Waga ciężka, część 2
Amerykański truck
Wielki ciągnik siodłowy, z potężnym silnikiem z przodu, lśniący w słońcu od chromu i dźgający niebo pionowymi rurami wydechowymi - taki obraz, ukształtowany przez popkulturę, głównie kinematografię, zapewne stanie nam przed oczami, kiedy pomyślimy o amerykańskich odpowiednikach tirów. I w sumie będzie to wizja zgodna z prawdą, chociaż także w Ameryce zdarzają się inne rodzaje ciężarówek.
Skąd akurat tak różniąca się stylizacja i konstrukcja - na to pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ale kilka wniosków można wysnuć. Amerykanie ogólnie lubią duże auta, więc znajduje to także odzwierciedlenie w truckach, trasy w Ameryce są często bardzo długie i kierowcy pokonują jednorazowo tysiące mil, nierzadko przez pustkowia, a silnik z przodu pozwala wygospodarować więcej miejsca na kabinę dla kierowców, która potrafi być wyposażona niczym porządny kamper.
Prawne ograniczenia dotyczące wielkości ciężarówek są znacznie mniej restrykcyjne niż np. w Europie, dlatego amerykańskie trucki mogą być większe i pojemniejsze. Jedną z najważniejszych różnic jest też osiągana prędkość, w USA kierowcy mogą jeździć szybciej, ponieważ nie ograniczają ich elektroniczne kagańce, w Europie limity są ustawione najczęściej na ok. 82-85 km/h. Co prawda tachografy są obecnie wymagane zarówno w Europie, jak i w USA, ale za oceanem służą głównie do monitorowania czasu pracy kierowcy, natomiast na Starym Kontynencie, także do przestrzegania limitów prędkości, a nowe inteligentne urządzenia, obowiązujące od dwóch lat, otrzymały dodatkową funkcję, dzięki której możliwe jest dodatkowo automatyczne rejestrowanie położenia pojazdu.
Ale nie we wszystkim "nosate" trucki przewyższają europejskie tiry, te drugie są zwykle lepiej wyposażone, mają więcej nowoczesnych rozwiązań, a także, o czym mało kto wie, standardowa moc ich jednostek napędowych (ok. 500 KM) jest większa od tych w ciężarówkach Peterbilta czy Freightlinera (ok. 450 KM). A jeszcze bardziej zaskakujące może być to, że zwykle mają również pojemniejsze zbiorniki paliwa.
125 lat wstecz
Dokładnie tyle czasu upłynęło od czasu, kiedy w 1896 r. Gotlieb Daimler skonstruował pojazd, który dzisiaj uznaje się za pierwszą ciężarówkę. Pojazd powstał w manufakturze Daimler-Motoren-Gesellschaft w miejscowości Cannstatt nieopodal Stuttgartu.
W zasadzie był to konny wóz towarowy, w formie platformy z niskimi burtami, do którego niemiecki konstruktor dołożył za tylną osią dwucylindrowy silnik o pojemności 1,06 litra i "oszołamiającej" mocy maksymalnej 4 KM. Silnik ten, nazywany "phoenixem", mógł spalać benzynę, gaz koksowniczy lub naftę. Daimler połączył go z tylną osią za pomocą napędu pasowego.
Jak na owe czasy ciężarówka Daimlera było bardzo dobrze resorowana - przednia oś amortyzowana była przez poprzeczny resor eliptyczny, natomiast tylna za pomocą stalowych sprężyn. Zastosowano tam również sprężyny śrubowe, zapobiegające przenoszeniu wstrząsów na wrażliwie reagujący silnik. Trzeba bowiem pamiętać, że pojazd toczył się na twardych żelaznych kołach, a stan dróg pozostawiał wtedy wiele do życzenia. Choć pionierskie ciężarówki Daimlera zostały przyjęte z zainteresowaniem, pierwszy kupiec znalazł się dopiero w Anglii, gdzie musiały one konkurować z dominującymi na rynku konstrukcjami na parę.
