V 13. komnate Scanie

Na vlaňajšej výstave IAA v Hannoveri sme dostali pozvanie zo Scanie na návštevu ich 13. komnaty, prísne stráženého oddelenia výskumu a vývoja nových projektov. Vzniklo v roku 1969 a v roku 1987 ho rozšírili o niekoľko oddelení. Dnes sú tam laboratóriá – motorov, prevodoviek, šasi, rámov a kabín, v ktorých pracuje 1700 zamestnancov. Zväčša technikov.

Zo Štokholmu sme sa odviezli na pripravených truckoch do Södertälje, mesta zhruba v strede Švédska, kde je továreň na motory i montáž vozidiel a navyše celý výskum a vývoj. Cestou sme sa striedali za volantmi niekoľkých typov Scanií. Čoskoro nás zastihla severská noc, ktorá sa začína oveľa skôr než tá naša. I to bola dobrá skúsenosť.

Večera sa konala zaujímavo -truckersky. V múzeu vozidiel Scania. Naši hostitelia nám krajšie prostredie ani nemohli pripraviť. Bol 10. december, blížili sa Vianoce a počas večere zaznel akoby z diaľky tichý, veľmi príjemný spev kolied. Hlas postupne silnel, až sa spoza stĺpov haly objavil sprievod anjelov, sťaby práve zlietli z nebies. Devy v bielych rúchach, každá držala v ruke zapálenú sviečku a z hrdiel sa im rinuli krásne trojhlasné melódie. Precitli sme. Neboli to nebeskí anjeli, ale zbor krásnych dievčat zo Štokholmu, ktoré nám prišli takto zvestovať, že sa čoskoro narodí Jezuliatko. Na záver zaspievali slávnu Tichú noc po švédsky, po anglicky a po nemecky. A anjeli, tak ako potichučky prišli, tak i v zástupe odišli, opustili nás naplnených radosťou a milosťou z krásneho vianočného zážitku.

V tajných sieňach motorovej skúšobne

Tridsať laboratórií so skúšobňami motorov s najmodernejšími brzdami a prístrojovým vybavením, v ktorých sa pracuje sedem dní v týždni 24 hodín denne. Hádam najtajnejšie zákutie vývoja Scanie. Iste, neprešli sme všetkých tridsať boxov s motormi, no videli sme motory na alternatívne palivá, klasické šesťvalcové radové, ale potešili sme sa boxom s jednovalcovými skúšobnými motormi, ktoré pre budúce obdobia predstavujú tie najtajnejšie projekty. Na nich skúšajú nové myšlienky, nápady, palivá...

Pri vývoji nových motorov, najmä so zložitejšími prvkami, sa zvyčajne navrhne experimentálny jednovalcový motor, na ktorom sa skúšajú rôzne alternatívy, priebehy horenia, plniace tlaky, dĺžka nasávacieho potrubia, vstrekovacie tlaky paliva, čo stojí zlomok nákladov, než by bola cena prototypu reálneho šesťvalcového motora. Práve tu sme videli takýto experimentálny jednovalcový motor s označením HCCI (Homogenous Charge Compression Ignition) s novým systémom spaľovania zmesi na dosiahnutie vyššieho výkonu, menšej spotreby paliva, menšieho množstva NOx a menšieho množstva častíc vo výfukových plynoch.

V spolupráci s Lund Inštitútom technológie a Kráľovským inštitútom technológie v Štokholme vývojári Scanie navrhli motor HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), ktorý bude budúcou generáciou na pohon ťažkých úžitkových vozidiel. Možno ho opísať ako motor, ktorý je sčasti ako benzínový a spolovice vznetový. Teda ide o kombináciu obidvoch.Jeho základ tvorí recirkulácia výfukových plynov do spaľovacieho procesu spolu s novým palivom a pri kompresnom zdvihu piestov sa stlačením palivo vznieti. V tomto prípade netreba na jeho zapálenie sviečku. Pomalým a postupným horením paliva v celom priestore kompresnej komory dosahuje motor podobnú účinnosť ako súčasné vznetové motory. Emisie oxidov dusíka a častíc sú podstatne nižšie a dosahujú iba stotinové hodnoty, ako majú dnešné dieselové motory, pritom zdôrazňujeme, že bez straty účinnosti.

