Desde muito cedo os grandes caminhões nos fascinam, e à medida em que ficamos mais velhos, essa fascinação vira uma paixão total. Existe algo de alucinante em ver um caminhão transportar carga do um ponto A ao ponto B e descarregá-la, seja a carga terra, rochas, lixo, material residual ou areia.

Existem muitos tipos de caminhão, e neste artigo falaremos daqueles caminhões que foram especificamente projetados para trafegar fora de estrada. Destes caminhões, há dois tipos: aqueles que têm um chassi rígido e aqueles que o tem articulado – que na realidade têm dois chassis unidos por uma junta oscilante.

Um pouco de história

Quando falamos de fabricantes de caminhões rígidos, o mais conhecido de seus pioneiros é o Euclid, empresa originalmente estabelecida no estado de Ohio, nos Estados Unidos, e especificamente se reconhecem os avanços de seu fundador, George Armington Jr. A empresa Euclid fabricou seu primeiro caminhão basculante com acionamento hidráulico no ano de 1930, e a partir dali a Euclid continuou produzindo que se superavam em capacidade de carga, velocidade, e sistemas que permitiram esta maior velocidade sem sacrificar a segurança e, claro, o conforto do operador. O objetivo final é evidente: reduzir o custo por tonelada.

A Euclid foi eventualmente absorvida pela General Motors para posteriormente ser negociada em 1968, em obediência às leis antimonopólio dos Estados Unidos, e a partir daí, foi propriedade de várias empresas: White Motor Corporation, Daimler Benz, Clark Michigan, o consórcio VME (Volvo-Michigan-Euclid), e hoje pertence à japonesa Hitachi Construction Machinery.

Foi tal a quantidade de caminhões rígidos Euclid que a GM vendeu nas décadas de 1950 e 60, que em muitos lugares a palavra Euclid foi, e ainda é, sinônimo de caminhão rígido.

Os caminhões articulados têm uma história mais recente, e sua origem responde a um projeto em que os caminhões tradicionais não podiam funcionar. Sua origem remonta à década de 1950, quando a empresa sueca Volvo BM encomendou à também sueca Lihnells Vagn AB (Livab) o desenvolvimento de um veículo especializado para obras onde as condições de terreno não fossem as melhores. Este projeto original de um basculante arrastado por um trator evoluiu de tal forma que em 1966 a Volvo lançou no mercado o DR631, que veio a ser o primeiro caminhão articulado fabricado em série. Eventualmente, a Volvo comprou a Lihnells Vagn AB.

As ofertas no mercado

A tecnologia utilizada nos caminhões rígidos e articulados é mito similar. Com exceção dos territórios de países europeus e dos Estados Unidos, em nenhum país da América Latina se requer as normas Tier 4, ou sua contraparte europeia, para os equipamentos fora de estrada. Por isso, os fabricantes oferecem diferentes versões com motores que cumprem com os níveis de emissões Tier 2 ou Tier 3, segundo o caso.

Ambos os tipos de caminhão usam sistemas de monitoramento remoto de carga útil, sistemas telemáticos e retardadores automáticos, controles de tração, de velocidade de descida, advertência de colisão etc.

Os avanços que foram incorporados têm o objetivo de reduzir o custo por tonelada, melhorar o conforto do operador e reduzir a ingerência dele na tomada de decisões. É muito importante que o operador se sinta confortável e que a operação seja simples, porque são equipamentos que podem chegar a custar vários milhões de dólares, e seu impacto no ciclo total de produção é alto.

Nem o caminhão rígido nem o articulado são auto-carregáveis, como são as raspadeiras (scraper) e parte da escolha entre um e outro depende da máquina que se utilize para carregá-los.

Aplicação marca a escolha

A aplicação é o que define a escolha entre caminhões rígidos e articulados, e os fatores que mais influem são o tamanho, a máquina de carga – seja uma escavadeira, pá ou carregadeira sobre rodas -, a quantidade e o tipo de material a movimentar, e especialmente as condições do local de trabalho.

Salvo poucas exceções, as condições de solo ditam qual tipo de caminhão que deve se utilizar em um determinado local de trabalho. Os caminhões articulados podem operar na maioria das condições, mas quando estas condições são piores do que o ideal aí é quando eles são necessários.

