Testujemy MAN TGX z nowym układem napędowym PowerLion – nowe moce lwa

Testowy MAN TGX 18.520 4x2 BL SA PowerLion spięty z naczepą furgonową Kögel (fot. D. Piernikarski)

MAN TGX 18.520 4×2 BL SA Power Lion spięty z naczepą furgonową Kögel – taki oto zestaw mieliśmy okazję poddać krótkiemu testowi. Celem było sprawdzenie, czy spełnią się obietnice niskiego spalania i maksymalnej wydajności.

MAN TGX z nowym układem napędowym PowerLion zadebiutował publicznie na targach IAA Transportation 2024. Wprowadzone innowacje koncentrują się na zmniejszeniu zużycia paliwa nawet o 3,7% w porównaniu z modelami poprzedniej generacji. Osiągnięto to przede wszystkim dzięki nowemu układowi napędowemu PowerLion i poprawie własności aerodynamicznych pojazdu.

Parę słów o D30 PowerLion

Producent deklaruje, że nowy silnik D3066 (w skrócie: D30) o pojemności 12,7 dm3 ma sprawność ogólną przekraczającą 50% i charakteryzuje się jednym z najniższych w swojej klasie zużyciem paliwa. W konstrukcji tego silnika wykorzystano doświadczenia Scanii – partnera MAN Truck & Bus w Grupie Traton. Silnik D30 jest dostępny w 6 poziomach mocy od 380 KM/280 kW do 560 KM/412 kW (max momenty obrotowe odpowiednio od 2100 Nm do 2800 Nm).

Wysoką sprawność silnika D30 udało się uzyskać m.in. przez zastosowanie układu wtryskowego XPI common rail o ciśnieniu wtrysku do1800 bar, wtryskiwaczy z 10-otworkowymi rozpylaczami pozwalającymi na uzyskanie maksymalnego ciśnienia spalania do 250 bar oraz zoptymalizowanej turbosprężarki. Układ oczyszczania spalin SCR ma 2 katalizatory SCR umieszczone jeden za drugim, każdy wyposażony jest we własny układ wtrysku AdBlue. To pozwala na pominięcie chłodzonej recyrkulacji spalin EGR– niechłodzona recyrkulacja jest stosowana tylko w fazach wybiegu, przy prędkości obrotowej biegu jałowego i przy niskim obciążeniu.

Silnik współpracuje z nowo opracowaną skrzynią biegów MAN TipMatic 14 i również zmodernizowanymi hipoidalnymi osiami napędowymi. Wśród nowych lub zmodernizowanych rozwiązań układu PowerLion znajdziemy również wysokowydajny dekompresyjny hamulec silnikowy CRB o mocy do 355 kW, odłączalny retarder o mocy hamowania do 4700 Nm oraz rozbudowane portfolio przystawek odbioru mocy po stronie silnika i skrzyni biegów.

W algorytmie sterującym pracą skrzyni MAN TipMatic 14 wprowadzono funkcję SmartShifting, która umożliwia szybką zmianę biegów z minimalnymi przerwami w mocy, zwiększając w ten sposób wydajność (fot. D. Piernikarski)

Więcej o MAN TipMatic 14

Nowa zautomatyzowana skrzynia biegów MAN TipMatic 14 również skorzystała z połączonej wiedzy technologicznej Grupy Traton. W przyszłości ma ona zastąpić poprzednią skrzynię biegów MAN TipMatic 12 we wszystkich standardowych ciągnikach siodłowych MAN. W porównaniu z nią skrzynia nowej generacji jest o około 60 kg lżejsza.

MAN TipMatic ma 14 biegów do jazdy  do przodu i 2 biegi wsteczne. Opcjonalnie, korzystając z MAN Now, można aktywować bezprzewodowo 6 dodatkowych biegów wstecznych. W razie potrzeby możliwe są również wyższe prędkości cofania. MAN TipMatic 14 pozwala także na precyzyjne manewrowanie przy niskich prędkościach jazdy z zamkniętym sprzęgłem.

