Ewolucja budowlanych układów napędowych

W celu zaspokojenia zapotrzebowania na podwyższoną ładowność – zwłaszcza w zastosowaniach kopalnianych – wielu producentów wprowadza na rynek fabryczne pojazdy 5-osiowe w konfiguracji 10x4 i 10x6 (fot. © Scania)
W celu zaspokojenia zapotrzebowania na podwyższoną ładowność – zwłaszcza w zastosowaniach kopalnianych – wielu producentów wprowadza na rynek fabryczne pojazdy 5-osiowe w konfiguracji 10×4 i 10×6 (fot. Scania)

Ekologia wymusza rozwój

Nie ma wątpliwości, że kolejne normy emisyjne całkowicie zmieniły branżę transportową. Największy wpływ miały na koszt rozwoju produktu i stosowanych w nim rozwiązań technologicznych. Wielu producentów, poszukując oszczędności, zdecydowało się na opracowanie i zastosowanie silników i układów napędowych zaprojektowanych przez własne biura konstrukcyjne. Efekt jest jak najbardziej pozytywny – wraz z rozwojem technologii maleje zużycie paliwa. W obszarze ekonomiki paliwowej z pewnością konstruktorzy nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa.

Wzrost kosztów wymusił także sięgnięcie po paliwa alternatywne. Na niektórych rynkach samochody budowlane wyposażone w silniki zasilane paliwami gazowymi (głównie CNG) stanowią liczącą się alternatywę wobec klasycznych silników zasilanych olejem napędowym. Powoli wkraczają również hybrydowe układy napędowe – nie tylko spalinowo-elektryczne – sięgnięto również po znane z budowlanych maszyn roboczych hybrydowe układy hydrauliczne.

W związku z rozbudową systemów oczyszczania spalin sporym wyzwaniem stała się ograniczona przestrzeń do zabudowy na ramie pojazdu. Aby zapewnić minimum swobody działania firmom zabudowującym, konieczne stało się bardzo precyzyjne konfigurowanie wyposażenia ciężarówki (podwozia pod zabudowę) pod kątem jej przeznaczenia.

Zwiększona efektywność

Samochody budowlane stawały się bardziej efektywne, ale równocześnie bardziej wyspecjalizowane. Jeszcze w latach 60 ub. w. różnice pomiędzy typowym samochodem budowlanym a uniwersalną ciężarówką szosową były naprawdę niewielkie. Obecnie można powiedzieć, że samochody te dzieli przepaść.

Wszyscy producenci samochodów ciężarowych oferują dziś układy napędowe w wielu wariantach konfiguracyjnych. Kiedyś w zasadzie wystarczało określenie przybliżonej mocy silnika i konfiguracji układu napędowego. Obecnie wybór silnika (spośród kilku czy nawet kilkunastu wariantów pojemności skokowych, mocy i momentów obrotowych) oznacza konkretny rodzaj współpracującej z nim skrzyni biegów, przekładni głównej czy konfiguracji osi. Korzyścią dla klienta jest ciężarówka zoptymalizowana pod kątem efektywności i uzyskiwanych osiągów, której poszczególne komponenty są idealnie do siebie dopasowane, a komunikacja pomiędzy silnikiem, skrzynią i pozostałymi układami funkcjonalnymi pojazdu odbywa się w tle, niemal bez udziału użytkownika.

Produkowany przez FTE Automotive elektrohydrauliczny siłownik sprzęgła to kompaktowy moduł pozwalający na dynamiczną i precyzyjną kontrolę pracy sprzęgła w pojazdach użytkowych; po podłączeniu modułu do wiązki CAN można elektronicznie sterować pracą sprzęgła (fot. © FTE Automotive)
Produkowany przez FTE Automotive elektrohydrauliczny siłownik sprzęgła to kompaktowy moduł pozwalający na dynamiczną i precyzyjną kontrolę pracy sprzęgła w pojazdach użytkowych; po podłączeniu modułu do wiązki CAN można elektronicznie sterować pracą sprzęgła (fot. FTE Automotive)

