A fabricante alemã de caminhões MAN foi a primeira empresa a perceber um novo nicho de mercado para ampliar as vendas e atender às necessidades das empresas que utilizam caminhões em ambientes de difícil acesso.
O nome dado a esta tecnologia é HydroDrive, lançada na Europa em 2005 nos caminhões MAN, que na época era a única do tipo em todo o mundo. Composta por dois motores montados nos cubos das rodas do eixo dianteiro e acionados hidrostaticamente, ou também no segundo eixo se o veículo estiver equipado com mais um eixo direcionável. Este sistema tem se mantido ativamente como um item de grande interesse das empresas de mineração, agricultura, construção, além das vantagens quando comparada com a tração mecânica instalada no eixo dianteiro.
As empresas que necessitam de mais tração nas rodas dos caminhões, inclusive no eixo dianteiro, também querem conforto e comodidade ao acionar o sistema com um toque de um botão, selecionando a tração desejada, tudo isso está disponível nos caminhões fabricados pela MAN, sendo que a maioria dos clientes estão na região da Europa, nos países como a Áustria, Suíça, Alemanha e Escandinávia.
Caminhões trafegam em vários tipos de estradas, mas alguns são exigidos ao máximo mesmo em ambientes urbanos como aqueles usados em construções e algumas situações requerem tração adicional do eixo dianteiro e isso é possível sem ter que comprar um caminhão com tração integral.
O mesmo se aplica na agricultura durante a preparação da terra, no plantio e principalmente na colheita durante o transporte dos produtos agrícolas onde não há estradas pavimentadas.
Externamente o caminhão parece comum, mas com um olhar mais atento no formato do cubo das rodas dianteiras é possível identificar o sistema HydroDrive, que é instalado sem alterar a altura ou o eixo, que é comum nos caminhões com tração integral tradicionais.
Este sistema de tração adicional dispensa o uso de uma caixa de transferência, um diferencial de eixo dianteiro ou um eixo de transmissão dianteiro. Isso ajuda a economizar combustível e diminuir as emissões. Comparando um caminhão tradicional com tração nas quatro rodas, o caminhão HydroDrive pesa cerca de 700 quilos a menos, dependendo da configuração, isso também significa que os veículos HydroDrive são capazes de transportar uma carga útil muito maior e expande a faixa operacional dos caminhões.
Dirigir em uma superfície escorregadia também se torna mais difícil quando o caminhão está totalmente carregado, mas isso muda quando se tem o recurso para ativar a tração do eixo dianteiro, proporcionando segurança e eficiência na tração em todas as rodas. Outra vantagem deste sistema além da baixa altura é a capacidade de manobra, que é menor do que os veículos com tração dianteira mecânica.
Vamos entender como funciona este sistema hidrostático que utiliza motores acionados hidraulicamente que são montados nos cubos de rodas do eixo dianteiro do caminhão.
Para ativar o sistema, é usado um interruptor rotativo instalado no painel do caminhão, mesmo durante a condução sob carga, desde que a velocidade esteja abaixo de 28 km por hora, caso esta velocidade seja ultrapassada, o sistema se desliga automaticamente e se a velocidade voltar a cair abaixo de 23 km por hora, ele liga novamente. Uma lâmpada no display central acende para informar ao motorista que a tração do eixo dianteiro está ativada. Quando o sistema é desligado, as rodas dianteiras giram livremente, como em um caminhão sem tração dianteira.
O acionamento auxiliar com acoplamento para conexão da bomba atua sem demora, inclusive quando o caminhão está em movimento e sob carga.
O tanque de óleo hidráulico e o refrigerador são instalados diretamente na estrutura do chassi, entre as longarinas. Isso significa que não há problemas com espaço no chassi e nenhuma restrição para o acabamento lateral, que é uma grande vantagem, especialmente para veículos Euro 6.
O circuito hidráulico do HydroDrive é aprovado apenas para acionamento do eixo dianteiro e não pode ser usado para acionamento de outros dispositivos hidráulicos.Durante a operação, as linhas do circuito hidráulico aquecem até 90°C e a recomendação é para não tocar nos tubos, pois pode causar queimaduras, assim é melhor esperar o sistema hidráulico esfriar antes de iniciar a manutenção.
A unidade de resfriamento / ventilador deve ser limpa regularmente para garantir um desempenho de resfriamento consistente e deve ser feita com ar comprimido ou água. A eficiência da limpeza pode ser melhorada adicionando agentes de limpeza, mas é essencial garantir que o agente utilizado não corrói o alumínio.
