Série inovací v sortimentu Scania

Nabízí motory splňující limity normy Euro 5 ještě úspornější, rozšířila počet variant budky řidiče, má bohatší typovou paletu autobusů, zařadila do sériové produkce několik verzí motorů využívajících alternativní paliva.

Vzhledem k sledovanosti spotřeby paliva, servisních intervalů a současně úrovně emisí jsou dnes parametry motorů užitkových vozidel rozhodujícím momentem při volbě techniky, kterou dopravci volí pro své flotily. Scania právě v tomto směru dlouhá léta vyniká a její výzkum a vývoj jsou mimořádně intenzivní i nadále. Proto jsme také mohli na zkušebních stolicích vývojového střediska vidět finišující provozní testy motorů již dnes splňujících limity připravované normy Euro 6, která by měla nabýt platnosti v roce 2012, stejně jako agregáty odpovídající extrémně přísné normě EEV (enhanced environmentaly friendly vehicle).

Konstruktéři hnacích agregátů Scania rádi zdůrazňují efekt vývojových prací v tom, že jejich motory dosahují limitů Euro 4 a 5 s využitím technologie EGR (recirkulace výfukových plynů) bez nutnosti aplikace katalytického činidla AdBlue, byť technologii SCR (selektivní katalytické redukce) nezatracují a v sortimentu výrobce jsou tyto motory také k dispozici. Ostatně stejně jako pro trhy s méně přísnou legislativou Scania vyrábí nadále motory podle Euro 3 v širokém sortimentu a nezanedbatelných počtech. Vývoj nového sortimentu motorů trval pět let a podíleli se na něm také odborníci firmy Cummins.

Páteř nabídky nyní tvoří technika koncipovaná podle požadavků normy Euro 5, která je k dispozici ve třinácti typech ve výkonovém rozpětí 169 až 456 kW. Devítilitrový řadový pětiválec poskytuje 169 kW/1050 N.m, 198 kW/ /1200 N.m (spalující etanol), 206 kW/ /1400 N.m, respektive 235 kW/ /1600 N.m - všechny s využitím technologie EGR. Řadové šestiválce o zdvihovém objemu jedenáct, dvanáct nebo třináct litrů lze volit o výkonu 265 kW/1900 N.m (EGR nebo SCR), 294 kW/2100 N.m (EGR), 309 kW/ /2100 N.m (SCR), 323 kW/2300 N.m (EGR) a 353 kW/2500 N.m (EGR). Vlajkovou lodí motorářské produkce jsou šestnáctilitrové vidlicové osmiválce s parametry 368 kW/2500 N.m, 412 kW/2700 N.m a 456 kW/3000 N.m, které zatím všechny využívají SCR, ale verze EGR je připravena k sériové výrobě ve velmi blízké době.

Druhým pevným bodem opory produkce jsou motory Euro 4 v prakticky stejném sortimentu s tím, že mezi nimi nejsou typy o výkonu 198 kW, 309 a 323 kW. V kategorii EEV jsou k dispozici první tři verze devítilitrových pětiválců. Podle Euro 3 není stavěn osmiválec o výkonu 456 kW.

Je zajímavé, že modernizace motorů a jejich přizpůsobení limitům Euro 5 nepřineslo zhoršení ve spotřebě paliva (ta je většinou ještě nepatrně lepší), ale ani v největším výkonu a točivém momentu. Tyto parametry se naopak zlepšily v tom smyslu, že jejich křivky jsou nyní plošší a mají širší rozpětí co rozsahu využitelných otáček. To vše ale bez negativního vlivu na proslulou životnost scanií, která zůstala zachována a činí nadále podstatně více než dva miliony kilometrů.

Scania dosáhla v poměru točivého momentu a výkonu vedoucí pozice ve srovnání s konkurencí. Stejně tak dominuje neméně významným parametrem, servisním intervalem. U souprav o celkové hmotnosti do 36 000 kg nyní činí lhůta výměny motorového oleje 120 000 km, u souprav o hmotnosti do 45 000 kg pak 90 000 km. Drobným detailem v tomto směru je signalizace jednak hladiny oleje v motoru na displeji přístrojového panelu, ale také sdělení, jaká vzdálenost zbývá do výměny náplně. Velmi zajímavá je také novinka v systému dobíjení akumulátorů, která je nyní regulována tak, že chladné baterie jsou dobíjeny větším proudem, zahřáté menším a pomaleji. Zásahy do konstrukce agregátů na první pohled ani nejsou tak složité, byť ve skutečnosti se jedná o nesnadné, maximálně důsledné využití toho, co nové technologie nabízejí. Nepodstatným detailem je nepatrné zvětšení vrtání i zdvihu, což přineslo i zanedbatelné zvětšení zdvihového objemu motorů. Recirkulace výfukových plynů však nyní vyžaduje intenzivnější chlazení, takže bylo aplikováno dvoustupňové a teplota plynů znovu vstupujících do sání klesla ze 150 na 50 °C.