Se o terreno é úmido, mole, arenoso, escorregadio e de pouca capacidade de tração, ou apresente uma ou várias destas condições, o caminhão articulado deverá ser a melhor opção para o caso.

Os caminhões articulados vêm equipados com sistemas de tração nas seis rodas – ou 4 x 4 em alguns modelos – e com pneus largos, de alta flutuação que se adaptam ao entorno e proporcionam ao equipamento a capacidade de manobrar em condições extremamente difíceis, inclusive na perda total de tração, o sistema de direção e a junta oscilante entre seus dois chassis lhes permite fazer o “passo do pato” e sair de situações de atolamento.

Os caminhões articulados são mais leves do que os rígidos, e se equipam com pneus largos que fazem com que a pressão sobre o solo seja baixa, e é por isso que o articulado não precisa de vias bem compactadas nem regulares, como é o caso do rígido.

O caminhão articulado não precisa de vias planas, já que seu tipo de suspensão e o desenho do ângulo de ataque do chassi dianteiro lhe permite dar conta de terrenos irregulares.

Outra das vantagens do caminhão articulado é o tipo de caminho que pode percorrer. O articulado se desempenha bem em lugares onde ao transportar a carga haja curvas bruscas ou limitações de raio de giro, vias estreitas, inclinações e limitações de altura. Projetos, enfim, que no geral não permitam adequação e manutenção da via. O caminhão articulado, por sua menor pressão sobre o solo, causa menor perturbação sobre o mesmo, pelo que se adaptam particularmente bem ao desenvolvimento de sites pequenos onde seja difícil ou proibitivo fazer vias mais seguras.

A manobrabilidade dos caminhões articulados é um aspecto muito importante. Não apenas têm seis rodas, como são projetados para que as seis estejam em contato constante com o solo, o que agrega mais capacidade de funcionar em lugares de pouca tração e permite trabalhar em inclinações de até 35% e resistência de rodagem de até 20%.

Qualquer que seja o fabricante que se escolha para atender esta necessidade, todos incorporaram avanços em seus projetos para melhorar a tração. Desde chassis inclinados que distribuem peso à frente para usar melhor a tração 6 x 6, passando por controles de tração já incorporados nos equipamentos para proporcionar tração ótima em todas as etapas do transporte, sistemas que monitoram constantemente o deslizamento das rodas e que, dependendo da dificuldade do terreno, podem ativar automaticamente as embreagens dos eixos traseiros e/ou modula os freios de maneira que a potência se transfira à roda que tem tração.

Todos estes sistemas facilitam a operação e se traduzem em um menor consumo de combustível, menor tempo de ciclo, maior vida útil dos pneus, e permitem ao operador se concentrar na manobra, fazendo com que esta fique mais segura e eficiente.

Sobrevivência do mais apto

As raspadeiras ou scrapers eram os equipamentos mais usados para movimentar terra até a década de 90. Este tipo de máquina teve uma recuperação recentemente, e dadas certas condições podem ser o método menos custoso para movimentar terra. Mas o caminhão articulado a substituiu em muitas aplicações, e é cada vez mais popular. Porque há um fator que joga a favor do caminhão articulado: ele se adapta a praticamente todas as condições de terreno, e por isso são tão úteis e cada vez mais populares. Além disso, o nível de perícia que se requer para operar um scraper é muito maior do que o necessário para operar um caminhão.

Na mineração de grande porte, a presença do caminhão rígido continua sendo e será importante. O que mudou é que os caminhões articulados são cada vez mais frequentes nas minas devido a sua versatilidade. Para que uma mina possa operar, precisa construir vias que deem caminho a novas frentes, preparar terrenos para diferentes manobras, fazer projetos de recuperação de acordo com a obra ou com regulações locais, e muitas operações mais. É aí onde a versatilidade do caminhão articulado o torna tão popular.