Daimler wciąż ulepszał swój towarowy wehikuł, konstruując nowe wersje i modele. Już dwa lata później, w 1898 r., samochód ciężarowy zyskał wygląd, który po raz pierwszy wyraźnie odróżnił go od ówczesnych samochodów osobowych i jednocześnie pozytywnie wpłynął na jego ładowność - silnik został umieszczony przed osią przednią. Daimler i jego ciężarówki, a potem podobne pojazdy innych pionierów motoryzacji, idealnie wstrzeliły się w odpowiedni okres w historii - rewolucja przemysłowa nabierała tempa, a na rynek wchodziły masowo produkowane towary, które trzeba było dystrybuować szybko i na dużą skalę. I do dzisiaj nic w tej kwestii się nie zmieniło.
Tirem w przyszłość
Z przeszłości przeskoczmy teraz w przyszłość, bo samochody ciężarowe i rynek transportu towarów, podobnie jak cała współczesna motoryzacja, wchodzi w okres poważnych zmian. Największym wyzwaniem jest oczywiście ekologia i wprowadzanie na masową skalę nowych, najlepiej zeroemisyjnych, napędów i paliw. Wydaje się jednak, że ze względu na specyfikę tego rynku i konstrukcję ciężarówek, choćby ich wagę i większe zapotrzebowanie na energię, zmiany te będą raczej ewolucyjne niż rewolucyjne. Co nie znaczy, że już teraz nie trwają prace nad nowymi napędami i nie są one systematycznie wdrażane do użytku.
Wielu specjalistów z branży transportowej i producentów przewiduje, że nawet przez najbliższe pięć lat dominacja diesli będzie niezagrożona. Nadal pojawiają się pomysły, mające usprawnić ten napęd, takie jak chociażby najnowszy wynalazek amerykańskiej firmy Achates Power - trzycylindrowy diesel z sześcioma tłokami, który ma spalać o 8 proc. mniej paliwa i emitować o 90 proc. mniej trujących tlenków azotu. Silnik ten ma być wyjątkowo efektywny dzięki łączeniu w tłokach dwóch przeciwsobnie działających cylindrów. Wspólnie tworzą one jedną komorę spalania i wzajemnie przejmują od siebie energię, przekładając ją na ruch.
Kolejny etap rozwoju to oczywiście elektryfikacja, a w dłuższej perspektywie większość samochodów ciężarowych na świecie będzie najprawdopodobniej wykorzystywać ogniwa paliwowe i wodór jako paliwo. Według statystyk Eurostatu 45 proc. wszystkich towarów przewożonych w Europie drogą lądową pokonuje odległość mniejszą niż 300 km. Oznacza to, że w UE można już dzisiaj zelektryfikować prawie połowę wszystkich przewozów samochodami ciężarowymi. Elektryczne ciężarówki zaczynają być wykorzystywane w obszarach miejskich niewymagających dużych zasięgów, natomiast bardziej wydajne pojazdy zasilane wodorem znajdą zastosowanie w transporcie krajowym i międzynarodowym.
Aby zobrazować ogólnoświatowe tendencje, posłużmy się przykładami jednych z największych koncernów produkujących tiry - Daimlera i Volvo, które zresztą zawiązały ostatnio joint venture, o nazwie Cellcentric, którego celem jest rozwój napędu wodorowego. Już niebawem Daimler uruchomi produkcję pierwszej seryjnej ciężkiej ciężarówki napędzanej wyłącznie elektrycznym napędem akumulatorowym - Mercedes-Benz eActros, której zasięg ma przekraczać 200 km, koncern zapowiedział także elektryczną ciężarówkę do transportu dalekobieżnego - Mercedes-Benz eActros LongHaul. Jego zasięg po jednokrotnym ładowaniu akumulatorów wyniesie ok. 500 km.
Z kolei Volvo Trucks wprowadziło właśnie do sprzedaży aż trzy nowe elektryki wagi ciężkiej: FM, FMX oraz FH. Dysponują mocą 490 kW oraz maksymalnym momentem obrotowym 2400 Nm. Pojemność akumulatora sięga 540 kWh, co ma zapewnić zasięg około 300 km. Volvo zapowiada, że już w 2030 r. połowa ciężarówek tej marki sprzedawana w Europie będzie napędzana silnikiem elektrycznym lub wodorowymi ogniwami paliwowymi. Natomiast od roku 2040 obie firmy chcą sprzedawać wyłącznie pojazdy z silnikami zeroemisyjnymi.
