Trei camioane miniere Hitachi au muncit timp de 19 ani în condiţii de praf abraziv şi noroi într-o mină din Zambia şi au atins echivalentul a 15 milioane km

Pentru automobile, cifra de 1 milion de kilometri parcurşi pare adeseori apogeul fiabilităţii şi orice maşină care reuşeşte să atingă o asemenea cifră e calificată pe merit drept durabilă şi fiabilă. Ba chiar şi cifre de 500.000 km sunt considerate mai mult decât demne, mai ales că-n zilele noastre durata de viaţă luată în calcul de ingineri e adeseori de 160-200 mii km, iar dezvăluirile unui fost inginer de teste a motoarelor despre această durată de viaţă şi uleiuri, despre care scriam de curând, confirmau aceste informaţii. În lumea camioanelor de distanţe luni, se întâmplă mult mai des ca acestea să atingă 1-2 milioane de kilometri, ba chiar şi să treacă de 2,5 milioane. Însă în industria camioanelor miniere uriaşe, aşteptările de fiabilitate sunt de o cu totul altă scară, chiar dacă aceste camioane operează în condiţii mult mai dificile şi solicitante. De curând, producătorul japonez Hitachi a dezvăluit că tocmai trei camioane de-ale sale au muncit timp de 19 ani în condiţii de praf abraziv şi noroi într-o mină din Zambia şi au atins echivalentul a 15 milioane km.

E vorba de trei camioane miniere Hitachi EH5000, livrate în anul 2007 în mina Lumwana din Zambia, una din cele mai mari mine de minereu de cupru din lume. Camioanele miniere sunt atât de demult livrate, încât mai au emblema Euclid pe ele. Puţini îşi mai amintesc azi, dar Euclid a fost unul din cei mai respectaţi producători de camioane minierele, ba chiar unul din pionierii acestei industrii, iar în cele din urmă, după mai multe schimbări de proprietari, a ajuns să fie cumpărat de Hitachi. În 2007 era o perioadă de tranziţie, în care Hitachi deţinea deja compania, dar mai punea emblema Euclid pe aceste camioane, pentru a păstra continuitatea cu o marcă respectată.

Aceste camioane EH5000 au o sarcină utilă nominală de 286 tone şi o masă proprie de 213-214 tone, în funcţie de echipare, ceea ce le aduce masa totală operaţională la 500 tone. Totuşi, în anumite condiţii, camioanele pot susţine şi o sarcină maximă de 315 tone, ceea ce le duce greutatea operaţională maximă la 528-529 tone. Sunt camioane uriaşe, deci.

Acestea sunt propulsate diesel-electric, adică un motor diesel funcţionează în rol de generator electric, iar electricitatea produsă alimentează două electromotoare uriaşe, responsabile de propulsia roţilor spate. La camioanele miniere atât de mari, această formulă e mai durabilă în timp decât folosirea unor cutii de viteze, diferenţiale şi semiaxe care să fie supuse unei uzuri intense la asemenea sarcini.

Motorul diesel în acest caz e un MTU Detroit Diesel V16 din seria 4000. Compania germană MTU este astăzi efectiv o divizie a producătorului de motoare de avioane Rolls-Royce, dar pe atunci era strâns integrată cu Detroit Diesel, iar acest propulsor a fot elaborat în cooperare.

Acest motor diesel V16 în 4 timpi e de-a dreptul uriaş, având 65 litri cilindree şi producând 2.700 CP pe atunci. Puterea electrică produsă era e 1.940 kW, deci aproape 2 MW. Electromotoarele de tracţiune erau dezvoltate pe atunci de Hitachi în colaborare cu Siemens.

La coborâre, aceste electromotoare au rol de frâne printr-o construcţie interesantă, care ar fi considerată arhaică azi. Ele se includ cu rol de generator electric, în stilul electromotoarelor de azi de la frânarea regenerativă şi pot produce până la 3,5 MW putere electrică — într-atât de mare e energia potenţială a masei totale de 500 tone în coborâre pe pantele miniere. Aceste frâne erau principalele care acţionau în mişcare, doar că electricitatea generată nu era stocată în vreo baterie, cum ar fi fost logic, pentru a fi refolosită ulterior, ci era disipată sub formă de căldură prin nişte rezistenţe electrice mari.