A lista de aplicações é ampla. Utilizam-se em projetos de desenvolvimento de moradias e indústrias, tanques de contenção e rodovias em toda a extensão da América Latina. Em minas de sal marinho na Venezuela. O Panamá foi o líder de venda de caminhões articulados na América Latina durante a ampliação do Canal. A Costa Rica é um consumidor assíduo de articulados devido aos altos níveis anuais de chuva, o que torna muito inadequado o uso de qualquer outro caminhão em certos projetos durante a estação mais chuvosa. Mas não é necessário que chova muito para que o articulado seja o ideal, como é o caso do norte do México, onde cada vez são mais populares devido à mineração de média escala – e também na América Central eles são aplicados neste segmento em ambientes muito mais úmidos. O caminhão articulado é já tradicional no Chile em serviços de apoio à alta mineração, ou no carregamento de sal em minas no norte do país, conceito que foi copiado recentemente em minas de sal nas alturas da Bolívia. A Colômbia foi por muito tempo a líder em vendas de caminhões articulados de baixa capacidade, e se experimentou com os articulados no transporte de cana de açúcar no Valle del Cauca, ao se adaptar o chassi dianteiro de um articulado a um trem de reboques para carregamento de cana.

O caminhão articulado se adapta e é uma boa opção para movimentar material desde lugares pequenos a lugares de escavação massiva, sem importar que as condições do terreno sejam ideais ou não.

A popularidade do caminhão articulado na América Latina não avançou no mesmo nível que em países mais desenvolvidos devido a fatores locais, especialmente sociais e econômicos. No primeiro caso, existem restrições laborais em alguns países que obrigam o uso de caminhões de estrada, e no segundo caso, a adaptação das caçambas de até 60 toneladas de capacidade em caminhões de estrada, mesmo que não tenham a mesma durabilidade e capacidade que os equipamentos projetados para esta finalidade. Seu baixo custo é frequentemente decisivo para a escolha, especialmente em aplicações de construção, pedreiras e mineração de pequena escala.

Mas quando a quantidade de material a se movimentar é muito grande, aí os articulados se veem superados pelos rígidos, devido a que a combinação de carga e velocidade destes últimos proporciona um melhor custo por tonelada.

A vantagem está no volume

As minas de superfície são investimentos de longo prazo onde se estabelecem vias de transporte que são bem definidas, compactadas, têm boa drenagem e são bem mantidas. Nesta aplicação, os caminhões rígidos são a melhor opção. Tal como o lugar onde trabalham, os caminhões rígidos são de maior preço e vida mais longa.

O caminhão rígido é mais pesado, de tração traseira, e demandam vias de locomoção compactadas, bem mantidas e com boa drenagem. Estes equipamentos rendem melhor quando as inclinações são menores a 15%, sendo o ideal as vias planas, distâncias longas onde o caminhão possa se deslocar a grande velocidade transportando grande volume de carga. O caminhão articulado pode percorrer vias longas, mas o ideal é que não sejam superiores a 3.500 metros, já que para além disso o desgaste será excessivo.

Os caminhões rígidos são usados em trabalhos onde se requeira transporte de grande carga útil, a maior velocidade, que equivale a ciclos mais curtos e por conseguinte menor custo de propriedade. Dito de outra maneira, a vantagem dos caminhões rígidos sobre os caminhões articulados é sua capacidade de carga. A desvantagem é que a mina ou obra requerem investimentos maiores na formação das vias de locomoção.

Em linhas gerais, os caminhões articulados estão disponíveis em capacidades de transporte que vão das 18 até as 55 toneladas métricas. As capacidades dos caminhões rígidos vão das 38 até as 450 toneladas métricas. É de se destacar que os caminhões articulados se classificam por sua capacidade de carga em toneladas curtas, ou seja, 1 tonelada é igual a 2.000 libras, e a nomenclatura dos fabricantes usualmente usa a capacidade em toneladas curtas no modelo do equipamento.

A regra empírica do maquinário fora de estrada é que, para os grandes movimentos de terra, os equipamentos maiores não podem gerar economias de escala, carregando uma maior carga a um menor custo por tonelada. O desafio sempre foi que, quanto maiores e mais pesadas as máquinas, costumam perder a versatilidade oferecida pelas máquinas menores. É por isso que um equipamento que conserve sua versatilidade ao aumentar o tamanho sempre pode oferecer grandes benefícios.

