26. června 2003
Telegrafický přehled vývoje nákladních vozidel v minulém století je v porovnání s vývojem dnešních vozidel kategorie N3 celkem stručný. Počátkem byl epochální vynález vznětového motoru Rudolfa Diesela, jehož stabilní motor s výkonem 13 kW při 150 ot.min-1 a účinností 26 procent se poprvé rozběhl v roce 1897. První nákladní vozidlo (MAN) se vznětovým motorem 29,5 kW bylo představeno v roce 1924.Dalším mezníkem se stal rok 1938, kdy švýcarský Saurer vyvinul motor přeplňovaný turbodmychadlem. Prvním sériově vyráběným „turbodieselem“ však byl až v roce 1954 úspěšný Titan firmy Volvo.
Dnešním konstrukčním standardem se stal vznětový čtyřdobý motor s přímým vstřikem paliva, přeplňovaný turbodmychadlem s chlaze-ním plnicího vzduchu. S výkonovou (druhou) turbínou spojenou převodem s klikovou hřídelí, tzv. „turbocompound“, má celkovou účinnost až 45 procent. Toto konstrukční řešení, jehož průkopníkem je švédská Scania, představuje zatím vrchol technických možností.
Podobně razantním vývojem prošly i převodovky, nápravy, odpružení, řízení a brzdy, o příslušenství nemluvě. Přelom století je charakterizován nekompromisním nástupem elektronicky řízených systémů právě u užitkových vozidel, především u těch, která jsou určena pro MKD. Protože současné vozidlo musí splňovat velmi přísné požadavky ekonomické, ekologické a z konkurenčních důvodů i estetické, představuje jeho vývoj nesmírně nákladnou záležitost.
Evropské automobilky
Ještě v padesátých letech minulého století bylo v Evropě přes šedesát významných výrobců nákladních vozidel, jejichž jména jsou dnes z větší části již zcela neznámá. V polovině prvního desetiletí tohoto století jich je již jen šest (uvedeny jsou v abecedním pořadí): DAF, DaimlerChrysler, Iveco, MAN, Scania a Volvo. Většina z nich podniká nejen v Evropě, ale je různými způsoby propojena s dalšími společnost-
mi a působí i v globálním měřítku. DAF patří do koncernu Paccar (USA), spolu se značkami Foden, Leyland, Kenworth a Peterbilt. Koncern DaimlerChrysler zahrnuje značky Freightliner, Mercedes-Benz, Sterling a Unimog. Iveco vlastní v Evropě původní automobilky Astra, Fiat, Ford (Truck), Lancia (Veicoli Speciali), Magirus, OM, Pegaso, Seddon-Atkinson, UNIC a v Austrálii Ital. MAN ovládl ERF, ÖAF-
- Gräff&Stift, Star a Steyr. Scania vyrábí i v Jižní a Střední Americe a spoluvlastní japonské Hino. Výsledkem poslední velké fúze je koncern Vol-vo Global s automobilkami Mack, Renault a Volvo Truck. Je jen velká škoda, že se nepodařilo do této elitní společnosti začlenit i kdysi slavné české a moravské
automobilky. Přestože se přehled týká jen výrobců nákladních a speciálních vozidel, nemůže být zcela vyčerpávající a úplný.
Evropská výrobní kapacita každého z konkurentů dnes činí nejméně 50 tisíc vozidel ročně. Výjimkou je Mercedes-Benz se zdaleka největším počtem 200 tisíc vozidel. Pozice největší a současně i nejstarší automobilky je zavazující z hlediska prestižního, obchodního a v neposlední míře technického. Ostatní ze silné „šestky“ však nezůstávají pozadu a výsledkem tvrdého konkurenčního boje je to, že po technické stránce jsou všechna vyráběná vozidla na velmi vysoké úrovni a podle technických parametrů ve svých kategoriích plně srovnatelná.
