Přelom století provází úspěch užitkových verzí velkoprostorových osobních automobilů

Jedním ze zajímavých segmentů trhu užitkových vozidel jsou vozidla kategorie N1 s celkovou hmotností do 3,5 tuny. Odhlédneme-li od jednoduchých užitkových verzí odvozených od osobních automobilů, jde o vozidla určená a konstruovaná pro přepravu nákladu, případně i omezeného počtu osob („kombi“). Od standardních základních dodávek (transportér) jsou často odvozeny i minibusy pro řidiče a až osm cestujících – ty se již však zařazují do kategorie M1.

Spolu s tím, jak se globalizuje trh, se vyvíjí i koncentrace a globalizace výrobců. Poté, co hromadná výroba osobních automobilů dosáhla vysokého stupně automatizace a robotizace, v níž přímý podíl lidské práce neustále klesá, hledají výrobci a dodavatelé výrobních strojů a technologií nový odbyt. Není divu, že vzhledem k relativně vysokým počtům vyráběných užitkových automobilů a jejich konstrukční příbuznosti s osobními automobily je již současná výroba na stejné úrovni. Moderní technologie a standardy organizace výroby podle norem řady ISO 9000 jsou zárukou vysoké kvality, i když se výroba stále více přesouvá z domovských zemí do zemí s levnější pracovní silou.

Výrobci v Evropě

Firmy specializující se výhradně na výrobu malých užitkových vozidel lze spočítat na prstech jedné ruky a zabývá se jí i málo výrobců nákladních a ostatních užitkových automobilů kategorií N2 a N3. Ze známé „evropské šestky“ (DAF, Iveco, MAN, Mercedes-Benz, Scania a Volvo/Renault) je to vlastně jen jeden, největší a nejstarší automobilka světa Mercedes-Benz s typy Vaneo, Vito a Sprinter. Populární Iveco Daily a Renault Mascott s „klasickým“ rámovým podvozkem jsou z konstrukčního hlediska malými „náklaďáky“ kategorie N2, které výrobci účelově homologovali i v kategorii N1. Díky tomu je mohou řídit i řidiči vybavení jen řidičským průkazem kategorie B (pro osobní automobily), a proto jsou tolik oblíbeny u drobných živnostníků.

Druhou skupinu tvoří výrobci osobních automobilů, kteří si postavení na trhu zajišťují i výrobou „dodávek“. Na evropském trhu jsou dnes výrobky všech předních automobilek. V celosvětovém měřítku je nejprodávanější „dodávkou“ Ford Transit s předním nebo zadním pohonem. Důkazem do detailu promyšlené konstrukce tohoto „evergreenu“ je vysoká unifikace obou koncepcí; řadu navíc doplňuje i Ford Connect, tzv. „Baby“ Transit. Ještě starší legendou je Volkswagen Transporter, nyní již páté generace.

Ve snaze výrazně snížit nároky na čas i finance při vývoji vytvářejí jinak si tvrdě konkurující společnosti účelová spojení. Francouzsko-italským trojčatům Citroën Jumper, Fiat Ducato a Peugeot Boxer a německým dvojčatům Mercedes-Benz Sprinter a Volkswagen LT konkurují další trojčata – Nissan Interstar, Opel Movano a Renault Master. Další – menší a mladší – trojici tvoří Nissan Clubstar, Opel Vivaro a Renault Traffic. Tyto téměř shodné automobily se často vyrábějí v jedné továrně, a je proto absurdní, když jeden z partnerů tvrdí, že jeho výrobek je lepší než konkurenční, zejména v případě, kdy se od sebe liší pouze znakem na kapotě. Již zmíněný Ford Connect je typickou malou dodávkou, účelově konstruovanou s vysokým využitím skupin a dílů osobních automobilů, tak jako Fiat Dobló, Renault Kangoo a dvojčata Citroën Berlingo a Peugeot Partner.

Přelom století provází úspěch užitkových verzí velkoprostorových osobních automobilů, ať již ze společného vývoje společností Ford-VW, Fiat-PSA či jiných. Největšímu zájmu se těší trojčata Citroën Jumpy (Evasion), Fiat Scudo (Ulyssé) a Peugeot Expert (806 Commercial) a Mercedes-Benz Vito (Viano). Konstrukční i designérskou kuriozitou je zcela nekonvenční Fiat Multipla. General Motors nabízí Opel Sintra a Chevrolet zase konkurenční Trans Sport Van, Volkswagen Sharan Van a Seat typ Alhambra, jejich obdobou je i Ford Galaxy. V těchto případech jde však o vozidla kategorie MPV (Multi Purpose Vehicle) a SUV (Sport Utility Vehicle), využívaná především pro volný čas.

