Ciężarówka dla roku 2010: koncepcyjna ciężarówka przyszłości zaprezentowana przez firmę Scania w 1999 roku

W dniu 29 września 1999 roku na środowym seminarium poświęconym bezpieczeństwu drogowemu w Brukseli, Scania zaprezentowała koncepcyjną ciężarówkę na rok 2010.

Wizję tę ukierunkowano na jednoczesne osiągnięcie dwóch zasadniczych celów: ograniczenie liczby wypadków na drogach oraz ich negatywnych następstw w połączeniu ze spadkiem relatywnych kosztu przemieszczania i ilości emitowanych substancji szkodliwych – kwestia dotyczyła tu nie rozpatrywania tych wartości w układzie bezwzględnym, a przeliczania ich na realizowaną pracę przewozową, wyrażoną w tkm. Tym bardziej, że badania wykonywane wówczas na terenie Unii Europejskiej wskazywały, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat – licząc dla okresu 2000-2010 – transport drogowy powinien wzrosnąć o 50%. Zarazem niezwykle silna konkurencja na rynku przewozów oznaczała, że każdy pojazd musiał być maksymalnie wykorzystany, co oznaczało, że miano go eksploatować praktycznie przez całą dobę, bez zbędnych przestojów. Przewidywano przy tym, że roczne przebiegi wzrosną o 40%, a liczba ciężarówek o 25%. W takim układzie, jeśliby nic nie zostało zrobione, to oczywiście w niektórych obszarach mogłoby dojść do całkowitego utrudnienia przepływów ruchu towarowego. Występowało także ryzyko neutralizowania wszelkiego postępu w zakresie kontroli emisji i efektywności przemieszczania. Równocześnie, dzięki lepszej logistyce, ten obszar biznesu miał się znacznie rozwinąć w ciągu najbliższych kilku lat, a innowacyjne rozwiązania transportowe, takie jak dłuższe pojazdy – zestawy, efektywność transportu i bezpieczeństwo na drogach – mogłyby być rzeczywiście sukcesywnie ulepszane. Dlatego potencjalne oszczędności emisji i paliwa oraz korzyści bezpieczeństwa dla danego zadania przewozowego były zbyt duże, aby można je było zaniedbywać. Podobna sytuacja występowała w sferze redukcji liczby ciężarówek obsługujących przewozy długodystansowe. W związku z tym nadszedł właśnie najwyższy czas, aby władze, wytwórcy taboru, operatorzy i kierowcy pozostali otwarci i zawsze poszukiwali nowych pomysłów z myślą o przyszłości transportu drogowego.

W takich realiach zaprezentowana wówczas przez Scanię koncepcja wykazywała potencjał znacznego zmniejszenia zatłoczenia na drogach, w przypadku niektórych rodzajów przewozów przy 30% niższej liczbie poruszających się ciężarówek. Demonstracyjny studyjny pojazd wyposażono m.in. w zaawansowane rozwiązania aerodynamiczne i wiele innych innowacji – wszystkie je ukierunkowano na przyniesienie znacznych korzyści pod względem bezpieczeństwa, wydajności i wpływu na środowisko. Przykładowo założono zupełnie nowy rodzaj pojedynczych opon, przekładających się na wyraźne skrócenie drogi hamowania – zmniejszenie dystansu potrzebnego do zatrzymania się, przy równolegle notowanych redukcji oporu toczenia i masy własnej. Zbudowany jako 28-metrowy, 60-tonowy zestaw stanowił logiczną kontynuację koncepcji ciężarówki zaprezentowanej i zademonstrowanej przez Scanię oraz niemieckiego producenta naczep Krone na wystawie w Hanowerze w 1998 roku. Zestaw ten cechowały 50-procentowy wzrost zdolności przewozowych w sferach ładowności i objętości ładunkowej oraz 20-25-procentowe zmniejszenie zużycia paliwa i emisji w przeliczeniu na tonę przetransportowanego ładunku – wykonanej pracy przewozowej, w porównaniu do normalnej europejskiej kombinacji naczepowej.