Všichni výrobci se shodují v tom, že hlavní zbraní na globálním trhu je dnes snižování nároků a nákladů na provozní údržbu, pomoc při financování nákupu vozidel a péče o výchovu řidičů. Přestože – úměrně technické úrovni, kvalitě a vybavení – cena vozidel neustále roste, jejich provozní náklady klesají. Vyšší cena při nedostatku investičních prostředků na straně provozovatele vozidla vede ke stále větší spolupráci výrobce, prodejce a peněžního ústavu. Do světa techniky, elektroniky a financí nastupuje také logistika dopravy. A je zřejmé – za situace, kdy spotřeba paliva má významný podíl na ekonomice provozu vozidla – že ani sebedokonalejší „náklaďák“ v rukou nezkušeného nebo dokonce špatného řidiče nemůže dosáhnout potenciálních nízkých provozních nákladů.
Technický standard
Pro typickou evropskou soupravu TIR (Transport International Routiére), složenou z tahače 4×2 a třínápravového návěsu, je přípustná celková hmotnost 40 tun (očekává se její zvýšení na 42 až 44 tun). K zajištění potřebné dynamiky a dovolené rychlosti jízdy je proto nutný měrný výkon 7,5 kW/t (10 k/t), tedy výkon motoru kolem 300 kW (400 k). Pro severské země, kde je povolen provoz souprav s hmotností až 60 tun (délky až 25,5 m), nebo pro velmi obtížné horské geografické podmínky musí být výkon motoru ještě vyšší – až 440 kW
(600 k). Výkon motoru Pe je úměrný jeho točivému momentu Mt a otáčkám nm. Z provozního hlediska je však důležitější velikost a průběh točivého momentu než nejvyšší výkon při otáčkách, které jsou v provozu nereálné. Nejvyšší otáčky motorů byly, z důvodu nižší hlučnosti, sníženy asi na 1900 ot.min-1. Rozsah ekonomických provozních otáček (zúžený na 1100 až 1500 ot.min-1) si vynutil zvýšení počtu rychlostních stupňů, přičemž běžné jsou převodovky dvanáctistupňové (2×3×2) a šestnáctistupňové (2×4×2), tedy šest nebo osm celých a stejný počet tzv. půlených stupňů. Standardně jsou již nabízeny automatizované převodovky, umožňující plně samočinné, elektronicky řízené řazení nebo podmíněné řazení rychlostních stupňů (s předvolbou). Počítač tak přebírá za řidiče celou řadu úkonů a tím mu dovoluje plně se soustředit na okamžité podmínky v intenzivním silničním provozu. Vlastní přínos bezpečnosti provozu je nepřehlédnutelný. Činnost celé poháněcí jednotky motor-spojka-převodovka je tak komplexně elektronicky řízen.
Koncepce tahače návěsů a nákladního vozidla budoucnosti pro dálkový provoz je již stanovena. Základem podvozku zůstává lehký obdélníkový rám z vysoce kvalitní oceli se vzduchovým odpružením všech pevných poháněných i nepoháněných náprav. Nepoháněná přední náprava se strojním řízením je odpružena parabolickými péry. Do vlastní konstrukce podvozku vstoupily elektronické systémy sloužící k řízení výšky podvozku, kvality odpružení a tlumení, ovládání brzd jízdní soupravy, sledování zatížení náprav a dokonce i tlaku vzduchu v pneumatikách. Elektro-pneumatická brzdová soustava, zkracující dobu technické prodlevy brzd, ovládá kotoučové brzdy na všech kolech. Protiblokovací zařízení brzd ABS s protiprokluzovým systémem ASR a zařízením ESP pro směrovou stabilitu vozu i soupravy se stává běžným vybavením. Velké rozšíření doznávají zpomalovací brzdy, ať již motorové nebo elektrické či hydraulické, tzv. retardéry. Budoucnost mají plně integrované brzdové soustavy, u nichž se brzdovým pedálem nejdříve zapojuje motorová brzda, ke které se postupně připojuje retardér, a teprve nakonec se zapojuje i provozní brzda. Pro vozidla ADR (Agreement on Transport of Dangerous Goods by Road), přepravující nebezpečné věci, nebo dálkové autobusy jsou zpomalovací brzdy dokonce povinnou výbavou. Elektronické řízení činnosti motoru a převodovky přináší další výhody, jako například udržování stálé rychlosti vozidla nebo jízdní soupravy na rovině či ve stoupání, a dokonce – ve spojení s integrovanou brzdovou soustavou – i v klesání. Toto řešení umožňuje bezpečné vytváření tzv. silničních vlaků, kdy několik vozidel jede s minimálními odstupy za sebou a řidič prvního z nich nepřímo ovlivňuje jízdu všech jízdních souprav zapojených do systému. Všeobecnému zavedení tohoto konceptu do praxe zatím brání příliš vysoký podíl zastaralých vozidel, pocházejících ze zemí mimo Evropskou unii.
