Waga ciężka, część 1
Na naszych drogach mijamy je codziennie i to niezależnie, jaką kategorią drogi się poruszamy. Prędzej czy później natkniemy się na potężny ciągnik siodłowy z naczepą. Tiry są bowiem jednym z podstawowych narządzi na jakich opiera się funkcjonowanie współczesnej gospodarki, szczególnie w państwach najbogatszych i rozwijających się. Pomimo tej doniosłej roli kierowcy osobówek mają w stosunku do ciężarówek odczucia raczej ambiwalentne - zazwyczaj budzą one obawę przemieszaną z irytacją. Ta pierwsza bierze się z olbrzymiej masy i wielkości tych pojazdów. Sięgając po obrazowe porównanie ze świata boksu, zwykłe auta to waga kogucia, zaś tiry to najmocniej zbudowani zawodnicy. Dlatego wynik takiego starcia (czytaj ewentualnej kolizji) jest z góry przesądzony.
Dla zwykłego kierowcy tir to także budzący zniecierpliwienie zawalidroga, nawet na drogach szybkiego ruchu ciężarówki potrafią się wymijać przez wiele minut, jadąc niemal tym samym tempem (niechlubne "wyścigi słoni"). Na złą opinię zapracowali sobie także niektórzy zawodowi kierowcy tirów, którzy nierzadko dość swobodnie podchodzą do obowiązujących przepisów, a są one zdecydowanie bardziej restrykcyjne niż w wypadku pojazdów standardowych, szczególnie w Unii Europejskiej. Regulowana jest nie tylko prędkość maksymalna, ale także dopuszczalna waga, długość pojazdu, rodzaj ładunku, czas pracy i wiele innych rzeczy.
Ustawodawczą genezę ma także potoczna (a przez to nieprecyzyjna), nazwa każdego dużego samochodu ciężarowego, najczęściej złożonego z ciągnika siodłowego oraz naczepy. Pochodzi od skrótu TIR (z fr. Transport International Routier) - konwencji celnej z 1975 r. dotyczącej przewozu towarów samochodami ciężarowymi w transporcie międzynarodowym. Krajom, które ją podpisały, a obecnie jest ich kilkadziesiąt, przyświecała idea ułatwienia i uproszczenia transgranicznego transportu towarów. Podczas tranzytu przez kraje uznające karnet TIR transport przebiega bez dodatkowych formalności i kontroli, mają one miejsce jedynie na początku i na końcu trasy.
Siodło, silos i firanka
Samochody ciężarowe dzielą się na wiele kategorii, a zbiory tych kategorii mogą być bardzo rożne i wzajemnie się przenikać. Nie mamy miejsca na omawianie ich wszystkich, dlatego wspomnijmy tylko o tych najważniejszych.
Do ciężarówek zalicza się formalnie także duże busy, ale nie będziemy się nimi tutaj zajmować. Ciężarówki, w których przestrzeń ładunkowa zintegrowana jest na stałe z podwoziem zwane są solówkami. Kubatura ich ładowni zazwyczaj ma ok. 40 m3 i można w nich pomieścić do 15 europalet, udźwig sięga 6 t. Solówki często wykorzystuje się do stworzenia zestawu, jeśli dołączymy do niej przyczepę powstaje tzw. tandem. Wysokość takiego zestawu przeważnie wynosi 3 m (standard to 2,75 m), dzięki czemu kubatura tandemu może osiągnąć nawet 120 m3. Jednak warto pamiętać, że jego masa całkowita to standardowe 40 ton.
Najczęściej "w trasie" spotykamy jednak tiry składające się z ciągnika siodłowego i przyczepy lub naczepy. Ciągniki z naczepą mogą pomieścić nawet 100 m3 (33 europalety), a ich ładowność może dochodzić do 24 ton. Długość pojazdu nie może przekroczyć 16,5 metra, a szerokości 2,5 metra. Naczepą można podjechać tyłem pod rampę i załadować ją w całości, zestaw z przyczepą trzeba rozłączyć i ładować osobno.
Oczywiście z punktu widzenia spedycji najważniejsze jest to, jaki ładunek trafia do naczepy, ale sercem i mózgiem tira jest ciągnik siodłowy, czyli połączenie kabiny i ramy podwozia samochodu ciężarowego. Przyczepy i naczepy nie posiadają przecież własnego napędu, tak więc bez ciągnika są bezużyteczne.