8-osiowa kombinacja składała się ze standardowego, 3-osiowego podwozia ciężarówki, do którego za pomocą specjalnego łącznika – 2-osiowego wózka – tzw. dolly podłączono 3-osiową naczepę. Poza osią przednią – najbardziej wysuniętą osią pojazdów i ostatnią podwozia auta, przednia oś wózka i ostatnia oś naczepy były sterowane, dając w sumie cztery skręcane osie. W rezultacie zwrotność – manewrowość tego 28-metrowego zestawu odpowiadała manewrowości standardowej kombinacji naczepowej o długości 16,5 metra. W dodatku nowa ciężarówka koncepcyjna miała podobną konfigurację osi.

Poza tym duże korzyści zamierzano osiągnąć w zakresie aerodynamiki i bezpieczeństwa. Dlatego do niezwykle zaawansowanych zaliczała się sama aerodynamika pojazdu koncepcyjnego. Jego kształt został zatem aerodynamicznie zoptymalizowany z przodu, wzdłuż boków i z tyłu, aby obniżyć współczynnik oporu powietrza do poziomu aut osobowych, oszczędzając paliwo i obniżając emisję. Przede wszystkim kabinę zamontowano w nieco cofniętej pozycji za małą „maską”, która znacznie poprawiała przepływ powietrza z przodu. Maska działała również jako strefa zgniotu w przypadku kolizji czołowej. Ponadto kabina wykorzystywała pełną wysokość pojazdu, tj. 4 m. Dzięki temu nie pozostawiono przerwy między kabiną a górną częścią nadwozia, w tym celu instalując owiewki. Do tego dolne aerodynamiczne osłony boczne spełniały dwie funkcje – oprócz związanej z poprawą aerodynamiki stanowiły zabezpieczenie przed wjechaniem, rozciągając się na całą długość pojazdu, bez luk, mogących zagrażać bezpieczeństwu. Powyższe w przypadku zderzenia bocznego skutecznie zapobiegało zaklinowaniu się pod ciężarówką czy naczepą innych aut oraz pozostałych użytkowników drogi. Następny wyznacznik związany z poprawą aerodynamiki stanowiły zakryte koła na wszystkich ośmiu osiach, redukujące turbulencje i zmniejszające rozpryski podczas deszczowej pogody. W efekcie przykładowo wyprzedzanie stało się znacznie bezpieczniejsze dla innych użytkowników ruchu. Co więcej, błotniki zamontowane na kołach przednich obracały się wraz z nimi aż do momentu uzyskania maksymalnego kąta skrętu tych kół.

Ponadto zarówno podwozie, jak i naczepa dostały specjalne pionowe klapy, aby zminimalizować turbulencje. Klapy te wysuwały się wraz ze wzrostem prędkości, nieznacznie podnosząc całkowitą długość zestawu i tym samym umożliwiając swobodny przepływ powietrza za nim. Powyższe stanowiło pochodną tego, iż testy w tunelu aerodynamicznym wykazały, że takie rozwiązanie na samej naczepie zmniejsza opór powietrza całego zestawu o ponad 10%, co stanowi poprawę, odpowiadającą oszczędnościom paliwa wynikającym z dekady badań i rozwoju silnika. Klapy – wypełniacze pomiędzy ciężarówką a naczepą zaprojektowano także tak, aby wypełnić lukę i zmniejszyć turbulencje w tym krytycznym obszarze.

Przy tym, biorąc pod uwagę dalszy wzrost bezpieczeństwa i redukcję kosztów przewozu, zestaw otrzymał uniwersalne opony o dużej przyczepności. Ważną częścią projektu było mianowicie określenie nowego standardu skuteczności hamowania ciężarówką. Tym bardziej, że w przypadku nowoczesnych hamulców tarczowych czynnik ograniczający nie stanowił układ hamulcowy, ale tarcie między oponą a nawierzchnią drogi. Wspólnie z producentem opon – koncernem Michelin, do tej koncepcyjnej ciężarówki opracowano zatem nowy typ opon, wyróżniających się znaczącym postępem w kilku obszarach, przynoszących korzyści w zakresie bezpieczeństwa i wydajności. W pierwszym rzędzie opony o tym samym rozmiarze, ale o różnych rzeźbach bieżnika, w zależności od położenia, założono na wszystkich osiach. Poprawiono też przyczepność i skrócono drogę hamowania. Ogólnie opór toczenia należał do wyraźnie niższych, masa własna uległa zmniejszeniu, założono ogumienie o niższym profilu, z kolei ładowność wzrosła, gdyż montowane opony pojedyncze są węższe niż bliźniacze.