První stupeň má výměník položený horizontálně podélně na hlavách válců a využívá chladicí kapaliny motoru, druhý má výměník umístěný před horní částí chladiče motoru a využívá náporu vzduchu. Větší chladicí kapacitu a dvoustupňové čištění dostala i extrémně vysokotlaká palivová soustava XPI (extra high-pressure injection), jejíž common-rail nyní pracuje s tlakem až 2400 barů (!) a třemi postupnými vstřiky rozdílného objemu paliva během jednoho cyklu. Výhodou tohoto řešení je snazší a přesnější regulace vstřiku a jeho nezávislost na otáčkách motoru či poloze vačkového hřídele, významně nižší úroveň emisí výrazně pod úroveň limitů norem Euro 4 a 5, ale i hluku spalování.

Elektronicky řízené vstřikování paliva a další činnosti motoru ovládá digitální jednotka s novým, podstatně rozsáhlejším softwarem, která je uložena na chladné straně motoru a u šestiválců navíc chlazena palivem ve fázi pohybu mezi nádrží a nízkotlakým čerpadlem.

Instalace přeplňovacího turbodmychadla s variabilní geometrií lopatek umožnila přesnější a rychlejší regulaci tlaku plynů vstupujících do válce, ale také jako sekundární efekt rychlejší změnu otáček motoru, což významně ovlivnilo rychlost řazení samočinného systému Opticruise. Podobně je využito k řízení brzdného výkonu motoru při aktivaci odlehčovací výfukové brzdy.

Přestože výsledky výzkumu a vývoje hnacích ústrojí vozidel Scania potvrzují ještě dlouhou životaschopnost klasických vznětových motorů využívajících Dieselová principu, připravil výrobce celou paletu agregátů využívajících alternativní paliva, respektive motorů s extrémně nízkou úrovní emisí. Zajímavou linií v tomto směru je stavba motorů využívajících principu HCCI (zapalování homogenní směsi kompresí), která vlastně svým způsobem kombinuje principy motorů zážehových a vznětových. Výzkumníci automobilky Scania jsou vzhledem ke stavu vývoje přesvědčeni, že takové agregáty lze uvést do sériové výroby dříve, než za deset let.

Motory spalující alternativní paliva má Scania v nabídce již více než dvě desítky let a v provozu je již například více než 600 autobusů tohoto typu. Nejprve to byly motory spalující propanbutan nebo zemní plyn (od 1980), poté agregáty využívající etanol (1989), sériově jsou vyráběny soustavy, jejichž palivem je metylester...

Spolu s motory samozřejmě doznaly pokroku i další konstrukční prvky užitkových automobilů Scania. Podstatné rozšíření sortimentu budek řidiče doznala zejména kompaktní řada "G" (zařazená zejména výškou mezi základní sérii "P" s distribučním a stavebním určením a převážně dálkovou "R" vyhrazenou také motorům V8), která je určena především pro vozidla směřující do stavebnictví, respektive provoz i mimo zpevněné komunikace a regionální i dálkovou dopravu. Jedná se o typy krátké a nízké, prodloužené i lůžkové a zvýšené. Kromě toho byla řada "P" rozšířena o vysokou lůžkovou variantu Highline a dostala velké odkládací police s víky nad předním sklem. V typech "G" a "R" jsou nyní k dispozici podstatně větší odkládací prostory za sedadly, které jsou přístupné z vnějšku i zevnitř. Zajímavostí sortimentu budek řidiče jsou nízké prodloužené lůžkové speciály "P" a "G" k podvozkům pro přepravu automobilů. Je samozřejmé, že v nabídce nechybějí ani populární dvojité budky Crew Cab vybavené 4-5, respektive 6-8 sedadly. Žádány jsou převážně pro hasičské a montérské varianty. Naprostou novinkou je až čtyřmístná, mimořádně nízko uložená budka Low Entry řady "P" postavená zejména pro kombinaci s nástavbou pro svoz komunálního odpadu.