Naczepę łączy się z nim za pomocą siodła i sworznia. Nie jest to połączenie sztywne, dzięki czemu kierowca ciężarówki ma sporą możliwość manewrowania pojazdem i mimo znacznej długości promień skrętu jest relatywnie niewielki. Siodło, do którego mocowana jest naczepa, umieszczone jest nad tylną, napędzaną osią lub osiami ciągnika, dzięki czemu naczepa zostaje odciążona, co pozwala przewozić większe ładunki niż w zwykłych ciężarówkach. Ciągniki są dostosowane do holowania różnych naczep, co jest bardzo praktycznym, ekonomicznym i uniwersalnym rozwiązaniem.
Ciągnik i naczepa nie muszą pochodzić od tego samego producenta. Markę tira wyznacza więc marka ciągnika. Najbardziej znani producenci to m.in. Scania, Mercedes, Iveco, MAN, DAF, Renault Trucks, Volvo AB, Mack, Kamaz, Hyundai, a w Ameryce m.in. Peterbilt, Kenworth, Freightliner, International.
Inną kategorią podziału ciężarówek może być rodzaj ładunku, do którego jest przystosowany zestaw ciągnik i naczepa. Mogą to być np. ładunki ciekłe, sypkie, specjalne, niebezpieczne, ponadgabarytowe itd.
Rodzaj ładunku determinuje również podział ciężarówek ze względu na rodzaj nadwozia. Co prawda w wypadku tirów ciężko mówić o nadwoziu w rozumieniu takim w jakim jest ono stosowane np. w przypadku samochodów osobowych, ponieważ składa się ono z dość niezależnych części składowych, a największy wpływ na to, o jakim rodzaju zabudowy mówimy, ma rodzaj naczepy i specyfika ładunku. Oto najczęściej spotykane rozwiązania:
Plandeka - cieszy się zdecydowanie największą popularnością, przede wszystkim ze względu na swoją uniwersalność. Ciężarówki typu plandeka mogą być ładowane z każdej strony. Elastyczna przykrycie jest rozpięte na ramie.
Firana - odmiana nadwozia typu plandeka, z tym że naczepa jest pozbawiona burt, a pokrycie jest mocowane do podłogi. Ściany boczne nie są napinane, a montuje się je jako kurtynę, prowadzoną po specjalnych prowadnicach. Chodzi o to, aby zapewnić łatwiejszy ładunek i rozładunek, szczególnie towarów długich, ładowanych z boku lub z góry, np. rur.
Skrzynia - przestrzeń ładunkowa jest zupełnie otwarta, zabezpieczona otwieranymi burtami bocznymi i tylną klapą. Zazwyczaj wykorzystywana do przewozu materiałów budowalnych.
Wywrotka - to odmiana skrzyni. Przestrzeń ładunkowa może być przechylana za pomocą hydraulicznych siłowników w bok lub do tyłu - co umożliwia samoczynny rozładunek takich materiałów jak choćby piasek, grys budowlany czy węgiel.
Kontener - wielka podłużna metalowa skrzynia montowana na naczepie podkontenerowej. Budowa kontenera umożliwia przewóz ładunku, wieloma środkami transportu (lądowy, morski, lotniczy) bez konieczności przeładowywania towaru, co jest o tyle istotne, że zwykle jest nim tzw. drobnica.
Platforma (lora) - nazwa wszystko tłumaczy, jest to płaska powierzchnia ładunkowa, bez burt, najczęściej używana do przewozu drzewa, pojazdów i maszyn.
Chłodnia - może występować zarówno jako pojedynczy samochód ciężarowy, jak również naczepa i kontener. Na ścianie czołowej znajduje się agregat chłodniczy, który pozwala na utrzymanie i regulację temperatury, zwykle w zakresie od –30 do +30°C.
Izoterma - w tym wypadku towary również są przewożone w temperaturze kontrolowanej, ale brak agregatu nie daje możliwości jej regulacji. Używana najczęściej do transportu leków i produktów spożywczych w transporcie krajowym.
Cysterna, silos - wyposażona w zbiornik, najczęściej walcowaty służący do transportu substancji płynnych (olej napędowy, benzyna, mleko), gazów oraz towarów sypkich (mąka, sól, nawozy sztuczne). Grubość płaszcza cysterny waha się od 6 do 8 mm i jest wykonana ze spawanych i nierdzewnych blach stalowych lub blach z odpowiednio zabezpieczonych lekkich stopów. W silosach w tylnej części montuje się zawór zsypowy.
