5. prosince 2003
Silniční doprava v souboji se železniční jednoznačně vítězí, a to především díky všeobecně snadné dostupnosti a rychlosti – jednoznačně i v tomto případě platí, že čas jsou peníze. S rostoucím objemem silničních přeprav však vyvstávají nové problémy, které je nutno řešit.
Na rozdíl od legislativního limitu Evropské unie pro standardní „eurosoupravu“ tvořenou dvounápravovým tahačem 4×2 a třínápravovým návěsem – celková hmotnost 40 tun a délka 18,75 metru – povolují předpisy Velké Británie hmotnost až 44 tun. Ve skandinávských zemích legislativa dovoluje hmotnost dokonce až 60 tun a maximální délku soupravy 25,25 metru. Přes veškerou snahu Mezinárodní unie silniční dopravy IRU nebylo dosud v zemích EU potřebné zvýšení celkové hmotnosti jízdních souprav na 42 až 44 tun povoleno. Limitujícím faktorem zůstává konstrukce vozovek a jí odpovídající nejvyšší přípustná zatížení náprav vozidel. Pro vyšší přepravní výkony proto musí dopravce používat vícenápravové soupravy, složené obvykle z nákladního vozidla 6×2 a třínápravového přívěsu, případně přívěsu s tandemovou nápravou a zkrácenou ojí.
Trend vývoje vozidel je ovšem zcela zřejmý – v mezích všech legislativních omezení (rozměrů a zatížení náprav) přepravit jednou jízdní soupravou co největší objem i hmotnost, a to co nejrychleji, nejekonomičtěji a nejbezpečněji, zkrátit dobu nakládky a vykládky zboží, přičemž nesmějí být zanedbány ani technologie a ekologie výroby a ekonomie provozu.
Práce konstruktérů v oblasti přípojných vozidel představuje neobyčejnou školu a studnici zkušeností – na zcela specifické požadavky zákazníků musí v konkurenčním prostředí reagovat velice rychle a řešení vypracované na počítači bezprostředně ověřit v praxi. Malé konstrukční týmy jsou proto velmi flexibilní a výsledky jejich práce si zaslouží uznání, i když zůstávají v pozadí za výsledky kolegů z oblasti tažných vozidel.
Stále narůstající společenská potřeba silniční dopravy a velmi rozmanité požadavky přepravců vedou k různým konstrukcím speciálních přípojných vozidel, často odvozených od základních typů přívěsů a návěsů.
Základní přípojná vozidla jsou valníková, skříňová a cisternová. V zemích třetího světa jsou velice oblíbené značně jednoduché přívěsy a návěsy plošinové s primitivními upevňovacími systémy pro náklad.
K největším evropským výrobcům přípojných vozidel patří firmy Frühauf, Kögel, Krone, Schmitz, Schwarzmüller, Van Hool a Magyar. Menší firmy – například Burg, Floor, Jumbo, LAG nebo Nijdam – jsou zatím na českém trhu méně zavedeny.
Konstrukce a komponenty
Z konstrukčního hlediska tvoří hlavní skupiny přípojného vozidla rám se spojovacím zařízením, nápravy s brzdami a případně i řízením a účelová užitková nástavba. Rámy a nástavby jsou dílem finálních výrobců, ostatní komponenty většinou pocházejí od specializovaných subdodavatelů.
Ty tam jsou doby, kdy se pro rámy i nástavby přípojných vozidel používaly běžné (a tudíž také levné) konstrukční materiály, především ocel. Vedle vysoce kvalitních ušlechtilých ocelí se nyní stále více využívá zušlechtěný hliník (dural) a kompozitní materiály (laminát) v různých kombinacích. Použití hliníkových slitin významně přispělo ke snížení vlastní hmotnosti vozidel.
Díky iniciativě IRU se od loňského roku uděluje cena RTIA (Road Transport Innovation Award) za největší přínos k evropské silniční dopravě. Historicky prvním laureátem byla kompozitní návěsová nástavba firmy Composittrailer, druhým vítězem (za letošní rok) se stal stavebnicový rám CombiFrame, u něhož výrobce – sdružení Combi Groep – použil kombinaci duralu na podélníky a oceli na příčníky rámu. Stavebnice zahrnuje i zadní příčník s povinným osvětlením, nárazníkem a ochranou proti podjetí.