Technici nám povedali, že by sa s týmto motorom a jeho systémom spaľovania paliva mohlo dosiahnuť dokonca nulové množstvo NOx vo výfukových plynoch. Skúšajú v ňom riadenie spaľovania paliva, mechanickú spoľahlivosť, znižovanie hladiny hluku a pracujú na znižovaní mernej spotreby. Laborujú aj so superprepĺňaním a snažia sa dosiahnuť dobrú štartovateľnosť za veľmi nízkych teplôt. Motor má systém vstrekovania paliva Common rail. V čase našej návšte-e vy práve skúšali časovanie predvstreku, teda rôzne uhly otočenia kľukového hriadeľa pred horným úvratom pri tých istých otáčkach. Zároveň skúšali aj priebeh horenia paliva v závislosti od veľkosti uhla otočenia kľukového hriadeľa.

Valec tohto experimentálneho motora je identický so štandardným z radového šesťvalca s hydraulickým aktivátorom zmeny uhlov časovania, pritom experimentujú s rôznymi druhmi paliva: benzín, etanol, ľahký diesel, s malým obsahom síry, rovnako i s veľmi chudobnými zmesami, pričom dosahujú aj nulové množstvá NOx. Skúšajú aj štvortaktný motor s veľmi vysokou účinnosťou spaľovania nafty, pričom teplota v spaľovacom priestore dosahuje hodnotu 800 stupňov Kelvina a teplota jadra plameňa má teplotu v rozsahu 2400 až 2600 stupňov Kelvina. Dozvedeli sme sa, že veľmi dobré výsledky majú so spaľovaním etanolu, pri kompresnom pomere 16:1. Na zmenu kompresného pomeru menia piesty. Motor nemá turbodúchadlo, ale vzduch na plnenie valca sa stláča mimo neho. Účinnosť je až 40-percentná. Teplota sa odvádza olejom a chladiacou vodou. Technici sa domnievajú, že by ich radový šesťvalec s takouto technikou mohol úspešne splniť predpisy Euro 5.

Dlhodobé skúšky

Na ďalšom pracovisku sme videli dlhodobé vytrvalostné skúšky radových šesťvalcov a vidlicových osemvalcov, ktoré majú plniť normu Euro 5. Technologické vybavenie zahŕňalo turbodúchadlo s variabilnou zmenou geometrie, so zmenou tlaku v zásobníku paliva Common rail až na 2400 barov. Pri type HPI (High Pressure Injection) sa tlak v strekovačoch dosahuje pomocou vačiek. Pri type XPI sa dosahuje menší objem častíc a NOx priamo vo vnútri spaľovacích priestorov. Teda nevyžaduje sa dodatočná úprava výfukových plynov. Výsledky sú údajne veľmi dobré a rovnako sa dosiahla nižšia spotreba paliva než pri motoroch Euro 3.Vlastne v Scanii spojili systémy Euro 3 a Euro 4, čím dosiahli Euro 5 s nižšou hladinou hlučnosti. Treba poznamenať, že celý proces podporil aj menší objem síry v nafte. Na druhej strane síra je pri spaľovaní potrebná, pretože pôsobí ako mazadlo.

Pre budúcnosť v Scanii rátajú s päťvalcovými vznetovými motormi s dvoma vyvažovacími hriadeľmi a s objemom valcov 11,7 litra, ktoré vyvíjajú spolu s americkým výrobcom vznetových motorov Cummins. Motory MAN majú vstrekovacie tlaky paliva v systéme Common rail 2200 barov. Cummins vraj už teraz pracuje s motormi CR s oveľa vyššími tlakmi.

Koncepčné motory Scanie pre budúce obdobia sú už na svete a už dnes spĺňajú normu Euro 5 bez dodatočných úprav výfukových plynov. A ich vidlicové osemvalce majú až neuveriteľne nízku spotrebu paliva. Ak použijú technológiu dodatočnej úpravy výfukových plynov, dostávajú sa do oblasti plnenia normy Euro 6, ktorá začne platiť v rokoch 2008 až 2009. V Scanii už vyvíjajú motory, ktoré túto normu plnia. Musia však pritom použiť ešte i metódu pridávania AdBlue.

Vývojári Scanie úzko spolupracujú s technikmi Audi a preberajú od nich niektoré dobré skúsenosti z ich vidlicových šesťvalcov a najmä vzájomne diskutujú o technike vstrekovačov. V Audi majú veľa zaujímavých nápadov v oblasti programov riadenia spaľovania.

