artikel

Continu variabele transmissie zorgt voor forse brandstofbesparing

Materieel

Continu variabele transmissie zorgt voor forse brandstofbesparing

Caterpillar en Liebherr kunnen bepaalde types wielladers sinds enkele jaren leveren met continu variabele transmissie. Kortweg: cvt. Een bijzondere brok techniek, die tot dan nooit in wielladers was gebouwd. De fabrikanten claimden destijds dat de cvt tot 25 procent brandstofbesparing zou kunnen opleveren. Maar is dit ook echt zo? BouwMachines stelde de eerste kopers, die inmiddels duizenden uren praktijkervaring hebben, de hamvraag: wat is het daadwerkelijke verbruik in de praktijk? En hoe bevalt dat nu, zo’n cvt?

Het is geen hydrostaat, geen converter of powershift, maar een volledig traploze transmissie die niet voelbaar schakelt en tóch (groten-)deels mechanisch werkt. De werking van de continue variabele transmissie is zo geavanceerd dat die niet zo 1-2-3 is uit te leggen.

Bij conventionele transmissies is de situatie grofweg zo: bij een lage snelheid en hoog benodigd koppel werkt een hydrostaat prima en doet een koppelomvormer van een powershifttransmissie zijn werk goed. Bij een hoge rijsnelheid is een powershift met lockup op de koppelomvormer gunstig. Het meeste werk van een wiellader zit in het grijze gebied hiertussen, en dan zijn de huidige transmissies een compromis.  Hier komt de cvt om de hoek. Een cvt combineert het beste van een hydrostaat met het beste van een powershiftbak, technisch gezien is dat een feit.

 

Continue variabele transmissie is het brein van de wiellader

Een cvt-transmissie is eigenlijk het brein van de wiellader en vormt de schakel tussen motor, pompen en rijaandrijving. Technisch: via een planetair kan de transmissie een combinatie van mechanische kracht, aangevuld met een gedeelte hydraulische kracht, op één aandrijfas naar de wielen zetten. Zonder dat een koppelomvormer nodig is. In de cabine heb je eigenlijk geen gaspedaal meer, maar een rijpedaal. Als machinist regel je hiermee de snelheid, de transmissie regelt vervolgens zelf hoeveel toeren er nodig zijn om op die snelheid te komen. Hierin schuilt het geheim van de cvt.

De bak is niet alleen van zichzelf efficiënt, maar zorgt ervoor dat je motor minder toeren loopt en dus zuiniger werkt. Omdat de transmissie ingrijpt op alle onderdelen van een wiellader, is het ontwikkelen van een wiellader met cvt best complex. Het is geen kwestie van even de bak wisselen en gáán. Om een cvt prettig en zuinig te laten werken, is de aansturing tussen motormanagement, bediening en pompen cruciaal. Zo kan een cvt ook andersom werken en rij-energie bij het afremmen bijvoorbeeld gebruiken om de hydrauliekpomp aan te drijven. Om maar aan te geven dat het een complex geheel is.

 

Caterpillar was de eerste met traploze transmissie

Caterpillar was zo’n zes jaar geleden de eerste fabrikant die in Nederland begon met het uitleveren van wielladers met een traploze transmissie, Liebherr volgde drie jaar geleden. Doosan heeft sinds kort ook een wiellader met cvt, maar die loopt nog niet in Nederland. Wij gingen langs bij enkele willekeurig uitgezochte kopers die we zonder tussenkomst van de importeur benaderden, om zo zeker te zijn van een onafhankelijk verhaal.

Doel van dit artikel is niet om het verbruik van merk A tegenover merk B te zetten, maar wél om te kijken wat de meerwaarde van een cvt precies is. Is die er überhaupt? Wat opvalt in de praktijk: aan de buitenkant of in de cabine zie je weinig bijzonders aan een wiellader met cvt. Bij Cat verraadt slechts de typeaanduiding XE dat je met een traploze versie te maken hebt, bij Liebherr is dat het opschrift Xpower.

Vooral het geluid valt op. Het is niet de motor die je hoort, maar een zacht gejoel vanuit de transmissie. Die regelt continu bij. Dat hoor je. Ook opvallend: het motortoerental staat volledig los van de snelheid. De machines kunnen in motortoeren zakken en toch accelereren. Het wennen aan dit nieuwe geluid is misschien wel de grootste verandering, zeggen machinisten. Het geeft de indruk dat de machine lui is, dat er weinig gebeurt, terwijl dat niet het geval is.

Tekst gaat verder onder de foto.

CVT transmissie Liebherr XPower

De overstap van een powershift-transmissie naar de cvt was voor Reind de Kleine, machinist bij Recycling Maatschappij Groningen, wel even wennen. De Kleine werkt beheerst maar gestaag door met oog voor zuinig draaien.

