20. dubna 2006
Pro nejmenší stavební práce bezpochyby stačí kolečko s lidským pohonem, pro ty jen o trochu větší multikára a pro ty z hlediska malého stavebníka velké automobil kategorie N1 nebo N2 s valníkovou či sklápěcí nástavbou. Po technické i obchodní stránce jsou však pro výrobce vozidel a jejich uživatele nejzajímavější největší a nejtěžší automobily – vozidla kategorie N3. Pro obtížný provoz na nezpevněných komunikacích v lesích, dolech, lomech a na staveništích se používají automobily třínápravové, případně i čtyřnápravové. Ty tam jsou doby, kdy velkolepým stavbám socialismu v padesátých letech kralovaly dnes již legendární sklápěče Tatra 111 s dvanáctiválcovým vzduchem chlazeným motorem. Jejich řízení bylo jen pro silné a otrlé chlapy. Směna za volantem bez posilovače, na nepohodlném sedadle a v hluku a vedru dala opravdu zabrat. Dnešní pracovní prostředí řidiče a jízdní výkony staveništního vozidla jsou nesrovnatelně lepší a vyšší. Příkladem jsou výsledky testu, který se nesmazatelně zapsal do Guinnessovy knihy rekordů. Sedm statečných Při přípravě pozemku o rozloze 150 hektarů pro stavbu automobilky TPCA (Toyota, Peugeot a Citroën Auto) v Ovčárech u Kolína vznikl v roce 2002 projekt, při němž se měřilo, kolik lze za 24 hodin přemístit zeminy. Téměř všichni z výrobců těžkých automobilů připravili podvozky s pohonem 8×6 nebo 8×4, motory 320 kW ± 5 % (420 až 460 k) a sklápěcími nástavbami o objemu 20 m3. Na čtyřnápravové sklápěče s vlastní hmotností okolo 19 tun se nakládalo asi 25 tun, takže celková hmotnost vozidel se blížila hranici 45 tun. Pro ojedinělou akci byl vy-užit okruh s částečně zpevněným povrchem pro odvoz ornice ze skrývky staveniště na nedaleké písčité pole, což bylo i významnou součástí rekultivace krajiny. Cesta s nákladem na pole ve vzdálenosti 4,3 kilometru a zpět k nakladačům (4,7 kilometru) rozhodně nebyla procházkou „rajskou zahradou“. Sen všech účastníků byl skromný – převézt osmi automobily nejméně 10 tisíc tun zeminy. Po započtení posledního průjezdu váhou a vyhodnocení pořadatelé došli k objemu 11 197,57 tuny a toto číslo bylo pak také zapsáno do knihy re-kordů. Automobil, či pracovní stroj? Není žádným tajemstvím, že automobil homologovaný pro silniční provoz v kategorii N3, respektive N3G (terénní), tedy s celkovou hmotností vyšší než 12 tisíc kilogramů, díky své konstrukci snese daleko vyšší zatížení. Pokud se této technické možnosti využije, stává se pracovním strojem, který se smí pohybovat jen po neveřejných komunikacích, například v lomech. Důvodem je vysoká celková hmotnost, která je u silničních vozidel legislativně omezena přípustným zatížením náprav. Toto omezení je dáno konstrukcí a únosností vozovky, po které se vozidlo pohybuje. Jiným omezením jsou například rozměry či odlišné příslušenství a výbava. Výroba takovýchto pracovních strojů bývá malosériová až kusová a v řadě případů ji s využitím hlavních komponent silničních vozů zajišťují specializované provozy finalistů a menší společnosti, které mohou pružně reagovat na specifické požadavky zákazníků. Domácí trh Evropskou šestici výrobců standardních těžkých nákladních automobilů, zastoupenou na českém trhu, tvoří v abecedním pořadí: DAF – známý nizozemský výrobce je součástí koncernu PacCar (Paciffic Cars) z USA. V jeho nabídce jsou typy řady CF s pohonem 6×2, 6×4, 8×2, 8×4 a 8×6, určené pro práci v extrémních podmínkách. Širokému sortimentu typů odpovídá i nabídka šestiválcových motorů. Podle provozních podmínek vozidla a charakteristiky motoru DAF používá ručně řazené převodovky ZF Eco-split nebo automatizované ZF AS-Tronic. Ovládání je bez spojkového pedálu a