Jeśli chodzi o ogniwa paliwowe i wodór, przełom ma nastąpić jeszcze przed końcem dekady. Wspomniany Cellcentric już w 2025 r. planuje uruchomić produkcję wodorowych ogniw paliwowych na dużą skalę. Pierwsza ciężarówka Daimlera wykorzystująca tę technologię, Mercedes-Benz GenH2 Truck, dzięki zastosowaniu wodoru ciekłego, charakteryzującego się znacznie większą gęstością energetyczną niż wodór w stanie gazowym, powinna dorównać osiągami porównywalnej konwencjonalnej ciężarówce z silnikiem wysokoprężnym, a zasięg ma przekroczyć 1000 km. GenH2 Truck dobrze pokazuje także, w którą stronę będzie szła stylizacja kabin ciągników siodłowych - będą nieco wydłużone, bardziej opływowe i aerodynamiczne, ponieważ ma to bardzo duże znaczenie w przypadku "zielonych" napędów.
Rozwój ekologicznego transportu wpłynie nie tylko na same pojazdy, ale także na drogi, po których się poruszają. Dobrym przykładem są eksperymentalne zelektryfikowane odcinki autostrad otwarte niedawno do użytku w Niemczech i Szwecji.
Hybrydowe tiry mają zamontowane pantografy, a nad jezdnią rozpięta jest na słupach sieć trakcyjna. Gdy tylko nastąpi połączenie z instalacją, silnik spalinowy jest wyłączany, a ciężarówka przemieszcza się wyłącznie na prądzie. Jazda w trybie elektrycznym jest możliwa jeszcze przez kilka kilometrów po opuszczeniu linii, dzięki energii zgromadzonej w akumulatorach. Sens budowania takich dróg budzi jednak wiele kontrowersji, szczególnie w obliczu zapowiadanej wodorowej rewolucji.
Inna kluczowa zmiana, jaka nas czeka w przyszłości, to stopniowe zastępowanie tradycyjnych ciężarówek pojazdami autonomicznymi. Być może więc w nieco odleglejszej przyszłości standardem będą tiry pozbawione kabin, bo przecież służą one głównie kierowcom, a ci już nie będą potrzebni. Zresztą pierwszy taki pojazd już powstał, to szwedzki dostawczak Einride T-Pod. Co ciekawe, nie można go kupić, jedyną opcją jest wynajem.
Pierwsze duże ciężarówki autonomiczne także są już od pewnego czasu intensywnie testowane, na razie głównie na zamkniętych obiektach logistycznych, gdzie łatwo jest wdrożyć procedury bezpieczeństwa, ale niedawno dopuszczono je również do ruchu na niektórych drogach w USA.
Kolejnym etapem rozwoju transportu autonomicznego będzie transport Hub-2hub, czyli odbywający się drogami szybkiego ruchu między centrami logistycznymi. Na początku tiry będą nadal sterowane przez ludzi, którzy jednak stopniowo będą ograniczać się do ogólnego monitorowania sytuacji, kierowanie pojazdem powierzając autopilotowi, tak jak to się dzieje od dawna w transporcie lotniczym. Docelowo przejazdy między hubami mają być w pełni autonomiczne, a żywi kierowcy będą ewentualnie potrzebni do rozwiezienia dostarczonego ładunku lokalnie mniejszymi ciężarówkami.
Ogólnie rzecz biorąc, transport autonomiczny ma być oszczędniejszy (niższe koszty eksploatacji pojazdów i wynagradzania kierowców), szybszy (brak konieczności postojów na odpoczynek kierowcy, dzięki czemu czas, kiedy ciężarówka jest w ruchu, ma się wydłużyć z obecnych 29 proc. aż do 78 proc.), bardziej ekologiczny (większa płynność jazdy), bardziej opłacalny (więcej przejazdów = więcej zleceń) i bezpieczniejszy (wyeliminowanie najbardziej zawodnego czynnika ludzkiego).
Krzysztof Michał Jóźwiak