O mercado da América Latina

Caminhões Articulados

O mercado da América Latina consome entre 120 e 170 unidades anuais, incluindo o Brasil. Pelo tipo de caminhão, o segmento de mais de 36 toneladas métricas é o líder, com 65%. Por país, Chile, México, Colômbia e Panamá consomem 70% de todos os caminhões articulados.

Os fabricantes ativos na região são a Bell, Caterpillar, Doosan, John Deere, Komatsu, Terex e Volvo.

Caminhões Rígidos

O mercado da América Latina consome entre 220 e 250 unidades anuais, incluindo Brasil. Por tipo de caminhão, o segmento de mais de 275 toneladas é o líder com 30%. Por país, Chile, México e Peru consomem 80% dos caminhões rígidos.

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SOBRE O AUTOR

Cesar Muino é Engenheiro Mecânico graduado pela UCV na Venezuela, e tem mais de 25 anos de experiência na indústria de equipamentos de construção no mercado da América Latina.

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CATERPILLAR

Proeza em autonomia

O maior fabricante de equipamentos pesados no mundo tem uma forte presença no segmento de caminhões de carga, sejam rígidos ou articulados. Mas para além de seus modelos, atualmente a Caterpillar celebra um feito de seu sistema de condução autônoma de caminhões rígidos. Este ano se completou o transporte de 2 bilhões de toneladas de material por caminhões equipados com o sistema Cat Command.

O sistema dá a possibilidade de conduzir um caminhão remotamente. Desde que os primeiros seis caminhões com este sistema foram aplicados em 2013, a solução cresceu e hoje em dia é usada numa frota de cerca de 250 veículos de mineração.

Mineradoras de todo o mundo aplicam o Cat Command para caminhões rígidos. O sistema pode vir de fábrica em seus modelos de caminhão rígido, mas também pode ser implementado através de kit de retrofit nos modelos 789D e todos os modelos de numeração 793,794, 796, 797 e 798. O cat Command também pode ser implementado em unidades do modelo 930E, da Komatsu.

Dentre os mais recentes contratos assinados entre a Caterpillar e empresas mineradoras para operação remota de caminhões rígidos, dois deles são na América Latina. A empresa Teck Resources receberá caminhões 794 AC com o sistema, para operar na Fase 2 da mina de Quebrada Blanca, norte do Chile. E a Anglo American também usará caminhões 794 AC com o Cat Command instalado na mina de Quellaveco, no Peru.

VOLVO

Pai dos articulados

A Volvo Construction Equipment, marca criadora do conceito de caminhão articulado, tem o modelo de maior capacidade de carga dentre todos os articulados: o A60H pode transportar 55 toneladas métricas de material. Não obstante, alinha completa tem outros modelos muito populares na série G, anterior ao A60H.

A série Ge tem os seguintes modelos: A25G (capacidade de 24 toneladas métricas), A30G (29 toneladas métricas) e A45G (41 toneladas métricas).

Hoje as novidades da marca estão no sistema Co-Pilot, que é um integrador de funcionalidades de operação. “O Co-Pilot é como se fosse um tablet, e os demais sistemas são os aplicativos”, diz Bóris Sánchez, gerente regional de suporte a vendas da Volvo CE Latin America. O software de controle para os ADT da Volvo é o Haul Assist, que permite entre outras coisas pesar a carga instantaneamente através de sensores. Isto faz com que um operador de caminhão Volvo possa estar sempre próximo da carga nominal, respeitando o limite do equipamento sem deixar de otimizar a produtividade.

Mais recentemente, a Volvo desenvolveu e lançou outros aplicativos para funcionar dentro do Haul Assist. Um deles é o Map, que permite ao operador conhecer a localização de todos os demais caminhões conectados num local de trabalho. Com esta informação, o usuário pode usar outro aplicativo do Haul Assist que é o Speed Advice. Com isto, se pelo Map um caminhão recebe a informação de que há uma fila para descarregar, o Speed Advice produz uma sugestão de velocidade ótima para não gerar perdas.