Nápravy
Mezi nápravami pro přípojná vozidla stojí za zmínku novinky DaimlerChrysler Powertrains – tuhé a řiditelné nápravy TL4/TL5 pro zatížení až 11 tun. Evropský trh v této oblasti se snaží ovládnout společnost ArwinMeritor se sídlem v USA a s výrobními závody i v Evropě. Problém přetížení nápravy v případě nadměrného nákladu nebo jeho nevhodného rozložení, především u souprav v rozvážkovém a sběrném provozu, řeší přídavná náprava, která se samočinně spouští v případě, že je nosná náprava přetížena. Protože při tomto druhu provozu se podle postupného nakládání a vykládání zboží významně mění zatížení jednotlivých náprav, jsou značně ovlivňovány i jízdní vlastnosti soupravy a bezpečnost jízdy. K dodatečné montáži je určeno například zařízení Hendrickson firmy Estepe Special Truck Products, které lze použít u všech zvedacích náprav. Zajímavou novinku pro návěsy představuje přídavné dvojkolí (náprava s malým rozchodem) Pacton, jež v případě potřeby odlehčuje tahač. Podle rozměru pneumatik použitých na ráfcích rozměru 17,5“ je únosnost dvojkolí až 4000 kilogramů, což sedlo návěsu tahače odlehčuje až o 2500 kg. Patentované dvojkolí, vyvinuté ve spolupráci s německým výrobcem náprav BPW, lze použít i dodatečně na stávajících návěsech. Komplexní řešení představuje například přívěs Load Balance Trailer Hertogh’s s přídavnou přestavitelnou nápravou.
Brzdy
Hlavní výrobci brzd – Bosch, Knorr a Wabco – spolupracují téměř se všemi výrobci náprav a tažných i přípojných vozidel. Naprosto běžné již jsou vzduchem ovládané kotoučové brzdy a elektronické řízení brzdové soustavy celé soupravy. Je zřejmé, že ovládání brzd přívěsů i návěsů musí být plně kompatibilní s elektronicky řízenými brzdovými soustavami tažných vozidel. V případě nových vozidel to není problém, ale co se staršími? Jedno z řešení nabízí nizozemská společnost Boopark B.V.
Většina výrobců již zavedla elektronické systémy řízení stability jízdy ESP, které jsou vlastně jen nadstavbou k protiblokovacím a protiprokluzovým systémům ABS/ASR. Poslední novinkou je elektronicky řízený brzdový systém RSS (Roll-over Stability Support), který plní základní funkci protiblokovacího zařízení ABS, ale navíc dokáže rozpoznat nebezpečí tzv. „zlomení soupravy“ nebo jejího převrácení a snížit ho pokynem k brzdění návěsu.
Standardní přípojná vozidla
V dálkové silniční dopravě se nejvíce využívají skříňové návěsy uzavřené, polouzavřené (s plachtovými bočnicemi) a valníkové plachtové. Jejich ložné rozměry jsou určeny nejen povolenými vnějšími rozměry vozidla, ale také vnitřními rozměry, které musí odpovídat velikosti standardních přepravních palet a kontejnerů. K zajímavým konstrukcím patří dvoupatrový plachtový návěs Burg Belly s plochou pro 55 europalet. Uspořádání bočnic i střechy umožňuje manipulaci se zbožím v horním patře svrchu a ve spodním patře běžným způsobem zezadu.
Velkokapacitní plachtový návěs Kögel Cargo-MAXX Ferry byl zkonstruován speciálně pro kombinovanou dopravu Ro-Ro. Německý výrobce Krone vyrábí i dvoupatrový plachtový návěs ProfiLiner, jehož uspořádání bočnic umožňuje snadnou manipulaci se zbožím i ve stavitelném horním patře. Od plachtového velkoobjemového návěsu Krone Safe Liner pro přepravu zboží v paletách, se schránkami pro prázdné palety ve spodní části nosné plošiny návěsu, jsou odvozeny i další varianty – návěs pro přepravu křehkého zboží Safe Liner Dry a pro přepravu zboží rychle podléhajícího zkáze v chladírenském provedení Safe Liner Cool.
Další německý výrobce Schmitz Cargobull je velmi aktivní i v oblasti nástaveb přípojných vozidel. Výměnné nástavby s celkovou hmotností 16 tun a odstavnou výškou nastavitelnou v rozmezí od 1,02 do 1,32 metru nabízí v normalizovaných velikostech C715 pro 17 europalet a C745 pro 18 europalet. Typ C782 Jumbo je určen pro 19 europalet.
Velice oblíbený velkoobjemový plachtový návěs SPA 3/E „Megatrailer“ firmy Schwarzmüller je typickým členem souprav „Low Deck“ s výškou návěsového sedla tahače jen 960 milimetrů. Při nejvyšší povolené celkové hmotnosti soupravy 40 tun a její průměrné vlastní hmotnosti necelých 14 tun zbývá na náklad 26 tun. Ložný objem návěsu s vnitřními rozměry 13,62×2,48×3 metry (délka x šířka x výška) činí 101,3 m3, podlaha zaujímá plochu 33,8 m2.Belgický Van Hool je možná více známý svými autobusy, ale jeho přípojná vozidla a výměnné nástavby představují světovou třídu.