A bomba hidráulica possui bloco de válvulas de controle e como já foi visto, possui resfriador de óleo hidráulico com ventilador próprio. O acionamento auxiliar dá partida na bomba hidráulica de alta pressão posicionada na saída da caixa de engrenagens e um sistema inteligente regula a pressão por meio de um bloco de válvula de controle que fornece uma pressão de 420 bares para o funcionamento dos dois motores montados nos cubos das rodas do eixo dianteiro.
O torque dos cilindros nos motores hidrostáticos do cubo da roda gera um movimento rotativo que é criado através da pressão aplicada a alguns dos cilindros, assim o óleo hidráulico move os pistões para fora dos cilindros que estão sob pressão.
O óleo move os pistões para fora nos cilindros que estão sob pressão e os roletes do pistão apoiam-se no anel de came e é produzido um torque de 14.580 Nm, que aciona as rodas dianteiras.
O acionamento pode ser durante a condução ou sob carga e desta forma o motorista pode superar gradientes com segurança, sem ter que parar o caminhão. A tração adicional também está disponível em marcha à ré e durante a desaceleração.
O sistema HydroDrive, que opera em velocidades que variam entre 0 e 28 km por hora, segue normas europeias e o circuito hidráulico é aprovado exclusivamente para o acionamento controlado dos cubos de rodas do eixo dianteiro e não pode ser usado para alimentar outros sistemas hidráulicos.
As possibilidades de configurações de eixos com tração dependem da necessidade de cada tipo de uso do caminhão.
Os componentes principais do sistema MAN HydroDrive são:
A) motor hidrostático do cubo da roda;
B) linha hidráulica;
C) bomba hidráulica;
D) resfriador de fluido hidráulico.
O diagrama funcional mostra:
a) linha de alimentação;
b) tubo de drenagem.
1) bloco de cilindros;
2) pistão;
3) rolos;
4) anel de came;
5) disco distribuidor;
6) orifício de drenagem;
7) flanco de came descendente;
8) flanco de came ascendente;
9) orifício de entrada;
10) ponto morto inferior;
11) ponto morto superior.
Para as empresas que atuam no setor de transporte no qual os locais de carregamento envolvem áreas agrícolas ou pastagens, estas nem sempre podem ser alcançadas por estradas asfaltadas. Outra necessidade de mais tração ocorre nas estradas cobertas de neve no inverno, que podem dificultar o acesso. O acionamento hidrostático instalado no eixo dianteiro pode ser combinado tanto com a caixa de câmbio automatizada quanto nas caixas de câmbio operadas manualmente.
Descrição dos componentes e cuidados na manutenção.
Reservatório
1) Linha de entrada;
2) Linha de retorno do resfriador de óleo;
3) Linha de retorno do bloco de válvula;
4) Linhas de retorno de óleo de transbordamento dos componentes da roda.
Ventilador
1) Extensão do chicote;
2) Entrada do óleo oriundo do bloco de válvulas;
3) Retorno do óleo para o tanque;
4) Tubulação de desvio com válvula de retenção (deve ser instalada para proteger o resfriador de sobrepressão).
Circuito hidráulico
No esboço é mostrado o princípio de operação do sistema hidráulico autônomo.
Os componentes do sistema hidráulico de alta pressão são mostrados conectados por linhas vermelhas (até um máximo pressão de 420 bares). Todos os componentes conectados por uma linha verde fazem parte do circuito de alimentação (baixa pressão).
1) Motores hidráulicos do cubo da roda;
2) Bomba de alimentação;
3) Filtro;
4) Motor;
5) Embreagem motriz;
6) Caixa de câmbio;
7) Caixa de engrenagens / embreagem da bomba de alta pressão;
8) Bomba de alta pressão;
9) Bloco de controle;
10) Unidade de refrigeração / ventilador;
11) Reservatório de óleo;
12) Linhas de baixa pressão;
13) Linhas de alta pressão.
Recomendações importantes: A manutenção dos componentes só é permitida no circuito de baixa pressão (reservatório de óleo, radiador / ventilador). A intervenção no circuito de alta pressão é proibida, pois existe risco de ferimentos.
As instruções a seguir devem ser seguidas sem falha quando os componentes são movidos:
• A limpeza deve ser garantida durante o trabalho de conversão, a fim de evitar corpos estranhos (poeira, limalhas, etc.) que podem entrar no circuito hidráulico.
• As linhas hidráulicas, conexões e acessórios devem ser mantidos limpos e livres de aparas, limalhas, etc.
• Tamanhos nominais e materiais para linhas de sucção / linhas hidráulicas não devem ser alteradas.
• As linhas hidráulicas devem ser instaladas de acordo com os regulamentos e normas técnicas aplicáveis.
• Os torques de aperto devem ser observados de acordo com o padrão de fábrica para conexões hidráulicas e componentes.