může být buď zcela samočinné, nebo s možností zásahu řidiče. V převodovce integrovaný kapalinový retardér, ZF-Intarder, se ovládá páčkou pod volantem, případně řídicí jednotkou. Standardní je motorová brzda DEB (DAF Engine Brake) s výkonem až 290 kW. IVECO – společnost Industrial VEhicles COrporation, založená v roce 1975, původně slučovala jen italské značky FIAT Veicoli Indus- triali, Lancia Veicoli Speciali, O. M. (Officine Meccanice), německou Magirus a francouzskou UNIC. Později zahrnula i Pegaso ve Španělsku a Ford Trucks a Seddon Atkinson ve Velké Británii. Její těžkou řadu Trakker přestavují vozy s pohonem 6×4, 6×6 a 8×4. Ve všech typech IVECO používá šestiválcové motory Cur- sor 8, 10 nebo 13 (zdvihový objem motoru). Motory jsou pozoruhodné turbodmychadly VTG (Variable Turbine Geometry), která plní i funkci motorové brzdy. Vedle běžných převodovek ZF jsou v nabídce italského výrobce i převodovky ZF Intarder s vestavěným kapalinovým retardérem a automatizovaná šestnáctistupňová převodovka ZF Servotronic (EuroTronic 2), pracující v plně samočinném režimu nebo v režimu polosamočinném s předvolbou. Ke kladům patří i motorová brzda ITB (Iveco Turbo Brake) s výkonem až 240 kW. Tuhé poháněné nápravy s planetovou redukcí jsou určeny pro zatížení 13 tunami, řiditelné nepoháněné nápravy pak pro zatížení osmi tunami. MAN – do velké společnosti Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg patří i rakouské automobilky Steyr a ÖAF-Gräff & Stift, britský ERF a polský Jelcz. U vozidel pro mimořádně obtížný provoz využívá MAN zkušenosti se speciálními automobily pro vojenské účely. V jeho výrobním programu jsou vozy TGA s pohonem 4×4, 6×4, 6×6 a 8×8. Vedle běžného mechanického pohonu přední nápravy nabízí MAN jako jediný unikátní pohon Hydrodrive. Pohon předních kol zajišťují hydromotory, kterým dodává kapalinu vysokotlaké čerpadlo na převodovce vozidla. Největší typ 50.464 VFAK je jednostranný sklápěč 8×8 s celkovou hmotností 50 tun a motorem 338 kW. V současné době nejvýkonnější motor pro nákladní automobily MAN V10, 485 kW (660 k), 2700 N.m má přímo „buldočí“ charakteristiku. Hydrostatické ovládání převodovek Servoshift je velmi snadné. Vrcholem pohodlí je možnost řazení bez pedálu spojky, jejíž ovládání přebírá tlačítko na řadicí páce. U plně automatizované převodovky MAN-
- Tipmatic probíhá řazení bez nutnosti ovládání pedálu spojky samočinně podle pokynu páčkou voliče. Vzduchové provozní soustavě brzd BrakeMatic ulehčuje práci motorová brzda (Exhaust Valve Brake).
MERCEDES – DaimlerChrysler nabízí těžkou řadu Mercedes-Benz Actros.
Po náběhu výroby silničních automobilů a tahačů nové řady Actros
v roce 2003 německý výrobce představil i typy s pohonem více (nebo
všech) náprav, určené pro nejtěžší provozní podmínky, od 4×4 až po
8×8. Největší v jeho nabídce je typ 4148K 8×8/4. Ústrojí pohonu tvoří
motory V6 a V8 řady 500, pokrývající výkonovou oblast do 425 kW (580 k)a
standardní šestnáctistupňové převodovky Mercedes-Benz. Vedle
poloautomatiky Telligent mohou zákazníci volit i ruční ovládání HPS
s hydraulickým převodem. V nabídce DaimlerChrysler je i samočinná
převodovka s hydrodynamickým měničem, umožňující plynulé řazení
„pod zatížením“. Systém odlehčovací motorové brzdy Konstant Drossel
je natolik účinný, že i v klesání 45 % není u plně vytíženého
vozu nutné použití provozní brzdy. U čtyřnápravových podvozků
DaimlerChrysler používá zvláštní zavěšení listových per obou
předních náprav, které vyrovnává jejich zatížení. SCANIA –
švédská společnost vy-užívá své zkušenosti s automobily pro severské
těžké podmínky při těžbě nerostných surovin a při svozu dřeva.