Camionul are şi frâne mecanice — cu disc de frână de 1,32 metri diametru pe puntea faţă şi discuri multiple răcire cu ulei în spate, cu 12 plăcuţe de frânare pe punte, dar acestea erau mai mult cu rol de asigurare şi oprire finală, decât de susţinere e unei coborâri lungi.

Circuitul hidraulic al benei are un debit de aproape 1 tonă per minut. Suspensia camionului are cilindri uriaşi cu fluid siliconic în rol de amortizoare şi braţe independente şi articulaţii sferice. Motoul camionului foloseşte 242 litri de ulei şi 697 litri de antigel, iar sistemul hidraulic al benei foloseşte 965 litri de lichid, iar alţi 291 litri sunt folosiţi la servodirecţie. Sunt parametri uriaşi, deci, care arată scara imensă a unui asemenea camion, dar şi solicitările inginereşti.

Cele trei camioane identice despre care vorbim azi au marca 100.000 ore de muncă, or, la aceste camioane sunt contorizate orele, nu kilometrii făcuţi. Însă cifra de 100.000 ore înseamnă efectiv 11 ani şi 5 luni de funcţionare continuă, or, un an calendaristic cu 365 zile are 8.760 ore. Bineînţeles, camioanele n-au muncit fără oprire, ci au avut perioade de pauze între ture, mentenanţe tehnice şi reparaţii, dar, dacă raportam la cei 19 ani de când camioanele au fost livrate la mină, avem o medie de 14,5 ore de muncă efectivă pentru fiecare zi calendaristică în cei 19 ani.

Dacă am estima că un automobil care parcurge mulţi kilometri, eventual în navete, are o viteză medie de deplasare de circa 50-60 km/h, atunci cele 100.000 ore de funcţionare ar însemna 5-6 milioane de kilometri parcurşi. Însă camioanele miniere sunt întotdeauna calificate ca având un factor minim de 3:1 în cele mai lejere mine, din cauza condiţiilor în care sunt exploatate, deci echivalentul estimat foarte lejer ar fi de 15 milioane de kilometri.

Dar aceste camioane au operat în condiţii foarte specifice în Zambia. Mina e localizată într-o regiune în care o perioadă lungă din an e dominată de ploi abundente tropicale. În acea perioadă, terenul minei devine noroios şi camionul circulă cu roţile semi afundate în noroi. Datorită greutăţii mari, camionul nu derapează, dar rezistenţa la tracţiune creşte enorm, iar asta face ca toate electromotoarele şi articulaţiile să fie solicitate şi mai mult.

În cealaltă parte a anului mina devine uscată şi un teren format din praf deosebit de abraziv. Acest praf atacă simultan filtrele de aer ale camionului, radiatoarele, etanşările cilindrilor hidraulici, rulmenţii, articulaţiile şi bolţurile, panourile electrice, electromotoarele de tracţiune, iar dacă praful trece de filtrele de aer ajunge în cilindri şi motor, creând uzură accelerată. Prin urmare, e unul din cele mai provocatoare medii pentru operarea acestor camioane. Şi totuşi, toate trei camioane au atins 100.000 ore de funcţionare, chiar dacă aceste scenarii au alternat în continuu timp de 19 ani.

Desigur, asta nu înseamnă că aceste camioane au funcţionat fără reparaţii. Ba dimpotrivă, mentenanţa tehnică e foarte amplă şi presupune şi reparaţii capitale la motoare în mod programat, cu dezasamblarea lor chiar dacă acestea încă funcţionează bine. Hitachi a avut mecanici proprii permanenţi delegaţi la mină în toată perioadă, or, acolo mai există 21 de alte camioane Hitachi de care aceştia să aibă grijă. Iar motoarele au beneficiat de mentenanţă directă din partea Rolls-Royce MTU.

Aşadar, atunci când un producător îşi doreşte, iar inginerii cei mai buni sunt îndemnaţi să asigure fiabilitatea maximă, se pot proiecta şi asemenea camioane, motoare şi sisteme inginereşti, care să reziste 19 ani de muncă grea în continuu, adeseori 24 ore din 24. Şi aceste camioane vor mai continua să opereze în continuare, pentru că încă au o stare tehnică bună.