niezależnie od typu mogą pracować na 100-procentowym uwodornionym oleju roślinnym (HVO) lub jego dowolnej mieszance z olejem napędowym.

To naturalne, że ciężarówki z silnikami Scania V8 są bardzo poszukiwane w krajach, w których dopuszczalna jest większa masa całkowita zestawu – szczególnie w krajach skandynawskich. Także kraje takie jak Włochy i Hiszpania oraz niektóre rynki poza Europą wybierają silniki V8 ze względu na pagórkowaty teren z wieloma stromymi i trudnymi drogami. Typowy zestaw w transporcie dalekobieżnym w Europie pokonuje rocznie około 150 000 km. Ciągnik z silnikiem V8 to rozsądna decyzja na rynkach, na których dozwolone są dłuższe i cięższe kombinacje – oszczędności związane z niższym zużyciem paliwa mogą wynosić około 3000–4000 dm3.

Największa kabina sypialna w ofercie Scanii, czyli kabina S (CS20H), to całkowicie płaska podłoga, dużo przestrzeni dla kierowcy oraz wiele pojemnych schowków (fot. D. Piernikarski)

Scania Opticruise G33CM
W obu testowanych przez nas pojazdach wykorzystano nową zautomatyzowaną skrzynię biegów Scania, czyli system Opticruise zarządzający pracą skrzyni G33CM. Skrzynia G33CM nie ma części wspólnych z konstrukcjami wcześniej stosowanymi w samochodach Scania (GRS905 i z nadbiegiem GRSO905) i została zaprojektowana pod kątem optymalnych właściwości jezdnych i niskiego zużycia paliwa. Opracowując tę konstrukcję, przyjęto za cel obniżenie strat wewnętrznych o nie mniej niż 50%. Zmniejszone tarcie wewnętrzne i użycie w skrzyni systemu z suchą miską olejową, minimalizujące opory związane z przetłaczaniem oleju przekładniowego, obniżają zużycie paliwa. Skrzynia generuje również mniejszy hałas (mniej o 3,5 dB) i pozwala na obniżenie spalania o 1%, a olej MTF o niskiej lepkości przyczynia się do wydłużenia okresów międzyobsługowych.

Dzięki zastosowaniu tylko 2 synchronizatorów (w porównaniu z siedmioma w skrzyni GRS905), pomiędzy niskim i wysokim zakresem, nowa skrzynia biegów jest krótsza i bardziej wytrzymała, a wałki mogą przenosić większy moment obrotowy. Daje to również możliwość stosowania kół zębatych o nieco szerszych zębach, które są w stanie wytrzymać większe obciążenie i są bardziej wytrzymałe. Jednak usunięcie synchronizacji nakłada również większe wymagania na system Opticruise sterujący pracą skrzyni G33CM i ogólną strategię zmiany biegów. Cała elektronika jest zatem nowa i zarządza siłownikami pneumatycznymi i hamulcami wałków (jest to skrzynia 3-wałkowa), które są wykorzystywane do szybkiej, płynnej i dokładnej zmiany biegów. Dzięki opisanym zmianom konstrukcyjnym nowa skrzynia G33CM jest o około 60 kg lżejsza i mniejsza (zastosowano aluminiową obudowę) niż jej poprzednik – GRS905.

Przekładnia ma bieg pełzający (przełożenie 20,81), 12 przełożeń do jazdy w przód (1. bieg ma przełożenie 16,16) oraz nadbieg (przełożenie 0,78), zatem w pewnym sensie jest to więc skrzynia 14-biegowa. Jest 8 biegów wstecznych (rozpiętość 16,23:2,75). Tak duża liczba biegów do jazdy wstecz przy prędkościach do 54 km/h (opcja) jest przydatna np. gdy wywrotki muszą jechać tyłem na duże odległości (na przykład na budowach tuneli).

Pojedyncza przekładnia główna R780 ma przełożenie 2,59:1. W przypadku skrzyni G33CM przełożenia dostosowano tak, aby jazda z prędkością podróżną odbywała się na biegu bezpośrednim (bieg 12). Wówczas, jak czytamy w specyfikacji technicznej,  przy prędkości pojazdu 80 km/h silnik pracuje z prędkością obrotową 1117 obr/min (opony 315/70). Z kolei po załączeniu nadbiegu prędkość silnika spada do 868 obr/min. Takie zestrojenie silnika, skrzyni biegów i mostu napędowego wynika z tego, że straty w skrzyni biegów są mniejsze podczas pracy na biegu bezpośrednim niż na nadbiegu. Oczywiście nadbieg jest zawsze dostępny, a system sterowania skrzynią biegów może go wybrać w przypadkach, w których jest to korzystne ze względu na oszczędność paliwa, np. podczas wjeżdżania pod łagodne wzniesie, gdy obciążenie układu napędowego jest niskie.

Porównanie podstawowych parametrów technicznych silników DC13 166 540 oraz DC16 121 590

Podsumowując
DC13 166 ma lepsze osiągi jednostkowe (jednostkową moc i moment obrotowy) w porównaniu z mocniejszym silnikiem DC16 121 i może być poważną alternatywą, gdy w centrum uwagi są ładowność lub obciążenie osi przedniej ciągnika (silnik V8 jest cięższy). Z kolei widlasty silnik DC16 121 charakteryzuje się wyższymi wartościami wskaźników elastyczności oraz większą rozpiętością prędkości obrotowej, przy jakiej generowany jest maksymalny moment obrotowy (patrz tabela). Elastyczność stanowi cenną cechę silników trakcyjnych, ponieważ wskazuje na zdolność pokonywania pewnego wzrostu momentu oporowego (obciążenia zewnętrznego) bez konieczności przełączania skrzyni na bieg o większym przełożeniu (redukcja biegu). Przy identycznej skrzyni biegów (G33CM) oraz identycznym przełożeniu przekładni głównej (2,59:1) Scania R 590 z widlastą ósemką może okazać się wygodniejsza w eksploatacji niż Scania 540 S, ponieważ na trudniejszych trasach nie będą konieczne tak częste zmiany biegów – dotyczy to zarówno skrzyń manualnych, jak i zautomatyzowanych. Oczywiście chociażby ze względu na mniejszą pojemność skokową, 540-konny silnik rzędowy mieć będzie nieco mniejszy apetyt na paliwo.

Autor: Dariusz Piernikarski

Decyzję ostateczną na temat tego, w jaki silnik wyposażyć ciągnik – rzędowy DC13 (z lewej) czy widlasty DC16 (z prawej) − i o jakich osiągach, należy podjąć po dogłębnej analizie zadań, z jakimi pojazd będzie musiał się zmierzyć w codziennej eksploatacji (fot. D. (Piernikarski)