Outros aplicativos do sistema incluem o Cruise Control (piloto automático com velocidades pré-definidas) e o Downhill Speed Control (que controla a velocidade pré-definida em inclinações).

A decisão da Volvo CE foi incorporar de fábrica o sistema Co-Pilot em todos os caminhões articulados. De maneira que vêm com o Haul Assist e funcionalidades de pesagem automática, enquanto sistemas como Map, Speed Advice, Cruise Control e Downhill Speed Control são opcionais.

 LIEBHERR

Tração diesel-elétrica

São já dois os caminhões rígidos LIebherr T 236 em aplicação no mundo, um na África do Sul e outro na Áustria. O equipamento, lançado em 2016, mudou o panorama deste mercado ao incorporar a tecnologia diesel-elétrica para a tração, o que é muito raro no transporte de carga de mineração para a classe das 100 toneladas, que é onde está o T 236.

A grande vantagem apresentada pelo fabricante alemão se relaciona com o comportamento do caminhão nas inclinações. Segundo a empresa, o acionamento elétrico, combinado com a motorização a diesel, permite vencer inclinações mais acentuadas. Isto poderia significar uma adaptação mais fácil à geologia e à topografia natural da jazida. Além disso, as mudanças de marcha com este sistema não produzem movimentos bruscos no chassi, o que contribui para evitar derramamento de material.

Mas o diferencial talvez mais importante do T 236 e seu sistema híbrido de acionamento seja a tecnologia Litronic Plus Generation 2AC. Com este sistema de controle eletrônico da tração, a potência transmitida às rodas é permanente, desfazendo o efeito natural de perda de velocidade em inclinações acima. Obviamente, com um sistema diesel convencional isso se compensa com mais tração, mas também consumindo mais combustível.

A Liebherr integrou no modelo T 236 o sistema Trolley Assist, que incorpora pantógrafos de transmissão elétrica às rodas. Este seria responsável por fazer chegar a energia extra enviada pelo sistema Litronic ao perceber que está numa inclinação acima.

E enquanto promove seu modelo diesel elétrico, a Liebherr já testa um novo protótipo. Trata-se do TA 230, que está em provas de terreno. Mas as provas feitas são tão exigentes que a empresa optou por não usar motoristas. Desenvolveu um sistema de condução semi autônoma remota, para levar o caminhão ao limite no campo de testes de Kirchdorf, Áustria. Vídeos destes testes podem ser vistos em nossa edição digital.

BELL

A evolução sul-africana

A nova geração de caminhões articulados da fabricante sul-americana Bell Equipment tem capacidade de carga variando entre 18 e 45,4 toneladas curtas. A série recebe a letra E na nomenclatura para significar Evolução.

Os novos modelos B20E, B25E, B30E, B45E e B50E têm um novo design oscilante do chassi e pneus de movimento mais elevado, para prevenir atolamento do caminhão em terrenos demasiado difíceis em minas, pedreiras e outros sites onde sejam aplicados.

Outra novidade específica para o modelo B45E é a nova transmissão planetária. A cabine passou por redesenho para deixá-la mais resistente a ruídos externos. Tal como já é comum em todas as categorias de equipamentos avançados, os novos caminhões da Bell têm um sistema de diagnóstico de problemas exibidos em tela táctil ao alcance do operador.

JOHN DEERE

Equipamentos com estilo

Outra companhia que tem um papel relevante em caminhões articulados é a norte-americana John Deere. Seus cinco modelos de ADT cobrem um leque de capacidades de carga que vão desde as 24 até 41 toneladas métricas. Em termos de motorização, os modelos John Deere têm potências entre 321HP e 481HP.

A marca oferece ao mercado os articulados 260E, 310E, 370E, 410E e 460E. Uma característica especialmente interessante dos articulados da John Deere é que sua engenharia colocou todos os pontos de manutenção diária ao alcance do operador, no solo. Um exemplo são os pontos de fixação mecânica que necessitam de engraxamento diário. Nos modelos John Deere, todos estão em um só lugar. Detalhes como este permitem economizar um tempo precioso e pôr o equipamento para trabalhar - e fazer dinheiro – mais rapidamente quando o dia se inicia.