Evropská legislativa životní prostředí

Technické podmínky provozu silničních motorových vozidel na veřejných pozemních komunikacích v České republice upravuje zákon č. 38/1995 Sb. a příslušný prováděcí předpis, vyhláška č. 102/1995 Sb. Vyhláška navazuje na dohodu Evropské hospodářské komise (EHK) při OSN o podmínkách pro homologaci vozidel z roku 1958. Bývalá Československá republika přistoupila k dohodě v roce 1960, a proto jsou technické předpisy v příloze dohody, novelizované v roce 1995, pro ČR závazné. Členské státy Evropské unie se řídí jinými předpisy, které jsou však většinou s předpisy EHK harmonizovány tak, že jsou technicky totožné.

Exhalace spalovacích motorů

Emisí škodlivin ve výfukových plynech automobilů se týkají předpisy EHK

č. 15 – Metodika měření emisí v jízdním testu (zkušebna) a emise CO2 a HC (NOx),

č. 24 – Emise viditelných nečistot (kouř) vozidel se vznětovými motory,

č. 49 – Emise plynných škodlivin vznětových motorů a vozidel s těmito motory,

č. 83 – Emise plynných škodlivin vozidel kategorií M1 a N1,

Předpis č. 15 platí jen pro automobily kategorií M1 a N1 – jemu ekvivalentní předpis EU 70/220 nahradil předpis č. 83 (EU 93/59). V souladu s vývojem jsou předpisy upravovány, což se vyznačuje číslem revize za číslem předpisu (současný předpis nese například označení EHK č. 49.02C). Ekvivalentní předpis Evropské unie je EU 91/542. Předpis EHK č. 49.02 platí pro vozidla kategorií M (pro dopravu osob) a N (pro dopravu nákladů) s naftovými motory s výjimkou vozidel kategorie M1 do 3500 kilogramů. Pro vozidla kategorií M1 a N1, případně i M2 a N2 s hmotností nižší než 2840 kilogramů (například minibus pro více než 9 osob) platí předpis EHK č. 83.02. Předpisy stanovují a postupně zpřísňují limity exhalací plynných a pevných škodlivin ve výfukových plynech. Limity jsou závazné a jejich splnění musí být prokázáno před uvedením vozidla do provozu při povinné homologaci. Zvláštní situace nastala u vozidel se vznětovými motory kategorií M1 a N1, které lze homologovat buď podle předpisu č. 83, nebo předpisu č. 49. Rozdíl je v tom, že v prvém případě se analyzují škodliviny motoru ve vozidle na válcové zkušebně a ve druhém případě škodliviny samotného motoru na motorovém brzdovém stanovišti. Předpis EHK č. 83 rozděluje homologace na A, B a C podle druhu paliva (olovnatý benzín, bezolovnatý benzín a motorová nafta), což stav dále znepřehledňuje.

Při technických a emisních kontrolách vozidel již uvedených do provozu se vozidla posuzují podle kritérií stanovených zmíněnou vyhláškou č. 102/95 Sb. Kontrolují se emise jen některých škodlivin a jen v určitých režimech chodu motoru.

Spotřeba paliva a omezenost zdrojů surovin

Závazná směrnice ES, respektive EHK č. 93/116/EG, platná od 1. ledna roku 1996, nahrazuje předpis EHK č. 80/1268/EWG, podle kterého se udávala spotřeba až do konce roku 1996. Nový předpis stanovuje dva měřicí cykly, CITY – městský s podílem 36,8 % – a EUDC (Extra Urban Driving Cycle) – provoz mimo město s podílem 63,2 %. Výsledkem je tzv. vážený průměr výsledků měření obou cyklů. Měření probíhá v simulovaném provozu na vozovém dynamometru autorizované zkušebny. V obou cyklech se vyhodnocují i emise CO2 v g/km. Výsledky jsou mnohem bližší každodenní praxi, než tomu bylo v případě předchozí metodiky.

Vnější a vnitřní hlučnost vozidla

Základní normou pro hodnocení vnějšího hluku je předpis EHK/OSN č. 51, vztahující se na vozidla o čtyřech a více kolech, a jemu odpovídající směrnice EU č. 70/157. Poslední novelizace byla zavedena pod č. 99/101. Metodika měření je stanovena pro dva režimy – za jízdy a v klidu (rozumí se za chodu motoru při stojícím vozidle). Emise vnějšího hluku, vyzařované vozidlem do okolí, musí být nižší než hodnoty stanovené zákonnými předpisy. Hluk „v klidu“ se měří ve vzdálenosti sedmi metrů za ústím výfuku, případně sedmi metrů od boku vozidla na straně výfuku, za chodu motoru v režimu 3/4 jmenovitých otáček. Významnější je hodnota jízdního hluku měřená při přesně definovaném průjezdu vozidla měřicím úsekem ve vzdálenosti 7,5 metru kolmo na směr jízdy.