Następna kluczowa zaleta stanowiła pochodną wzrostu dopuszczalnej masy całkowitej zestawu – w tej sferze pojazd koncepcyjny z łącznie ośmioma 8-tonowymi osiami cechował się techniczną masą całkowitą na poziomie 64000 kg. W efekcie, w porównaniu do konwencjonalnej europejskiej 40-tonowej kombinacji naczepowej z pięcioma osiami, objętość ładunkowa uległa zwiększeniu o 50%. Co więcej, stosując nowe, lżejsze materiały, takie jak aluminium i stal o wysokiej wytrzymałości, masę własną dało się dalej zmniejszyć. Potencjalny wzrost zdolności przewozowych stał się więc większy o 50%. Zakładając zatem ten 50-procentowy wzrost ładowności – według objętości lub masy – liczba zestawów używanych do wykonania danego zadania transportowego mogła ulec redukcji o jedną trzecią.

Jednocześnie wprowadzenie aż ośmiu osi, spośród których żadna nie charakteryzowała się naciskiem większym niż 8000 kg, oznaczało, że zestaw wykazywał zachowanie „przyjazne dla nawierzchni”. Tym bardziej, że cztery z tych ośmiu osi były skrętne, a dodatkowo ogół osi zaopatrzono w mniej szkodliwe dla dróg zawieszenie pneumatyczne. Wszystkie te elementy razem oznaczały, że zużycie jezdni okazywało się znacznie niższe niż w przypadku konwencjonalnego zestawu siodłowego. Ten ostatni ściera bowiem dużą ilość gumy na ciasnych zakrętach wskutek instalacji w naczepie osi niekierowanych. Zarazem zachowano wymaganą zdolność do hamowania, ponieważ każda oś nowoczesnej ciężarówki miała swój udział w wyhamowywaniu zestawu o określonej masie – przejmowała swoim hamowaniem swój udział w hamowaniu całego zestawu. W rezultacie dystans niezbędny na zatrzymanie obciążonego zestawu kształtował się podobnie, niezależnie od liczby osi.

Początkowo Scania pokazała model redukcyjny, wykonany w skali 1:4. Dopiero po dwóch latach dołączył do niego pełnowymiarowy prototyp operacyjny, który wkrótce po prezentacji w Brukseli trafił do Centrum Technicznego Scania w Södertälje, już wraz z eksperymentalną naczepą Krone z tyłu. Ciężarówkę tę wyposażono w najnowocześniejszą wówczas technologię układu napędowego – silnika i przekładni, w tym bardzo wydajny 12-litrowy silnik z systemem turbowspomagania turbocompound i automatyczny system zmiany biegów. Potem ta ciężarówka stała się firmowym toczącym się laboratorium dla wielu pomysłów wdrożonych na przestrzeni kilku kolejnych lat. Przy czym od razu zdawano sobie sprawę, że niektóre z wprowadzonych w niej innowacji nie trafią ostatecznie do produkcji seryjnej, natomiast innych nie można było jeszcze ujawnić ze względów konkurencyjnych. Ogólnie koszty przygotowania tego studium na kołach wyniosły 40 milionów SEK, a prace nad nim trwały cztery lata. Przedstawiciele koncernu mocno jednak podkreślali, że zarówno wydatkowane pieniądze, jak i czas, traktują jako inwestycję oraz że te środki – nakłady ciężkiej pracy okazywały się być dobrze wydane. Tym bardziej, że posiadanie dostępu do takiego zestawu koncepcyjnego działało niezwykle inspirująco, ponieważ generowało strumień świeżych pomysłów.

   Tekst: Jarosław Brach

   Zdjęcia: Producent