W skrzyni biegów stosowanych w ciężarówkach Scanii najwyższy bieg ma przełożenie 0,78, pojawia się po 12. biegu i na wyświetlaczu jest oznaczony jako OD (Overdrive). Najniższy bieg, oznaczony jako C (Crawler), ma szczególnie wysokie przełożenie 20,8. „Na papierze” daje to Scanii 12-biegową skrzynię biegów z biegiem pełzającym i nadbiegiem.

W algorytmie sterującym pracą skrzyni MAN TipMatic 14 wprowadzono funkcję SmartShifting, która umożliwia szybką zmianę biegów z minimalnymi przerwami w mocy, zwiększając w ten sposób wydajność. Innym ważnym czynnikiem zmieniającym zasady gry pod kątem potencjalnych oszczędności w zużyciu paliwa jest odejście od skrzyni z najwyższym przełożeniem bezpośrednim (Direct Drive) i zastąpienie jej skrzynią biegów z nadbiegiem (Overdrive). To przynosi potencjalne oszczędności w zużyciu paliwa, zwłaszcza gdy w trakcie jazdy korzysta się  z tempomatu MAN EfficientCruise i przewidującej funkcji MAN PredictiveDrive. Jednak, aby uniknąć nieporozumień, podejście MAN Truck & Bus polega na konsekwentnym liczeniu przełożeń od 1 do 14. Najwyższy bieg, ze swoim przełożeniem 0,78, nie jest przeznaczony do długotrwałego wykorzystania na autostradach. Stanowi to odejście od standardu znanego ze skrzyni TraXon, w którym najwyższy bieg funkcjonował jako napęd bezpośredni podczas jazdy na duże odległości i był okazjonalną opcją umożliwiającą bardziej ekonomiczną jazdę w sprzyjających warunkach.

Warto jeszcze wspomnieć o nowych elementach wyposażenia, które poprawiają właściwości aerodynamiczne ciągników TGX i TGS. Pojawiły się gumowe krawędzie nowej opcjonalnej osłony ramy po prawej i lewej stronie, które zmniejszają szczelinę powietrzną u góry i u dołu. Zmniejsza to turbulencje powietrza i opór, a w konsekwencji zużycie paliwa. Nowe aerodynamiczne panele podwozia przed przednią osią poprawiają również przepływ powietrza wokół podwozia w ciągnikach TGX. W pojazdach (ciągniki TGS) bez paneli podwozia wydłużona krawędź spojlera na przedniej osłonie podwozia zapewnia lepszy przepływ powietrza.

Właściwości aerodynamiczne ciągników TGX i TGS poprawiono, wprowadzając m.in. gumowe krawędzie nowej opcjonalnej osłony ramy, zmniejszające szczelinę powietrzną u góry i u dołu; są też nowe aerodynamiczne panele podwozia przed przednią osią (fot. D. Piernikarski)

MAN TGX PowerLion na trasie

Teorię należało zweryfikować w praktyce i sprawdzić, czy rzeczywiście MAN TGX 18.520 4×2 PowerLion w zestawie ważącym 38 460 kg, napędzany silnikiem D30 rozwijającym moc 520 KM/383 kW, jest tak oszczędny, jak czytamy w materiałach prasowych producenta.

Ruszyliśmy na trasę. Pierwszy, ten „łatwiejszy”, odcinek prowadził drogą S8 z siedziby MAN Truck & Bus Polska w Wolicy w okolicę Rawy Mazowieckiej. Tam zawróciliśmy, by na wysokości Mszczonowa zjechać na drogę krajową nr 50 w kierunku Grójca i dotrzeć nią do ekspresówki S7 prowadzącej do Warszawy. Stolicę objechaliśmy obwodnicą i powróciliśmy do polskiej siedziby MAN. Jazda po „pięćdziesiątce”, choć to niespełna 30 km, okazała się sporym wyzwaniem: lokalny ruch, liczne miejscowości ze skrzyżowaniami wyposażonymi w sygnalizację świetlną oraz kilka radarowych pomiarów prędkości to niekoniecznie warunki pozwalające na uzyskanie niskiego zużycia paliwa.