Scania jako velký a významný producent autobusů všech běžných kategorií (městských včetně kloubových a dvoupodlažních, meziměstských, dálkových i turistických luxusních) představila nyní dva nové typy expresních autokarů stavěných ve spolupráci s proslulou španělskou karosárnou Irizar (typ "i4") a neméně významnou finskou Lahden Autokori (typ OmniExpress).

Velmi elegantní středně vysoký "i4" (3400 mm) je nabízen ve variantách o délce 10 700 nebo 15 000 mm na dvou nebo třech nápravách a s podlahou ve výšce 860 mm nad zemí a několika verzích uspořádání zavazadlových prostorů podle určení autobusu (4,0 až 6,0 m³). Dvounápravový typ pojme 47 - 59 cestujících, třínápravový 63-71 sedících. Hnací agregáty třídy Euro 4 lze volit buď devítilitrové nebo dvanáctilitrové o největším výkonu 198 - 279 kW.

Přestože OmniExpres pro nasazení na střední a dlouhé vzdálenosti směřuje především na skandinávský trh, vyváží se již do řady evropských zemí. Také v tomto případě jsou k dispozici motory Euro 4 o zdvihovém objemu 9 nebo 12 litrů, ale ve výkonovém rozpětí 228 až 309 kW. Jejich elegantní karoserie je svařena z nerezového plechu a výška činí buď 3400 nebo 3600 mm, délka 11 400 (dvounápravová verze) nebo 14 700 mm (třínápravová), podlaha je ve výšce 1100 mm nad zemí, kapacita zavazadlových prostorů 5,0 až 14,5 m³. Kratší typ pojme 35-55 cestujících, delší 49 - 65 podle uspořádání interiéru. Zadní dveře umožňují vjezd invalidního vozíku.

Zatím pouze ve verzi prototypů jezdí mimořádně progresivní městský autobus Hybrid Concept nabitý početnou řadou nových technických a technologických řešení. Základním principem je velmi nízká rovná podlaha a flexibilní modulová koncepce. Přední část s prostorem řidiče a přední nápravou, respektive zadní s kompletním hnacím ústrojím a nápravou, jsou totiž samostatnými montážními celky a lze je připojit k samonosné střední struktuře určené cestujícím, která může mít několik podstatně odlišných délek. Karoserie je svařena a slepena z lehkých slitin.

Funkční prototyp je postaven v celkové délce 10 400 mm, přičemž jeho přepravní kapacita je shodná s konvenčními nízkopodlažními typy o délce 12 000 mm. Zajímavostí koncepce je umístění kol těsně u nárazníků (přední a zadní převis prakticky neexistují) a také plná řiditelnost všech kol, ale v neposlední řadě také unikátní umístění pracoviště řidiče symetricky uprostřed šířky vozidla. Zatímco norma pro dvanáctimetrový autobus vyžaduje délku zálivu pro zastávku 26 m, novinka vystačí s 22 metry.

Klíčové novum však přináší především hnací řetězec. Tvoří jej hybridní celek s konvenčním vznětovým motorem (může být instalován i motor spalující zemní plyn, etanol či jiný), který je spojen s velkým alternátorem. Jeho točivý moment se pak přenáší na klasickou tuhou zadní nápravu s diferenciálem. Zásadní inovaci řešení Scania přináší "ukládání" krátkodobých přebytků elektrického proudu z generátoru plus energie získávané decelerací, protože nejsou použity konvenční (těžké a krátkoživotné) akumulátory, ale zařízení označené jako "Supercapacitor" fungující na principu velmi blízkém elektrickému kondenzátoru, jehož životnost je delší, než celého vozidla bez ohledu na počet nabití a vybití. Hybridní bus je mimořádně tichý, vyniká naprosto plynulou akcelerací/decelerací, emise mohou být redukovány velmi hluboko pod limity momentálně nejpřísnější normy EEV.

Vozidlo v testovacím provozu poskytuje 81 míst pro cestující (26 sedících), jeho celková hmotnost činí 18 000 kg, vnější rozměry 10 400 x 2550 x 3300 mm při rozvoru náprav 8250 mm, největší rychlost 78 km/h (v závislosti na převodu zadní nápravy), hnacím agregátem je v tomto případě devítilitrový přeplňovaný vznětový pětiválec Scania Euro 5, hybridní instalace Voith. Dva prototypy již intenzivně jezdí ve Stockholmu, deset dalších je připraveno k nasazení na městské linky.

autor a foto:Ondřej Horský

scania hybrid technika testy