Turbo Compound – sposób na oszczędzanie w Renault Trucks. Sprawdzaliśmy w praktyce

Ku lepszej efektywności paliwowej: T480 Evolution DE 13 TC połączone z aerodynamicznie zoptymalizowaną naczepą furgonową (fot. D. Piernikarski)

W 2021 r. Renault Trucks wprowadziło wiele ważnych zmian w gamach T, T High, C i K w zakresie komfortu jazdy i życia na pokładzie. W 2022 r. wprowadzono ulepszone 11− i 13−litrowe silniki DE11/DE13/DE 13 TC Euro VI Step E. Interesującym rozwiązaniem wprowadzonym w zmodernizowanych silnikach DE 13 TC montowanych opcjonalnie w ciężarówkach Renault Trucks T, T High i C jest technologia Turbo Compound zapewniająca wyższy moment obrotowy i lepszą wydajność paliwową silnika bez pogorszenia ich parametrów jezdnych czy średniej prędkości.

Aby przekonać się, jak to wygląda w praktyce, skorzystaliśmy z oferty Renault Trucks Polska i odbyliśmy krótką przejażdżkę zestawem składającym się z ciągnika T480 Evolution DE 13 TC połączonego z naczepą furgonową firmy Frappa.

T480 EVO DE 13 TC na trasie
Renault T480 Evolution DE 13 TC wyposażone było w kabinę Sleeper, silnik DE 13 TC o mocy maksymalnej 480 KM (353 kW) z układem Turbo Compound, zautomatyzowaną skrzynię biegów Optidriver ze zaktualizowanym oprogramowaniem, działającą w połączeniu z systemem Optivision i wspomaganiem Pulse&Glide, tylny most napędowy z przekładnią główną o przełożeniu 2,31. Dodajmy do tego przygotowaną perfekcyjnie pod względem aerodynamicznym naczepę. Naczepa miała aerodynamiczne osłony po bokach i na ścianie przedniej, specjalny spoiler, obniżenie w tylnej części dachu oraz osłony minimalizujące turbulencje powietrza przepływającego dołem przez elementy podwozia. Taka doposażona naczepa na pewno miała niebagatelny wpływ na spalanie.

Trwający niespełna 2 godziny przejazd pozwolił na pokonanie zaledwie 93 km po trasie składającej się z odcinka na drodze szybkiego ruchu S8 z Młochowa k. Nadarzyna do ronda pod Mszczonowem, zatłoczonego tego dnia do granic odcinka drogi krajowej nr 5 w kierunku Grójca i trasy powrotnej drogą S7 i obwodnicą Warszawy z powrotem do siedziby Renault Trucks Polska. Oczywiście była to okazja, aby zapoznać się z ciężarówką, ale o realnym, reprezentatywnym teście mowy nie ma. Potraktujmy zatem tę relację bardziej jako prezentację niż test drogowy mający pokazać możliwości T 480 TC pod względem ekonomiki jazdy.

 

Wrażenia z jazdy
Podczas rozpędzania, szczególnie na płaskiej drodze, można było zauważyć, że przebiega ono bardzo dynamicznie – należy to oczywiście przypisać pozytywnemu działaniu układu Turbo Compound, który pracuje w zakresie od 900 obr/min do 1250 obr/min. Za sprawą niskiego przełożenia tylnego mostu przy wyższych prędkościach jazdy prędkość obrotowa, z jaką pracował silnik, była niewielka: przy 89 km/h pracowała z prędkością ok 1100 obr/min, natomiast przy 85 km/h było to ok. 1000 obr/min, więc w obu przypadkach w zakresie ekonomicznym.

Prędkość zestawu malała na wzniesieniach (był on w pełni załadowany), jednak spadek prędkości nie był drastyczny – kierowca, konfigurując tempomat i system Optivision, ma możliwość ustawienia histerezy zmian prędkości i to, jakie wartości zostaną przyjęte, może mieć wpływ na średni czas i prędkość przejazdu. Oczywiście ze skuteczną pomocą przychodziło tu 300 Nm więcej momentu obrotowego generowanego przez system Turbo Compound.

Jednym z problemów, jaki mamy z wieloma ciężarówkami wykorzystującymi na trasie tempomat aktywny ACC, jest to, że spowalniają, gdy zbliżają się do wolniejszego pojazdu z przodu. To świetny pomysł na bezpieczeństwo, ale zazwyczaj stwierdzamy, że zwalniają zbyt szybko i zbyt wcześnie, a my albo musimy dodać gazu, albo wyprzedzać o wiele za wcześnie. Manewr wyprzedzania przez samochody ciężarowe to chyba największa zmora kierowców samochodów osobowych, dlatego należy to robić sprawnie i bez przesady. Jeśli podjeżdżamy do ciężarówki jadącej z prędkością, powiedzmy, 80 km/h i chcemy ją wyprzedzić, ponieważ jedziemy z prędkością 85 km/h, w Renault warto chwilowo wyłączyć tempomat, podjechać nieco bliżej punktu, w którym można bezpiecznie wyjechać, a następnie wyprzedzać, rozpędzając się do prędkości maksymalnej. Niby proste i oczywiste, jednak niekoniecznie ekonomiczne. W żadnym wypadku nie jest to krytyka rozwiązań zastosowanych w prezentowanym modelu T 480 TC, wydaje się, że to samo dotyczy pojazdów innych marek.