Protože vnější hlučnost vozidla je limitována zákonnými předpisy, nabývá v současném konkurenčním prostředí stále větší význam hlučnost vnitřní, jejíž limity předpisy nedefinují. Za uplynulé desetiletí bylo v tomto směru dosaženo významného pokroku jak pomocí aktivních, tak pasivních opatření (izolace). Měření vnitřní hlučnosti se provádí na vozové válcové brzdě nebo při jízdních zkouškách s měřicím mikrofonem, umístěným na sedadle řidiče ve výšce hlavy. V podstatě jde o problém analogický s odrušením z hlediska nežádoucího vlivu vysokofrekvenčního vlnění. Odrušení prvního stupně je povinné z důvodu rušení telekomunikačních zařízení vně vozidla. Odrušení druhého stupně se týká kabiny, kde jde opět jen o prvek jízdního komfortu.

Technický vývoj v posledním desetiletí

V kategorii N1 se střetává koncepce s motorem vpředu podélně a poháněnou tuhou zadní nápravou (klasická) s koncepcí s motorem vpředu napříč a pohonem předních, nezávisle zavěšených kol. První vychází z konstrukce nákladního automobilu a druhá naopak z automobilu osobního. Výsledkem je proto buď zmenšený „náklaďák“, nebo zvětšený „osobák“. Podíl druhé koncepce stále narůstá a začíná převládat.

Jednoprostorové karoserie jsou převážně samonosné, tedy bezrámové. Pokud výrobce vozidla nabízí i v provedení valník, sklápěč či podvozek pro montáž účelových nástaveb, je nutný rám, většinou pevně spojený s přední částí samonosné karoserie (budkou).

Motory prošly nepřehlédnutelným konstrukčním vývojem. Původní atmosférické (nepřeplňované) vznětové komůrkové (IDI) čtyřválce se postupně nahrazovaly motory s přímým vstřikem (DI) a dnes jsou již téměř výhradně přeplňované turbodmychadlem s chlazením plnicího vzduchu (TDI) a přímým vysokotlakým vstřikováním, buď akumulační soustavou CR (Common Rail), nebo sdruženými vstřikovači PD/UI (Pumpendüsse/Unit Injector). Elektronická regulace činnosti motoru, případně i automatizované převodovky,

je samozřejmá. Celková účinnost vznětového motoru již přesahuje hodnotu 40 % a jen obtížně by již mohlo být dosaženo dalšího zlepšení. Zážehové motory se používají téměř výhradně jako alternativní pohon u minibusů. Převodovky jsou pětistupňové, plně synchronizované, stále častěji samočinné, přesněji „automatizované“. Řízení i brzdové soustavy jsou standardně s posilovači, brzdy se zátěžovou regulací brzdného účinku na zadní nápravě a protiblokovacím zařízením ABS. Mercedes-Benz se i v této kategorii automobilů pyšní řadou prvenství. Sprinter jako první dodávka dostal automatizovanou převodovku Sprint-Shift (2000) a elektronický systém jízdní stability ESP (2002).

Typickým představitelem vozidla kategorie N1 je v globálním měřítku Ford Transit, vyráběný s postupnými modernizacemi od roku 1965. Parametry jeho současného motoru Duratorq 2,4 TDI jsou uvedeny v tabulce. Jízdní vlastnosti i jízdní komfort nových automobilů kategorie N1 jsou již zcela srovnatelné s osobními automobily. Jedinou jejich větší nevýhodou je změna jízdních vlastností v závislosti na vytížení vozidla, jehož užitečná hmotnost bývá 500 až 1500 kg (včetně posádky). Podobně je tomu i s dynamickými vlastnostmi. Vnitřní hlučnost, pohybující se v rozmezí 65 až 75 dB(A), je již také na úrovni obvyklé u běžných osobních automobilů. V neposlední řadě se u nich důsledně uplatňují i prvky tzv. „pasivní“ bezpečnosti včetně vzduchových vaků, napínačů bezpečnostních pásů apod.

Užitkovost a ekonomika provozu

Vedle základního požadavku vysoké užitkovosti – tedy rozměrů ložného prostoru, užitečné hmotnosti a provozních nákladů – splňují současné automobily další, nové požadavky na jízdní vlastnosti, jízdní komfort, nabídku doplňků a v neposlední řadě i na design karoserie a kabiny. Z provozního hlediska jsou již téměř „bezúdržbové“. Základní servisní interval kontrolních úkonů a výměny oleje v motoru je obvykle stanoven na 30 tisíc kilometrů a z podnikatelského hlediska nepříjemný prostoj vozu nepřesahuje jeden den. Nízká spotřeba i plně naložené „dodávky“ významně přispívá k úspoře provozních nákladů. Náklady na palivo tvoří obvykle polovinu celkových nákladů.

Ing. Branko Remek, CSc.,

ČVUT Praha,

Fakulta strojní