V její nabídce jsou vozy řady C (Construction) s pohonem 6×2, 6×4, 6×6,
8×4 a 8×6. Standardní ústrojí pohonu tvoří motor DC1201 309 kW (420 k)
a dvanáctistupňová převodovka (2×3×2), doplněná o rozdělovací
převodovku s plíživým chodem a pohon předních náprav. Při celkové
hmotnosti 26 tun vůz nabízí užitečnou hmotnost 12,3 t, ale technicky
možné je dosáhnout užitečné hmotnosti až 15,8 t. Vzduchové brzdové
soustavě s protiblokovacím zařízením ABS ulehčuje práci motorová brzda
a hydrodynamická zpomalovací brzda integrovaná do převodovky. VOLVO a
RENAULT – po začlenění francouzského výrobce nákladních automobilů
Renault V.I, včetně jeho americké značky Mack, do společnosti Volvo, vznikl
druhý největší výrobce užitkových automobilů všech kategorií.
Staveništní vozidla Volvo představují typy řady FM s pohonem 4×4, 6×4,
8×4 a 6×6. V nabídce motorů jsou menší šestiválce řady D9 a větší
D12. Osvědčený motor D12D je i v provedení s výkonovou turbínou 368 kW
(500 k). Prvenství v zavedení tzv. turbokompaundních motorů však má
Scania. Motory jsou vybaveny výfukovou brzdou VEB 285 kW, pouze D12T má brzdu
dekompresní VCB (Volvo Compresion Brake) 237 kW. Standardní převodovky Volvo
jsou dvanáctistupňové (2×3×2) – základní třístupňová je doplněna
předřazenou dělicí převodovkou (split) a rozsahovou převodovkou. Vrchol
pohodlí představuje automatizovaná převodovka I-shift. Do převodného
ústrojí může být zařazena zpomalovací brzda (hydraulický retardér)
s výkonem až 600 kW. Francouzská automobilka Renault vyrábí užitkové
automobily všech kategorií. Její řada Kerax pro těžký provoz zahrnuje
podvozky a tahače 4×2, 4×4, 6×2, 6×4, 6×6 a 8×4. Nabídku hnacích
ústrojí tvoří šestiválce 9,8 l a 11,1 l a šestnáctistupňové
převodovky ZF, jejichž kombinace umožňuje přizpůsobení vozidla druhu a
podmínkám jeho provozu. Tuhé poháněné nápravy s planetovou redukcí
v hlavách kol jsou určeny pro zatížení až 13 tunami a řiditelné
nepoháněné pro zatížení osmi tunami. Lze očekávat, že v nejbližších
letech dojde k radikální unifikaci dílů a skupin Volvo a Renault, vedoucí
ke snížení výrobních nákladů. Domácí výrobci Po zániku českých
automobilek LIAZ, Praga a ROSS zůstala moravská Tatra – jako jediný
domácí výrobce v boji proti evropské šestce – v těžké pozici. Ve
svém výrobním programu má vozy řad Armax 815, Force 816, Jamal 163 a
TerrNo1 815. Jejich konstrukce je důkladně prověřena v nejtvrdších
podmínkách Sibiře a ropných polí středoasijských republik. Tatra snese
snad všechno a přitom je v polních podmínkách relativně snadno
opravitelná. Unikátní stavebnicový podvozek s páteřovým rámem,
výkyvnými polonápravami a pohonem všech kol má základní uspořádání
pohonu 4×4, 6×6 a 8×8. Problém ovšem nepředstavuje ani uspořádání
10×10 nebo 12×12. Konstrukce náprav zaručuje téměř trvalý styk všech
kol s povrchem i velmi členitého terénu a tím i účinný a bezpečný
přenos hnacích, brzdných i vodicích sil. Nejvyšší technicky možné
zatížení nápravy je až 16,5 t. Zvláštností je změna polohy kol
v závislosti na zatížení a nestejné opotřebení pneumatik
ve „dvojmontáži“. Řešením je King Frame, kombinace odpružení
vzduchového s listovými pery nebo vinutými pružinami a případně
použití kol jen v jednoduché montáži. Koncepce páteřového podvozku
s centrální rourou, kterou procházejí spojovací hnací hřídele,
vyžaduje netypickou převodovku se sestupným převodem, protože motor se
spojkou a samostatnou převodovkou je nad rámem. Ani použití jiného než
vzduchem chlazeného motoru Tatra V8 Euro 3 by nepředstavovalo technický
problém, ale převodovka Tatra a zmíněný sestupný převod jsou zatím
nahraditelné pouze americkou samočinnou šestistupňovou převodovkou Twin
Disc, určenou pro stavební a zemní stroje. Do podvozků Tatra lze použít
kapalinou chlazené motory Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, Deutz, MAN, MTU
a další. Po nástupu Euro 4 v roce 2005 zůstala zachována výroba motorů
Tatra pro teritoria s nižšími emisními nároky a pro náhradní
potřebu.