W silnikach DE 13/DE 13 TC Euro VI Step E wprowadzono szereg modyfikacji poprawiających efektywność paliwową – w efekcie jest to nawet do 10% mniej spalanego paliwa (fot. Renault Trucks)

Strategia i sposób przełączania biegów może się podobać: zmiany odbywały się bardzo płynnie i nawet w sytuacjach wymuszających intensywne przełączanie przełożeń, co zdarzało się np. na niektórych odcinkach drogi krajowej nr 50, w ocenie piszącego nigdy nie doszło do wybrania niewłaściwego biegu. Skrzynia pracowała cicho i wydajnie.

Chociaż wyposażenie nie obejmowało 5-stopniowego retardera, to hamulec silnikowy okazał się naprawdę bardzo skuteczny – w silnikach DE 13 TC ma on wyższą moc, jest to 585 KM (430 kW).

W kabinie
Kabinę sypialną typu Sleeper w modelu T EVO należy uznać za rozwiązanie, które spełni oczekiwania nawet najbardziej wybrednych kierowców. Wprowadzone w 2021 r. zmiany objęły m.in. zmienioną stylistykę zewnętrzną, poprawę właściwości aerodynamicznych, reflektory o nowych kształtach wykonane w technologii LED, kierownicę z nowym, większym zakresem regulacji w 3 płaszczyznach, fotele w nowej stylistyce, pojawiła się też grubsza, wygodniejsza leżanka. Do środka wchodzi się po 3 wygodnych stopniach, w środku jest bardzo przestronna, ma mnóstwo schowków i jest dobrym miejscem zarówno do pracy, jak i odpoczynku. Tunel silnika o wysokości 12 cm nie przeszkadza w poruszaniu się po jej wnętrzu.

Kamera z prawej strony kabiny przekazuje obraz na wyświetlacz na desce rozdzielczej – poprawia to bezpieczeństwo i jest doskonałym ułatwieniem podczas manewrów (fot. D. Piernikarski)
Kabina sypialna typu Sleeper w 2021 r. przeszła modernizację – ilość miejsca, dostępne schowki i jakość wykończenia zadowolą najbardziej wybrednych (fot. D. Piernikarski)

Pod koniec testu dwukrotnie odnotowałem w notatkach kciuk w górę za przestronność, a przede wszystkim użyteczność otoczenia w kabinie oraz za komfort, jaki zapewnia kabina Sleeper. Dla osób pokonujących duże odległości, czy to w transporcie krajowym, czy w międzynarodówce, dysponowanie mobilnym miejscem pracy, w którym funkcjonalność i praktyczność idą w parze z wygodą, z pewnością przyczynia się do złagodzenia zmęczenia podczas każdej podróży, pozwalając jednocześnie na większą koncentrację na jeździe.

Szeroki zakres możliwości ustawień koła i kolumny kierownicy pozwoli na uzyskanie optymalnej pozycji za kierownicą niezależnie od wzrostu czy tuszy kierowcy (fot. D. Piernikarski)

Podsumowując
Wydaje się, że Renault Trucks wraz z wprowadzeniem silnika DE 13 z Turbo Compound wybrało właściwą drogę rozwoju. W epoce, w której producenci do niezbędnej i słynnej praktyczności swoich modeli doprawiają zwłaszcza konkurencyjne ceny pod względem stosunku do jakości, Renault Trucks wraz z modelem T480 EVO TC oferuje dodatkowe korzyści w postaci większej wydajności. Przypomnijmy raz jeszcze: może to być do 10% spalonego paliwa mniej.

Jeśli to nie jest przełom, to na pewno coś, co zasługuje na uwagę i co prawdopodobnie, zaryzykujmy takie stwierdzenie, stawia dziś francuskiego producenta w bardzo korzystnym świetle. Co więcej, cel − a mówimy tutaj wyraźnie o konwencjonalnych modelach z silnikami wysokoprężnymi − został osiągnięty bez kompromisów w innych obszarach pojazdu.

Jak potwierdził nasz przejazd, T480 TC jest w stanie zapewnić nie tylko energooszczędność, ale także przyzwoity komfort na pokładzie do tego stopnia, że można pokonywać nawet dłuższe odległości, pozostawiając stres poza kabiną, jadąc komfortowo i przy okazji mając pewność, że poziom paliwa w zbiorniku nie będzie obniżać się zbyt szybko.