Biorąc pod uwagę stały trend do obniżania zużycia paliwa przez pojazd, producenci muszą mieć ogólne podejście systemowe do projektowania samochodów ciężarowych i ich układów napędowych. Praktyczna – a nawet konieczna – staje się integracja pionowa. Konstrukcyjna integracja pojazdów daje konkretne korzyści użytkownikom samochodów ciężarowych – w tym także budowlanych, ponieważ ciężarówki o wysokiej wydajności powstają z myślą o konkretnych zastosowaniach i reprezentują zoptymalizowane podejście inżynierskie. Tak ścisła integracja daje w efekcie to, że klienci – użytkownicy pojazdów – mają większy zwrot inwestycji wynikający z większej gotowości do pracy (mniej przestojów w serwisach), mniejszego zużycia paliwa i wyższych parametrów eksploatacyjnych: osiągów czy możliwości trakcyjnych. Integracja obejmuje nie tylko tak kluczowe elementy funkcjonalne, jak układ napędowy, ale również systemy bezpieczeństwa czy systemy telematyczne.

Integracja w tak dużym zakresie stała się możliwa dzięki rozwojowi elektroniki. Wielu producentów wykorzystuje okablowanie wielofunkcjonalne (np. sieci CAN Bus), upraszczając architekturę elektryczną, zwiększając możliwości w obszarze przesyłu informacji i redukując ciężar. Nowe możliwości transmisji danych w obrębie własnej architektury elektrycznej/elektronicznej pojazdu pozwoliły na pełniejszą komunikację i sterowanie poszczególnymi komponentami pojazdu i jego nadwozia. Możliwe stało się także wprowadzenie funkcji ochronnych – zabezpieczających wrażliwe komponenty przed przeciążeniem czy uszkodzeniem. Przykładem może być wymuszone napełnienie miechów zawieszenia pneumatycznego przed ruszeniem (zawieszenie zostało wcześniej opuszczone np. w celu podpięcia naczepy) lub odłączenie przystawki odbioru mocy po przekroczeniu przez silnik granicznej prędkości obrotowej.

Pokładowe systemy diagnostyczne i telematyczne stały się standardowym wyposażeniem współcześnie produkowanych podwozi pod zabudowę. Zaawansowane rozwiązania elektroniczne ułatwiają zarządzanie flotą – monitorowany jest styl jazdy kierowcy, stan techniczny pojazdu, kierowca otrzymuje wskazówki w zakresie wyboru optymalnej trasy, poszczególne komponenty chronione są przed niewłaściwym użyciem. W wymiarze ekonomicznym rozwiązania telematyczne pozwalają również na redukcję nieplanowanych przestojów i poprawę produktywności samego kierowcy. W wielu wypadkach zdalna diagnostyka pozwala na właściwą ocenę usterki i podjęcie decyzji o zatrzymaniu pojazdu lub kontynuowaniu jazdy, co np. w przypadku betonomieszarki może mieć kluczowe znaczenie ze względu na ryzyko stwardnienia przewożonego betonu.

W budowlanych Arocsach opcjonalnie jest stosowane turbosprzęgło z retarderem, łączące funkcje hydrodynamicznego sprzęgła rozruchowego oraz retardera. Umieszczone naprzeciw siebie wirniki przekładni hydrokinetycznej przekazują strumień mocy za pośrednictwem oleju; po ruszeniu z miejsca połączenie silnika i skrzyni biegów realizowane jest przez zwykłe suche sprzęgło cierne; podczas hamowania turbosprzęgło przejmuje funkcję retardera (fot. © Voith)
W budowlanych Arocsach opcjonalnie jest stosowane turbosprzęgło z retarderem, łączące funkcje hydrodynamicznego sprzęgła rozruchowego oraz retardera. Umieszczone naprzeciw siebie wirniki przekładni hydrokinetycznej przekazują strumień mocy za pośrednictwem oleju; po ruszeniu z miejsca połączenie silnika i skrzyni biegów realizowane jest przez zwykłe suche sprzęgło cierne; podczas hamowania turbosprzęgło przejmuje funkcję retardera (fot. Voith)

Automatyzacja ułatwia pracę