A diferença da engenharia se nota também visualmente, pela estrutura frontal do caminhão, que no caso da John Deere é mais estreita e leve que os demais modelos.

 

DOOSAN

Novos lançamentos

A coreana Doosan continua disputando o mercado de caminhões articulados, com o recente lançamento dos novos modelos DA30-7 e DA45-7. Eles substituem os modelos DA30-5 e DA40-5, respectivamente.

As capacidades de carga dos dois novos modelos são: 28 toneladas curtas para o DA30-7 e 41 toneladas curtas para o DA45-7.

Nestes novos modelos, a Doosan aprofunda sua associação com a sueca Scania, que lhe provê os motores para caminhões articulados. O DA30-7 tem potência de 375 HP, e o DA45-7 tem 500 HP.

 

TEREX

O tradicional nome Terex Trucks desde 2014 pertence ao grupo Volvo. Hoje em dia, a fábrica escocesa da marca produz os modelos TA300 e TA400.

Uma nova transmissão foi incorporada ao modelo TA300, e com ela a marca afirma que o modelo melhorou em termos de utilização de combustível, performance, produtividade e conforto para o operador.

Por exemplo, o modelo incrementou em 5% sua eficiência de uso do combustível, aumentou sua velocidade máxima em 5 km/h e o intervalo de manutenção dos óleos passou de 1.000 horas para 4.000 horas. E por se tratar de uma nova transmissão, o TA300 tem agora oito marchas para frente e quatro à ré.

 

MOROOKA

O fabricante japonês de dumpers sobre esteiras Morooka continua apostando em seus conceitos inovadores e de nicho. Na última feira ConExpo, a marca apresentou dois protótipos que em um breve futuro entrarão em produção. Trata-se dos equipamentos MST-4000VDR e MST-200VDR-e.

Segundo a Morooka, o MST-4000VDR será o maior dumper rotacional sobre esteiras do mundo, já o MST-200VDR-e é um modelo totalmente elétrico de transportador sobre esteiras.

As aplicações dos dois modelos da Morooka são amplas em seus nichos. Eles são dumpers compactos que transitam com facilidade por terrenos difíceis, devido a terem esteiras, e ao mesmo tempo apresentam boa manobrabilidade por seu tamanho e a rotação da parte superior em relação ao trem rodante. Por isso, têm boa aplicação em terrenos pantanosos, neve, obras hidráulicas, atividade florestal e outros.

 

MECALAC

O dumpers compactos têm sua aplicação em ambientes urbanos, e esta é a especialidade da fabricante francesa Mecalac. A marca introduziu este ano seu novo modelo de dumper compacto, o TA3SH.

Com 3,95 metros de comprimento e 4,41 de largura, o novo modelo da Mecalac tem sua unidade de carga giratória, e uma capacidade de carga de 3 toneladas métricas. De acordo com a empresa, ele se torna idôneo para aplicações como transporte de concreto fresco, obras de paisagismo, construção e reparação de casas e outras situações de menores volumes.

“Sempre procuramos espaços não ocupados no mercado, e pesquisamos soluções inovadoras para atender estas demandas. Este dumper entrega uma performance especial devido a sua flexibilidade de operação em áreas desafiadoras”, diz o gerente geral da Mecalac na América do Norte, Peter Bigwood.

 

GHH

Um design absolutamente inovador é apresentado pelo fabricante alemão GHH, que com seu modelo MK-42 recebeu o prestigiado prêmio para o design Red Dot Design Award.

Com apenas dois eixos, um para a unidade de tração e outro para o carregador, o equipamento da GHH tem capacidade de carga de 42 toneladas métricas, volume de operação de entre 19 e 24 m³, um ângulo de descarga de até 68 graus e um raio de giro mais fechado, devido à divisão dos chassis em comprimentos equivalentes.

As dimensões do caminhão são excepcionalmente compactas, considerando sua capacidade: 3.062mm de largura, 10.535mm de comprimento e 2.719mm de altura.

A motorização é feita com Mercedes ou Volvo, e se pode adaptar o modelo para mercados de emissão regulada em Tier 3 e Tier 4.