Fot. K.Biskupska

Turbo Compound w silnikach Renault Trucks gamy T/C/K
W 2022 r. Renault Trucks wprowadziło w swoich pojazdach zmodernizowane silniki z rodziny DE 13/DE 13 TC. Najważniejszą modyfikacją jest zastosowanie w tłokach nowego denka z 6 zagłębieniami – falami (7 w silnikach z Turbo Compound). Dzięki temu czoło płomienia propaguje w komorze spalania bardziej równomiernie i następuje lepsze wykorzystanie tlenu zawartego w mieszance paliwowo-powietrznej. Poprawie jakości spalania sprzyja również wyższy stopień sprężania. W zmodernizowanych silnikach jest to 18:1, dotychczas wynosił on 17:1.

W konsekwencji maksymalne ciśnienie w cylindrze wzrosło z 210 bar do 220 bar. We wtryskiwaczach zmodyfikowano dysze, dostosowując je do nowej geometrii denka tłoka, poprawiono również dokładność samego wtrysku paliwa i obniżono wycieki wewnętrzne. Geometria krzywek na wałku rozrządu sterujących pracą zaworów została dostosowana do nowego przebiegu procesu spalania.

Pojawiła się również nowa, wysokowydajna turbosprężarka o stałej geometrii z wałkiem podpartym w łożyskach kulkowych. W silnikach DE 13 i DE 13 TC wprowadzono również elektronicznie sterowaną pompę oleju o zmiennym wydatku, co pozwala na ciągłe sterowanie ciśnieniem w magistralach olejowych oraz zapewnia optymalne ciśnienie oleju we wszystkich newralgicznych obszarach wymagających smarowania. Pojawił się również zmodyfikowany filtr oleju z wymiennym wkładem.

Efekty?
Silniki DE 13 spalają teraz do 4% paliwa mniej. Zmiana geometrii denka tłoka, podniesienie stopnia sprężania i modyfikacje wtryskiwaczy to w efekcie poprawa przebiegu procesu spalania i do 2% mniej spalonego paliwa. Z kolei redukcja wewnętrznych oporów tarcia w silniku (turbosprężarka i pompa oleju, poprawa warunków współpracy w parach trących) i wydajna sprężarka powietrza pozwoliły uzyskać redukcję o kolejne 2%.

Fot. Renault Trucks

Opcjonalnym rozwiązaniem jest wyposażenie silnika w system odzysku energii spalin znany jako Turbo Compound. Dodatkowa turbina umieszczona po stronie wylotowej sprężarki zamienia pozostałą (niewykorzystaną do sprężania powietrza dolotowego) energię gazów spalinowych w energię mechaniczną i przekazuje ją za pośrednictwem przekładni zębatej z powrotem na koło zamachowe. Tym samym Turbo Compound zwiększa dostępną wartość momentu obrotowego przy niższych prędkościach obrotowych silnika. W przypadku silnika DE 13 TC o mocy 480 KM jest to zwiększenie momentu z 2400 Nm (950–1400 obr/min) do 2700 Nm w zakresie prędkości od 900 obr/min do 1250 obr/min. Korzyścią odczuwalną dla kierowcy jest to, że podczas autostradowych podjazdów pod wzniesienia, przy włączonym tempomacie, pojazd łatwiej utrzyma zadaną prędkość bez konieczności redukcji biegu. Dzięki Turbo Compound możliwe staje się również zastosowanie niższych przełożeń w mostach napędowych. „Dłuższe” przełożenia (a zatem niższe prędkości obrotowe silnika przy danej prędkości jazdy) są możliwe dzięki wysokiemu momentowi obrotowemu rozwijanemu od najniższych prędkości obrotowych, co sprzyja obniżaniu zużycia paliwa. W samochodach Renault Trucks wyposażonych w silniki DE 13 TC oszczędności w zużyciu spalania mogą sięgać do 10%.

Spaliny po przejściu przez Turbo Compound mają niższą temperaturę z powodu strat energii. Ochłodzone spaliny kierowane są do układu oczyszczania spalin, gdzie aby utrzymać jak najniższy poziom NOx, konieczne byłoby zwiększenie dawkowania AdBlue będącego reduktorem tlenków azotu w układzie oczyszczania spalin. Rozwiązaniem tego problemu jest chłodzony układ EGR, który obniża poziom NOx w spalinach „surowych” (opuszczających silnik) i zmniejsza zapotrzebowanie na AdBlue.

Autor: Dariusz Piernikarski

Dzięki modernizacji silników DE 13/DE 13 TC i wprowadzeniu układu Turbo Compound cel, jakim jest znaczne ograniczenie emisji dwutlenku węgla w pojeździe ciężkim, został osiągnięty bez szkody dla innych obszarów samochodu (fot. D. Piernikarski)