Cechy charakterystyczne
Chociaż ogólne założenia konstrukcyjne samochodów osobowych i ciężarówek są podobne, bo przecież jedne i drugie mają podwozia, nadwozia, koła, elementy resorujące, silniki, systemy elektryczne i elektroniczne, to różnic jest niemało, a diabeł tkwi w szczegółach. W skład każdego samochodu ciężarowego wchodzi m.in.: kabina, podwozie ramowe, nadwozie (o wyglądzie zależnym od przeznaczenia samochodu), systemy sprzęgowe, silnik, montowane do ramy zawieszenie z osiami kół jezdnych, zbiorniki paliwa, zbiorniki na sprężone powietrze, akumulatory, koła zapasowe.
Miejsca pracy kierowcy samochodu osobowego i ciężarowego znacząco się różnią, to drugie bardziej przypomina kokpit samolotu pasażerskiego, stąd adekwatna nazwa - kabina. Budowa kabiny zależy głównie od umiejscowienie silnika i przeznaczenia samochodu.
Kabinę klasyczne mają obecnie przede wszystkim ciężarówki amerykańskie, silnik jest w niej wysunięty przed przednią oś. W Europie i Azji częściej spotkamy typ CoE (Cab over Engine), silnik jest w niej umieszczony pod podłogą. Kabiny ciężarówek przeznaczonych w długie trasy mają kabiny wydłużone, tak aby mogły pomieścić leżankę i schowki dla kierowcy. Zwykle są również podwyższone, obecnie najwyższe wersje mierzą ponad dwa metry.
Bardzo istotnym elementem kabiny jest fotel kierowcy, to w nim spędza on większość czasu, dlatego jest dużo wygodniejszy niż fotel w zwykłym aucie osobowym, ma również znacznie szerszy zakres regulacji w każdą stronę. We wrześniu 2020 roku nowe prawo dopuściło możliwość przedłużenia szoferki o 90 cm. Powodem jest potrzeba zwiększenie aerodynamiki pojazdu (napędy ekologiczne) i strefy zgniotu.
Poza kabiną zasadnicza część ciągnika to rama podwozia. Kabina jest połączona z ramą za pomocą specjalnego zawieszenia, składającego się głównie z elementów sprężysto-tłumiących. Przednie punkty zawieszenia są często wyposażone w zawiasy, służące do przechylania kabiny do przodu, aby dostać się do silnika.
Układ napędowy w pojazdach ciężarowych składa się z takich samych elementów jak w zwykłym aucie, ale liczba kół i osi jest zazwyczaj bardziej rozbudowana. Najczęściej spotykane systemy to: 4x2, 4x4, 6x4, 6x6. Motory kryjące się przed lub pod kabiną to w zdecydowanej większości diesle, które najlepiej sprawdzają się w roli napędu ciężkich i paliwożernych tirów. W tym temacie szykują się jednak duże zmiany, o czym w dalszej części artykułu.
Obecnie w ciężarówkach rzadko można spotkać skrzynie manualne, popularne są automaty, ale dominują skrzynie zautomatyzowane, czyli takie, które konstrukcyjnie są skrzyniami ręcznymi, do których dodano układ sterujący zmianą biegów. Choć potrafią być mało precyzyjne przy niskich prędkościach, są tańsze i mniej awaryjne niż skrzynie w pełni automatyczne, a w wystarczającym stopniu odciążają kierowcę i zmniejszają zużycie paliwa.
Ciężarówki są jednymi z nielicznych dzisiaj pojazdów, w których w układzie zawieszenia nadal stosuje się układ zależny i resory. Zawieszenie takie cechuje się trwałością, bardzo dużą wytrzymałością oraz niską awaryjnością, co jest niezwykle istotne podczas przewożenia ładunków o znacznej masie na duże odległości. Do amortyzacji coraz częściej wykorzystuje się zawieszenie pneumatyczne, zbudowane z gumowych miechów.
W ciężarówkach najpopularniejsze są układy hamulcowe pneumatyczne. W układzie takim rolę płynu hamulcowego pełni powietrze. Za pomocą sprężarki napędzanej silnikiem pojazdu w układzie stale utrzymywane jest wysokie ciśnienie, a do hamowania dochodzi, gdy to ciśnienie zacznie spadać, np. na skutek wciśnięcia hamulca przez kierowcę. Pracę układu kontroluje zawór sterujący. Zaletą pneumatyki jest to, że ewentualna usterka, np. wyłączenie się silnika, nie powoduje całkowitego zniknięcia siły hamowania, ale zblokowanie mechanizmu prowadzące do wyhamowania pojazdu.
W samochodach ciężarowych działają przeważnie instalacje elektryczne 24 V składające się z szeregowo połączonych dwóch akumulatorów 12 V.
Krzysztof Michał Jóźwiak