Spotkanie na trasie: MAN TGX z nowym układem napędowym PowerLion dzięki nowemu układowi napędowemu z silnikiem D30 i skrzynią MAN TipMatic 14 ma spalać nawet o 3,7% mniej paliwa w porównaniu z modelami poprzedniej generacji (fot. D. Piernikarski)

Wynik? Pokonaliśmy w sumie 165 km ze średnią prędkością 71,6 km/h, średnie zużycie paliwa wyniosło 20,6 l/100 km. Być może można było liczyć na lepszy rezultat… Jednak konieczny jest mój komentarz: pokonaliśmy trasę testową niekoniecznie w optymalny – jak najbardziej ekonomiczny – sposób. Nie pozwoliły na to warunki na drodze lokalnej oraz to, że w trakcie jazdy chciałem w maksymalnym stopniu zapoznać się z działaniem nowych algorytmów zmiany biegów i systemów wspomagających jazdę (MAN EfficientCruise i przewidującą funkcję MAN PredictiveDrive). Tak więc „zmusiłem” algorytmy zmiany biegów i systemy wspomagające jazdę do bardziej wytężonej pracy by w możliwie najszerszy sposób ocenić, jak zachowuje się układ napędowy i jak sterują nim algorytmy.

Jazda z prędkością 85 km/h i wykorzystanie przełożenia bezpośredniego to silnik pracujący z prędkością obrotową ok. 1150 obr/min, obniżenie prędkości do 80 km/h to silnik pracujący z prędkością ok. 1090 obr/min. Najwyższe 14. przełożenie na naszej trasie aktywowało się sporadycznie. Załączony tempomat dawał sygnał na przejście na nadbieg, gdy pokonywany odcinek był odpowiednio długi i jednocześnie płaski. Zestaw, jadąc z prędkością 85 km/h, miał wówczas silnik pracujący z prędkością ok. 900 obr/min.

Algorytm sterujący doborem przełożeń w skrzyni MAN TipMatic 14 dąży do maksymalnego wykorzystania wysokiego momentu obrotowego uzyskiwanego przy niskich prędkościach obrotowych silnika (fot. D. Piernikarski)

Jak zatem algorytm steruje doborem przełożeń? Czy ma to być jazda na biegu bezpośrednim, czy na nadbiegu? Kluczem jest tu filozofia wykorzystania wysokiego momentu obrotowego uzyskiwanego przy niskich prędkościach obrotowych silnika. Silnik D30 swój maksymalny moment obrotowy wynoszący 2650 Nm rozwija od 900 obr/min do 1350 obr/min. Aby rozwiązać problem dotyczący pokusy, jaką przejawiają  kierowcy, aby na autostradach preferować nadbieg zamiast 13. przełożenia bezpośredniego, MAN pokazuje na wyświetlaczu tylko bieg startowy. W klasycznych trybach sterowania pracą skrzyni biegów, takich jak Efficiency lub Efficiency Plus, wyświetlacz pokazuje tylko D i nie wskazuje aktualnego biegu.

Przyrost momentu od prędkości obrotowej na biegu jałowym następuje bardzo szybko. Te 450 obr/min rozpiętości, w jakiej dostępny jest moment maksymalny – czyli najbardziej ekonomiczny zakres pracy silnika – trzeba maksymalnie wykorzystać, a  za to odpowiada algorytm TipMatic, unikając, gdy to możliwe, redukcji biegu i wchodzenia na wyższe obroty. To sedno tego rozwiązania:jeśli można utrzymać korzystną prędkość obrotową na poziomie około lub nieco poniżej 1050 obr/min, z pewnością zaoszczędzi się paliwo.