Vozidla pro přepravu sypkých hmot a kapalin
Vedle kovových materiálů se při stavbě těchto vozidel výrazně prosazují i materiály nekovové. Příkladem technického i technologického pokroku je návěs nizozemského výrobce Floor FL20–18–28K1 s kompozitní nástavbou pro přepravu brambor nebo zrní. Skříňová konstrukce nástavby z vyztuženého plastu, hliníku a vysoce kvalitní antikorozní oceli je velmi tuhá, s minimálními nároky na údržbu a životností 30 let. Do této kategorie patří i sklápěčkové přívěsy a návěsy, používané především ve stavebnictví a při těžbě a dopravě nerostných surovin. Pokud se tato vozidla pohybují výhradně mimo veřejné komunikace, lze využít jejich nejvyšší technické hmotnosti, která je vždy vyšší než legislativní limit. Jednostranné velkoobjemové sklápěčkové návěsy patří ve spojení s optimalizovaným tahačem k nejefektivnějším prostředkům pro dopravu sypkého materiálu na malé a střední vzdálenosti.
Zvláštním případem jsou cisternová vozidla, u nichž se často uplatňuje samonosná konstrukce nástaveb, což významně snižuje jejich vlastní hmotnost. V případech, kdy jsou určena pro přepravu hořlavých, toxických či jinak nebezpečných kapalin, se na jejich konstrukci kladou nejvyšší nároky. Předpisy ADR se vztahují na tažná i přípojná vozidla a bezpečné brzdové soustavy zde mají prioritu.
U českých dopravců jsou oblíbeny například cisternové návěsy Schwarzmüller, zřejmě i proto, že výrobce pečlivě naslouchal jejich požadavkům a vedle technických standardů pro Evropskou unii a zbytek Evropy zavedl další standard, interně označovaný „Popilka“. Majitel české firmy specializované právě na přepravu ropných výrobků a automobilový inženýr tohoto jména dokázal přesně specifikovat všechny požadavky na cisternová přípojná vozidla tak, aby poměr jejich ceny a hodnoty byl optimální.
Konstrukčně nejnáročnější jsou sklápěcí, tzv. silové nástavby pro přepravu sypkých materiálů, například cementu. Prolínají se v nich konstrukční prvky sklápěčů a cisteren.
Vozidla pro přepravu nadměrných nákladů
Takováto vozidla se samozřejmě objevují v dálkové silniční dopravě jen výjimečně, technicky jsou však velice zajímavá. Broshuis (Terranova Group z Velké Británie) nabízí přívěs s délkou nastavitelnou v rozmezí 13,6 až 36 metrů, zvaný „jezevčík“. Jiný stavitelný podvalníkový návěs Goldhofer THP/UT pro přepravu nadměrných nákladů s hmotností až 10 tisíc tun je dalším příkladem tvůrčí invence konstruktérů. Nizozemský Noteboom je rovněž specialistou na přepravu nadměrných a těžkých nákladů a jeho nízkoložné návěsy a přívěsy (podvalníky) jsou mezi dopravci pojmem. Pro zlepšení manévrovatelnosti celé soupravy se za příplatek dodává hydraulické řízení náprav. Zvláštností je víceúčelový Flexitrailer s nastavitelnou délkou. Šestinápravový plošinový návěs v provedení pro Francii je určen pro jízdní soupravy s celkovou hmotností až 72 tun.
Quo vadis?
Nastoupená cesta snižování vlastní (pohotovostní) hmotnosti vozidel důsledným používáním kvalitních materiálů a počítačovou optimalizací konstrukce je běh na dlouhou vzdálenost. Velmi důležitým faktorem je také vývoj subdodavatelů v oblasti kompozitních materiálů, náprav a pneumatik přípojných vozidel. I zde platí, že pneumatika má být co nejlehčí, ale s co nejvyšší nosností a optimální životností. Příkladem je velmi široká pneumatika „SuSi“ (Super Single) nebo X-One, prozatím jen pro hnací nápravy tahačů. Stále se pracuje na vývoji elektronicky řízených soustav směrové stability souprav při jízdě i brzdění a ve vývoji jsou i samočinná spojovací zařízení tažných a přípojných vozidel. Další zásadní pokrok nastane v souvislosti s očekávanou změnou evropské legislativy v oblasti rozměrů a hmotností vozidel i jejich souprav. Někteří výrobci jsou již dnes technicky připraveni a budou potřebovat jen nové homologace stávajících vozidel.
Ing. Branko Remek, CSc.
Fakulta strojní ČVUT v Praze
