Samochód handlowca: Ciężarówki przyszłości – cz. 1

Tym razem chcemy zwrócić Państwa uwagę na to, jak producenci samochodów wyobrażają sobie przyszłość. Odejdźmy na chwilę od rozwiązań logistycznych, a skupmy się na tym, jak będą wyglądały pojazdy transportujące m.in. nabiał, za kilka-kilkanaście lat.

Rynek motoryzacyjny przyzwyczaił nas do nowości i modeli koncepcyjnych, które pojawiają się na każdej dużej imprezie targowej. Często pokazują je serwisy informacyjne. Rzadziej mówi się o koncepcyjnych modelach samochodów ciężarowych, których jest znacznie mniej, ale traktowane są znacznie poważniej. Funkcjonują nie tylko w formie rysunków i styropianowych modeli, ale stają się na kilka lat bazą do testowania kolejnych rozwiązań technicznych. Przyjrzyjmy się bliżej, w jakim kierunku zmierzają zmiany w autach ciężarowych na przykładzie kilku „concept-trucków”.

Przemysł motoryzacyjny inwestuje przede wszystkim w optymalizację silników spalinowych.

Wzrasta rola alternatywnych źródeł napędu, jednak w centrum zainteresowania producentów znajdują się technologie hybrydowe. Z uwagi na zbyt powolny rozwój technologii wydajnych i tanich akumulatorów zasięg samochodów z napędem zasilanym akumulatorem będzie mniejszy jeszcze przez kilka lat. To sprawia, że w najbliższych latach optymalizacja silników spalinowych będzie się bardziej opłacać niż prace nad napędami elektrycznymi. Szacuje się, że w 2025 roku najpopularniejszymi pojazdami będą hybrydy. Samochody elektryczne mogą stanowić 11-15% nowych pojazdów sprzedawanych na świecie. Eksperci myślą tu głównie o samochodach osobowych.

Wpływ na kształt samochodów będą miały nowe koncepcje urbanistyczne oraz regulacje prawne. To ograniczenia w ruchu zdeterminują to, jak samochody będą projektowane i wykorzystywane.

Kluczowym kryterium wyboru samochodu przez klientów będzie prawdopodobnie efektywność paliwowa. Inne ważne kwestie to bezpieczeństwo, ergonomiczność, komfort i wpływ na środowisko.

Patrząc na projekty ciężarówek przyszłości nie sposób nie zauważyć aerodynamicznych kształtów kabin i naczep. Zmniejszone opory powietrza pozwoliły np. projektantom z firmy MAN osiągnąć w modelu Concept S współczynnik oporu aerodynamicznego nadwozia samochodu wynoszący 0,3. Trendem widocznym w autach koncepcyjnych są półnaczepy zintegrowane z ciągnikiem, które w połączeniu z opływową kabiną pozwalają osiągnąć ok. 25% niższe spalanie od konwencjonalnego 40-tonowego zestawu.

Mniejsze spalanie to jednocześnie poprawa negatywnego wpływu transportu na środowisko naturalne, poprzez ograniczenie emisji CO2 do atmosfery. Jest to ogólny kierunek zmian realizowany poprzez wdrożenia pojazdów hybrydowych i pojazdów o zerowej emisji.

Zmniejszenie uciążliwości transportu dla środowiska to także ograniczanie hałasu albo lepsze wygłuszenie silnika. Nowe materiały konstrukcyjne zapewniają redukcję masy pojazdu i naczepy, co z kolei pozwala na zwiększenie ładowności. Ergonomiczne, intuicyjne, nowoczesne deski rozdzielcze, większa przestrzeń w kabinie i dodatkowe systemy bezpieczeństwa, to ukłon projektantów w stronę kierowcy – wzrost poziomu bezpieczeństwa i komfortu pracy.

Studium przypadków

Iveco Glider

Samochód ten, mimo że jego prezentacja miała miejsce prawie 3 lata temu, jest projektem spełniającym wszystkie wymienione wcześniej założenia. Celem projektantów była maksymalna efektywność pojazdu, niskie spalanie i wysoki poziom komfortu kierowcy.

Dzięki zastosowaniu w pojeździe ogniw fotowoltaicznych, układu odzyskiwania energii kinetycznej, układu odzyskiwania ciepła ze spalin, zastosowaniu silnika pozbawionego paska klinowego, a także najnowszej generacji układów cieplnych i pomocniczych zużycie paliwa przez Glidera jest szacowane na poziomie do 40% niższym niż w przypadku tradycyjnego samochodu ciężarowego z silnikiem diesla. Chcąc stworzyć samochód o aerodynamicznej linii projektanci inspirowali się obserwacjami przyrody. Jakkolwiek dziwnie by to nie brzmiało – według producenta, design pojazdu symbolizuje przemianę orła w szybowiec (z ang. Glider), który leci w powietrzu, aby wylądować jako ciężarówka. Stylistyka koncepcyjnego Iveco uwzględnia zewnętrzną aerodynamikę. Wydajność aerodynamiczna linii nadwozia jest zwiększona przez płaskie wymienniki ciepła, które działają jak owiewki po bokach kabiny.

Ważną cechą Lidera jest wyposażenie w postaci ogniw fotowoltaicznych na dachu kabiny, o powierzchni 2 m2. Umieszczenie na kabinie zapewnia ich oczyszczanie strugą powietrza. Wytwarzają do 2 kWh energii dziennie. Konstruktorzy Iveco opracowali układy do odzyskiwania i wykorzystywania energii kinetycznej, która zostałaby rozproszona w postaci ciepła w czasie hamowania, a także jako ciepło silnika, które byłoby utracone razem ze spalinami i przez chłodnicę.

System KERS odzyskuje wystarczająco dużo energii, by zasilić nią większość pomocniczych układów elektrycznych pojazdu. W przypadku Glidera ciepło ze spalin jest zamieniane w energię elektryczną za pomocą układu termodynamicznego, który działa jak mały, wydajny silnik parowy, funkcjonujący wg cyklu cieplnego Rankine'a. Wysokowydajny wymiennik ciepła jest zainstalowany na linii wydechu spalin, tuż za układem kontroli emisji i wytwarza ciśnienie w obwodzie z cieczą organiczną, która toleruje niskie temperatury. Układ odzyskiwania ciepła zmniejsza zapotrzebowanie pojazdu na paliwo o 10% w czasie jazdy po autostradzie.

Nadmiar energii elektrycznej, niewykorzystanej przez układy pomocnicze, jest przechowywany w specjalnym akumulatorze wysokoenergetycznym i może być użyty jako źródło energii, gdy pojazd jest zaparkowany.

W koncepcyjnej ciężarówce zainstalowano energooszczędne dodatkowe wyposażenie elektryczne (w tym elektryczny układ klimatyzacji z energooszczędną funkcją sterowania mikroklimatem w kabinie), nowej generacji układ ogrzewania oraz oświetlenie wewnętrzne, a także oświetlenie w pełni wykorzystujące diody LED.

Innowacyjna obrotnica siodłowa pozwala na automatyczne rozprzęganie naczep, a co ważniejsze, na regulowanie odległości pomiędzy ciągnikiem a naczepą w czasie jazdy, w celu zminimalizowania zawirowań powietrza i siły oporu. Zoptymalizowano także przepływ powietrza w przedziale silnikowym i pod pojazdem, na całej długości, aż do wydechu.