Tatra je dnes jediným evropským výrobcem těžkých sklápěčů s kapotovou
budkou 163 Jamal pro silniční i zvláštní provoz mimo silnice. Výhodou
kapotových budek je přístup k motoru a jeho příslušenství bez nutnosti
sklápění budky a rovná podlaha kabiny. Ve velmi tvrdých podmínkách
řidič může provádět údržbu či opravy motoru při zachování dobré
klimatické pohody v kabině v nutných přestávkách v práci. Pracovní
stroje Skutečnými obry jsou tzv. dempry, většinou dvounápravové
velkokapacitní jednostranné sklápěče, jako například běloruský BELAZ
s celkovou hmotností až stovky tun nebo Caterpillar řady 773/775
s užitečnou hmotností 53 až 63 tun a ložným objemem korby 30 až
40 m3. Konstrukční lahůdkou jsou velká kloubová (článková) vozidla 4×4
a 6×6, řízená natáčením přední části s motorem a budkou oproti
zadní části s mohutnou sklápěcí korbou. Takto řízená vozidla se mohou
bezpečně pohybovat jen nízkou pracovní rychlostí. K pohonu se používají
většinou motory nezávislých výrobců, například Caterpillar, Cummins nebo
Detroit Diesel s výkonem 300 až 500 kW. Úroveň designu, komfortu obsluhy
a pohodlí řidiče výrazně pozvedly IVECO Astra a Volvo (Construction
Equipement) s typy A35D a 40D s užitečnou hmotností 20 až 37 tun a
objemem korby 14 až 36 m3. Tito Goliáši od výrobců IVECO – FIAT (I),
Bell Burghammer (J. Afrika, D), Case (F), Caterpillar (GB, USA), FIAT-Hitachi
(I), Moxy (N), Orenstein & Koppel (D), Perlini (I), Terex (USA, GB), Volvo
(S) a další, s užitečnou hmotností až 200 tun, by se na silnici kvůli
svým rozměrům již ani nevešli (jejich šířka a výška bývá až sedm
metrů a délka až 12 metrů). Roční potřeba globálního trhu je asi
400 vozidel této velikosti. Roční odbyt vozidel pro těžké provozní
podmínky se v zemích Evropské unie pohybuje kolem 30 tisíc kusů (zhruba
dvě třetiny tohoto objemu tvoří sklápěčkové automobily). Výrobci jim
věnují velkou pozornost – v marketingu kladou důraz na ekonomii,
ekologii, estetiku a ergonomii pracoviště řidiče. Péče o řidiče se
projevuje ve vybavení kabin, které je již plně srovnatelné se silničními
automobily. Vzduchem odpružené sedadlo, podobně jako poloha volantu, je
všestranně seřiditelné, na rozdíl od sedadla pro spolujezdce, které bývá
obvykle jen základní. Dokonalý systém vytápění a větrání, často
i klimatizace, je standardem. Výhled z vozu ve dne i v noci zajišťuje
velkoplošné zasklení. Těž-kým podmínkám provozu odpovídají
i ochranné plechy, zavěšený první schůdek a další technické
zajímavosti. Ing. Branko REMEK, CSc., ČVUT – FS Praha