V skúšobniach motorov Scania sme videli pozoruhodné deje a skúšky, ktoré nás presvedčili o úžasnom pokroku, aký technici zaznamenali v oblasti vývoja spaľovacích motorov. Dvaja inžinieri vývojári, ktorí nás sprevádzali, sa potajomky priznali, že iba vďaka našej návšteve sa po prvý raz dostali do týchto priestorov. Trinásta komnata Scanie je uzavretá aj pre väčšinu vlastných vývojových technikov.

Skúšobne podvozkov

V oddelení podvozkov už niet až tak veľmi prísne strážených tajomstiev. Videli sme však zaujímavé vibračné skúšky s hydraulickými vibrátormi, ktoré pracovali v intervaloch 70 sekúnd a po každom nasledovala krátka prestávka. Lenže tých 70 sekúnd predstavovalo jazdu na 200 km dlhej veľmi ťažkej terénnej trati rýchlosťou 50 km/h. Podvozky boli bez kolies, ale s funkčným pružením a s odpruženou kabínou. Kmity boli také intenzívne, že naozaj dôkladne preverili časti podvozka.

Elektrické príslušenstvo

V ďalšom oddelení boli skúšobne elektrických a elektronických zariadení. Ide o spoločný projekt firiem Scania a Siemens. Prebiehali tam skúšky alternátorov (200 A) od voľnobežných otáčok po 1500 otáčok za minútu. Elektrické časti vozidla spotrebujú až 6 % výkonu motora. V okruhu bolo zapojených navyše ešte aj 16 svietidiel s rôznym výkonom žiaroviek.

Vo zvláštnej miestnosti sa uskutočňovali skúšky týchto zariadení aj na vibrátoroch. Išlo o to, aby sa i za nanajvýš nepriaznivých podmienok preverila ich spoľahlivosť a funkčnosť.

Kabíny

To sme už zašli do dizajnérskeho centra. V popredí nás upútala časť zasklenej kabíny, ktorá tvorila prekrásne akvárium, osvetlené bledozeleným svetlom s nádhernými veľkými rybami. Nuž a návrhári dizajnéri nám vysvetlili, ako postupujú pri riešení nových prvkov kabín, lôžok, prístrojových panelov. Kabíny patria medzi veľmi dôležité prvky vozidla, musia poskytovať vodičovi maximum pohodlia, na jeho pracoviskuv kokpite musí byť všetko vzorne ergonomicky usporiadané a pri návrhoch akceptujú pripomienky užívateľov.

Z nových návrhov nám hostitelia neukázali nič, videli sme však v čiernom plátne zabalených niekoľko pomerne veľkých predmetov. Jeden z pracovníkov nám prisvedčil, že sú to návrhy nových prístrojových panelov, ale tie sú prísne tajné. Kabíny súčasných Scanií poznáme a ich hodnotenie sme uverejnili v našich testoch.

Mali sme, prirodzene, dosť otázok. Napríklad na Opticruise, na používanie retardéra, jeho ovládanie, na páku zaraďovania prevodových stupňov, na Turbocompound a na mnoho ďalších vecí týkajúcich sa zlepšovania životného prostredia vodičov v kabínach. Padla i taká otázka, či spravia úpravu v nastavení konštantnej rýchlosti jazdy systému Cruise Control. Odpoveď: Už vo februári 2005 bude mať náš Cruise Control limit maximálnej rýchlosti 86 km/h a dolu z kopca 89 km/h.

Výhľady do blízkej budúcnosti na alternatívne palivá: V roku 2010 v EÚ bude 6 % truckov používať náhradné palivá a v roku2020 to už bude 20 %. Pôjde o syntetickú naftu a v mestských aglomeráciách o plynový pohon.

S pribúdajúcim pokrokom v stavbe truckov sa už čoskoro začne klásť značný dôraz na vzdelanie vodičov. Budú musieť absolvovať zvláštne kurzy obsluhy nových vozidiel a budú musieť vedieť pracovať so zabudovaným palubným počítačom PC. Takže odborná kvalifikácia profesionálneho vodiča sa bude čoraz dôslednejšie požadovať.

Bol to iba skok do blízkej technickej budúcnosti. Nás zaujali najmä skúšobne motorov. Iba na chvíľu sme nazreli do zakázanej trinástej komnaty Scanie, ale i stručný pohľad do nej nás presvedčil o nevyčerpateľných schopnostiach vývojových inžinierov, ktorí sa vedia popasovať s akýmikoľvek technickými problémami. Anám všetkým to veští skvelú budúcnosť truckingu.

text: Stano Cvengroš