Liebherr L566 Xpower

Recycling maatschappij Groningen (RMG) werkt op haar vestiging in Groningen sinds eind 2017 met een Liebherr L566 Xpower. Een 25-tons machine met 4,8-kuubse bak en 272 pk motorvermogen. Er is ruim 1.500 uur ervaring. Het verbruik zit gemiddeld op 15 liter per uur, en zit op 18 à 19 liter per uur bij een drukke dag doorwerken. Dan laadt de machine zo’n 3.000 ton granulaat in vrachtwagens. Volgens RMG is de cvt 2,5 tot 9 liter per uur zuiniger dan een powershift.

Bij aanschaf ging het bedrijf niet over één nacht ijs, legt bedrijfsleider Hendrik Folkers uit. RMG kreeg opgeteld vijf klasse-concurrenten op demo en zag forse verschillen in brandstofverbruik. Sommige merken gingen richting 28 liter per uur. Het verbruik van de Cat 966 XE bleek vergelijkbaar met dat van de Liebherr L566 Xpower, Volvo was het enige merk zónder cvt dat qua verbruik enigszins in de buurt kwam met de L150H (+2,5 liter per uur).

De keuze voor Liebherr was uiteindelijk een mix tussen aanschafprijs en goede ervaringen met het merk op de vestiging in Hengelo. Daar draait intussen ook een tweede traploze Liebherr L576 Xpower.

Het is niet zo dat je een nieuwe machinist hier op zet, en dat die dan meteen z'n ding doet

‘Machine regelt alles zelf’

CVT transmissie Liebherr Xpower

Machinist Reind de Kleine was direct bij de demo al enthousiast over de cvt in de L566 Xpower. Hij heeft nu zo’n 1500 uur ervaring.

Machinist Reind de Kleine was direct bij de demo al enthousiast over de cvt in de L566 Xpower. Wel moest hij wennen omdat hij eerder met een powershift-transmissie werkte. ‘Het gevoel is behoorlijk anders. Deze gaat helemaal traploos, maar dat moet je wel goed aanvoelen op het gaspedaal. Het voordeel is dat je nooit terug hoeft naar de eerste versnelling. De machine regelt alles zelf. Hij werkt traploos en schakelt nooit. Dat is een voordeel als ik puin naar boven op depot rijd.

De Xpower heeft meer snelheid en hoeft niet op te schakelen. Omdat hij niet schokt valt er ook niets uit de bak. Je hebt er wel een bepaalde uitleg bij nodig, zo is de cvt veel feller op het gaspedaal. Hij reageert sneller dan een powershift, maar in het vooruit-achteruit schakelen moet de cvt soms juist even nadenken. Die feeling moet je als machinist zelf vinden en daar moet je ook voor openstaan. Het is niet zo dat je een nieuwe machinist hier op zet, en dat die dan meteen z’n ding doet.’

 

Cat 966M XE

Schipper Recycling in Delfzijl heeft sinds 2015 een Cat 966M XE. Een 24-tons machine met 4,8-kuubse bak en 302 pk motorvermogen. Er is 5.500 uur ervaring. Het verbruik zit gemiddeld op 15 liter per uur, en verrekenen we de stationaire uren dan zit het verbruik in de netto werkuren op 18,1 liter per uur volgens de boordcomputer. De wiellader draait bij de eigen puinbreker en zet zo’n 2000 ton granulaat in depot waarbij men regelmatig ook moet klimmen. Tussentijds rijdt de wiellader zo’n 500 à 600 ton puin bij.

Je moet echt even de tijd nemen om eraan te wennen en het gevoel te krijgen

CVT transmissie Cat 966M XE

Machinisten Rick Schokkenhoek en Jacob Werkman hebben 5.500 uur ervaring met de Cat 966M XE, die technisch probleemloos draait.

Schipper had ten tijde van de aanschaf ook een Cat 966M met powershift op demo, die machine verbruikte rond de 25 liter per uur. De cvt blijkt hier in praktijk dus 6,9 liter zuiniger te zijn. Machinist Jacob Werkman: ‘Het comfort van de cvt is het grootste verschil. De motor maakt maximaal 1600 à 1700 toeren. De eerste paar dagen denk je: dat ding is zo traag als wat. Maar dat is dus echt niet zo. De Cat doet het op lage toeren heel goed, onderin is hij vreselijk sterk. Je hebt niet meer het idee dat je volgas aan het buffelen bent. Je moet echt even de tijd nemen om eraan te wennen en het gevoel te krijgen. Het is géén machine waar je zó mee wegrijdt, maar eenmaal gewend is de cvt ideaal in dit werk.’

Mede-machinist Rick Schokkenhoek vult aan: ‘Qua klimmen is de cvt ook sneller dan een hydrostaat. Omdat we veel breken bij klanten met beperkte ruimte is dat een belangrijk punt.’