Největší rozvoj nastal v použití komplexních elektronických systémů v navigaci a diagnostice vozidla a sledování servisních intervalů, které se prodloužily na nejméně sto tisíc kilometrů včetně výměn provozních náplní. Vozidlo tak navštíví odborný servis vybavený dokonalou diagnostikou jen dvakrát ročně, přičemž doba jeho odstavení z provozu nepřesahuje jeden den. Při průměrném ročním proběhu vozidel dálkové dopravy asi 250 tisíc kilometrů a délce života 1,5 miliónu kilometrů to představuje plných šest let každodenního nasazení v náročném mezinárodním dálkovém provozu.
Budoucnost
Jistým paradoxem je, že i u tak čistě strojařského výrobku, jakým vozidlo bylo a stále je, o jeho budoucnosti rozhoduje naprosto jiný obor – elektronika. Vlastní komunikační a navigační jednotka se stává naprosto standardním vybavením každého vozidla MKD. Společnost DaimlerChrysler má již vyvinuto a odzkoušeno zcela samočinné řízení vozidla bez řidiče, které je založeno právě na komunikaci přes satelit, a předpokládá v blízké budoucnosti jeho omezené využití v terminálech (překladištích) kombinované dopravy. Výhodou těchto areálů pro aplikaci uvedeného systému je to, že vozidla se v nich pohybují nízkou rychlostí, je zde malá hustota provozu, jednoduché a pravidelné prostorové dispozice a především se v nich člověk-chodec nepohybuje jako dopravně rušivý element.
Všichni výrobci již také pochopili, jak silnou konkurenční zbraní může být problematika ochrany životního, pokud je pojímána v souvislosti se snižováním škodlivých exhalací, emisí hluku a nároků na energetické a surovinové zdroje, spolu s tlakem na zavedení povinné recyklace materiálů.
Evropský parlament schválil v roce 1999 nové limity škodlivin pro vznětové motory užitkových vozidel podle předpisu EU 94.12 (EHK 83.03) a revidovaného předpisu EU 91.542, respektive EU 96/1 (EHK 49.02), označované jako Euro 3 (viz tabulka č. 1). Tyto limity jsou závazné pro všechna nová užitková vozidla přihlašovaná do provozu od 1. října roku 2001.
Společně se zavedením limitů Euro 3 byly vyhlášeny také termíny dalších revizí příslušných předpisů ES a EHK. Významný přínos životnímu prostředí tak můžeme očekávat od 1. října 2005 (zavedení limitů Euro 4) a od 1. října 2008 (zavedení limitů Euro 5). Při technických a emisních kontrolách ve Stanicích technické kontroly (STK) vozidel již uvedených do provozu se ovšem exhalace posuzují podle jiných limitů, stanovených v ČR vyhláškou č. 102/95 Sb. Emise vybraných škodlivin se kontrolují v určitých režimech chodu motoru.
„Top Ten“ v technickém vývoji dnes představuje desítka největších světových výrobců nákladních a ostatních užitkových vozidel s celkovou hmotností vyšší než 6 tun (viz tabulka č. 2).
Ve většině případů jde o výrobce, kteří si dobře uvědomují svou odpovědnost vůči lidstvu globálně, společnosti lokálně i vůči sobě samým. Jde totiž doslova o přežití, a to jak ekonomické, tak i ekologické. Užitkové vozidlo pro 21. století je stavebnice sestavovaná podle individuálních požadavků zákazníků ze skupin a dílů vlastních nebo od subdodavatelů a stav automobilového průmyslu je barometrem hospodářské situace všech vyspělých zemí světa. Vozidlo je prokletím i spásou lidstva.
Branko Remek