Kokpit kierowcy i wielofunkcyjne koło kierownicy: ergonomia najwyższej klasy (fot. D. Piernikarski)

Niskie spalanie wspiera zmodyfikowana funkcja Predictive Drive, w której rozwiązano poprzedni problem uporczywej redukcji biegów przy około 1000 obr/min. System działa w następujący sposób: jeśli niższy bieg ze zmniejszonym momentem obrotowym oferuje lepszą wydajność przy takim samym lub niższym zużyciu paliwa, system szybko się dostosowuje. Powoduje to nie tylko poprawę oszczędności paliwa, ale także większą przyjemność z jazdy i wydajność.

Warto jeszcze zwrócić uwagę na subtelną grę, jaką algorytm MAN TipMatic prowadził w zakresie wykorzystania funkcji swobodnego toczenia MAN EfficientRolli jazdy z włączonym nadbiegiem. Algorytm sterujący pracą skrzyni biegów „wie” wszystko na temat zestawu (ciężar, rozkład obciążeń osi itp.) i zna drogę, po której się on porusza dzięki znajomości położenia (pozycja z GPS) i topografii terenu (dokładne mapy topograficzne). Funkcja MAN EfficientRoll to typowy wybieg przy rozłączonym układzie przeniesienia napędu, silnik pracuje na biegu jałowym, zużywając co prawda niewielką ilość paliwa, ale jednak. Podczas toczenia się z włączonym nadbiegiem dawka paliwa równa się 0, jest to typowe hamowanie silnikiem, ale ponieważ przełożenie jest mniejsze od 1, efekt hamowania jest relatywnie umiarkowany.

Testowany ciągnik był wyposażony w dodatkowy komputer pokładowy pozwalający na szczegółową obserwację parametrów pracy układu napędowego (fot. D. Piernikarski)

Na większych spadkach drogi wykorzystywane było toczenie z chwilowym przekroczeniem prędkości ustawionej w polu tolerancji (nawet do 94 km/h). Trzeba przyznać, że w tym przypadku algorytm wykorzystywał nadbieg dość oszczędnie, jazda odbywała się częściej na „wolnym kole”. W strategii doboru przełożeń chodziło o maksymalne wykorzystanie topografii terenu, utrzymanie jak najwyższej średniej prędkości przejazdu i minimalne zużycie paliwa przy maksymalnym wykorzystaniu wspomagającego działania siły grawitacji i bezwładności.

Przy przyspieszaniu silnik nie rozpędzał się do wyższych prędkości obrotowych, zmiana biegu następowała zdecydowanie przed 1800 obr/min, a to prędkość, przy której uzyskiwana jest maksymalna moc.

Na zakończenie

Ten krótki test mógłbym podsumować następująco: MAN TGX 18.520 4×2 BL SA i jego układ napędowy PoweLion ma jak najlepiej radzić sobie na trasie. Moim zdaniem najlepiej byłoby, gdyby kierowca mu jak najmniej w tym przeszkadzał. Wtedy pojawia się niemal 100-procentowa pewność, że ilość spalonego paliwa nas pozytywnie zaskoczy.

Wreszcie nadszedł ten moment – pojawiło się zielone światło do zunifikowania najważniejszych podzespołów napędowych w Grupie Traton. Być może dla niektórych w firmie MAN jest to słodko-gorzka nuta: silnik i skrzynia biegów z korzeniami w Södertälje w Szwecji, znalazły się pod maskami ciężarówek monachijskiej marki. Pomimo wszelkiej nostalgii nie można zaprzeczyć, że MAN wykonał mądry ruch. Silnik D26 ma już 17 lat, a skrzynia biegów TraXon dekadę, podczas gdy komponenty Scanii są znacznie nowocześniejsze.

Najistotniejsze jest to, że korzystają na tym przede wszystkim klienci: ciężarówki MAN stały się jeszcze bardziej wydajne i oszczędne!

Autor: Dariusz Piernikarski

Nowy silnik D3066 o pojemności 12,7 dm3ma sprawność ogólną przekraczającą 50% i charakteryzuje się jednym z najniższych w swojej klasie zużyciem paliwa (fot. D. Piernikarski)