Zowel op de Liebherr als op de Cat is de gehele transmissie instelbaar. Zo kun je de kracht op de wielen volledig doseren of begrenzen en de reactiesnelheid wijzigen. De twee kopers die wij bezochten gebruiken deze functies niet. Met alle instellingen op maximaal kan een goede machinist met z’n rechtervoet de machines prima doseren en zuinig werken.

Tekst gaat verder onder de foto.

CVT transmissie Cat 966M XE

Jacob Werkman noemt het comfort van de cvt het grootste verschil. De motor maakt maximaal 1600 à 1700 toeren. ‘De eerste paar dagen denk je: dat ding is zo traag als wat, maar dat is dus echt niet zo.’

Machinisten hebben het gevoel uitgeruster thuis te komen na een werkdag

Kosten continue variabele transmissie

De baten van een cvt zijn dus helder in praktijk. Dan de kosten. Liebherr levert standaard een cvt-transmissie in alle wielladers vanaf 18 ton (L550). Een losse meerprijs is er dus niet. Van alle fabrikanten heeft Liebherr hiermee het breedste aanbod in wielladers met een cvt, namelijk zes modellen. Dat loopt goed volgens Rutger Gerrits van importeur Wynmalen & Hausmann. ‘Voor onze klanten is er ten opzichte van de hydrostaat weinig verandering in de bediening. Vergeleken met een powershifttransmissie is een cvt zuiniger. De machines werken ook rustiger. Je hoeft geen gas te geven voordat er iets gebeurt. Machinisten hebben het gevoel uitgeruster thuis te komen na een werkdag.’ Gerrits verbaast zich er enigszins over dat niet meer fabrikanten een cvt in hun wielladers leggen.

De enige concurrent met een cvt is nu Caterpillar. Dat biedt de cvt nu op twee types als optie aan. Te weten de hierboven genoemde 966M en de zwaardere 972M. Die hebben standaard de powershiftbak met koppelomvormer, in XE-uitvoering beschikken de types over een volledig door Caterpillar zelf ontwikkelde cvt-transmissie. De importeur kan dus een beter beeld geven van het verschil in verbruik en de losse meerprijs.

‘De meerprijs voor de XE-uitvoering is ongeveer 15 procent’, zegt Hendrik Westenbrink van Cat-importeur Pon. ‘Zeven jaar geleden kwam Cat met de cvt in de K-serie. Dat had in het begin een beetje tijd nodig in de markt. Nu loopt het als een tierelier.’

 

Verschillen in brandstofverbruik

In Nederland kiest inmiddels 80 à 90 procent van de kopers in deze klasse voor een duurdere XE-uitvoering met cvt, aldus de importeur. Omdat Cat één machine kan leveren met twee verschillende aandrijflijnen, heeft de importeur ook een goed beeld van de verschillen in brandstofverbruik. Hoe groot het verschil exact is, hangt sterk af van de toepassing.

Westenbrink durft wel te stellen dat een cvt over de gehele linie altijd zuiniger is dan bestaande transmissies, op elk vlak. In de praktijk ziet hij binnen het eigen merk verschillen van 5 à 7 liter diesel per uur, tussen een powershift en XE-uitvoering met cvt. Westenbrink: ‘Het verschil wordt kleiner naarmate je meer lange afstanden rijdt. Want hierin is een powershiftbak ook efficiënt, zodra de lockup op de koppelomvormer de aandrijflijn star maakt.’ Vooral op load and carry-klussen op kortere afstanden blinkt de cvt uit.

Hoewel de cvt in technisch opzicht een complexe transmissie is, is de onderhoudsbehoefte gunstiger. In de landbouw is de ervaring wél dat een cvt-transmissie eerder aan het einde van z’n Latijn is dan een powershifttransmissie. Het is dan ook afwachten hoe de transmissie zich houdt na 8.000 à 10.000 uur.

Gaan Cat en Liebherr straks alle wielladers voorzien van een cvt? Het antwoord is ‘nee’.  De meerprijs van een cvt is in kleinere machines verhoudingsgewijs groot, terwijl het brandstofverbruik van deze lichtere machines sowieso al lager is. Het besparingspotentieel is dus kleiner.

 

Wat doet Volvo?

Intussen heeft ook Doosan een wiellader met cvt in het programma. Andere fabrikanten die een cvt in hun wiellader bouwen zijn er niet. Opvallend, want de transmissie die Liebherr gebruikt is vrij te koop bij toeleverancier ZF. Volvo is er duidelijk over: Volvo gaat géén cvt-transmissie in zijn wielladers leggen. De Zweedse fabrikant ziet de cvt als een tussenstap. Volgens Volvo zit de toekomst in elektrische en diesel-elektrische aandrijvingen met elektrische wielmotoren.

Bekijk HIER het BouwMachines Merkdossier over Caterpillar.

Bekijk HIER het BouwMachines Merkdossier over Liebherr.

Ook een abonnement op BouwMachines? Dit is al mogelijk vanaf 9 euro per maand. Kijk hier naar de mogelijkheden.

 

Foto's

Reageer op dit artikel