Nadwozie samochodu ciężarowego

Nadwozie samochodu ciężarowego

W samochodach ciężarowych nadwozie nie jest jednolitym, zwartym zespołem. Składa się z dwóch niezależnych części: osobowej, nazywanej kabina kierowcy, i z części ładunkowej w postaci skrzyni lub zamkniętego furgonu. Obie części nadwozia mocowane są do ramy nośnej samochodu.

Kabiny kierowców

Zdecydowany postęp w konstruowaniu wygodnych kabin kierowców zaznaczył się stosunkowo późno, dopiero w latach pięćdziesiątych. Pojazdy ciężarowe, szczególnie te o dużej ładowności, wykonują przewozy na znaczne odległości. Pomimo urządzeń wspomagających w układach sterowania, prowadzenie dużego pojazdu ciężarowego wymaga od kierowcy większych wysiłków niż np. prowadzenie samochodu osobowego. Kierowca dużej ciężarówki i pociągu drogowego spędza wiele godzin w pojeździe, ponadto z racji znacznych wymiarów zewnętrznych pojazdu trudno nim manewrować. Z tych względów dużo uwagi konstruktorzy poświęcają kabinie kierowcy. Współczesne samochody ciężarowe maja kabiny opracowane pod katem zapewnienia kierowcy maksymalnej wygody pracy, która związana jest bezpośrednio z bezpieczeństwem jazdy. Skuteczne ogrzewanie i przewietrzanie kabiny oraz stosowanie urządzeń klimatyzacyjnych to już rozwiązanie powszechnie stosowane. Szybkie zmęczenie kierowcy powodowane jest przez różnego rodzaju drgania i wstrząsy wywołane ruchem samochodu oraz hałasem. Dla zapobiegania tym dokuczliwym zjawiskom stosowane są rozwiązania tłumiące. Kabiny mocowane są do ramy nośnej pojazdu za pomocą elementów resorujących. Oprócz tego stosuje się oddzielnie elementy tłumiące w postaci kolumn teleskopowo-hydraulicznych w zamocowaniu fotela kierowcy. Źródłem hałasu, który przedostaje się do wnętrza kabiny, jest przede wszystkim silnik. Izolacja akustyczna kabiny związana jest ścisłe z miejscem usytuowania silnika. Stosowane są trzy zasadnicze warianty umieszczenia silnika: przed kabina kierowcy, w kabinie lub silnik cofnięty jest do tylu. Stosowany od dawna pierwszy wariant umieszczenia silnika- przed kabina kierowcy- jest bardzo korzystny ze względu na miała hałaśliwość we wnętrzu kabiny i dogodny dostęp do silnika. Główna wada tego silnika jest nadmierne wydłużenie pojazdu. Układ ten jest mało stosowany. Maska silnika Volvo N wykonana jest z tworzywa sztucznego, dobry dostęp do silnika gwarantuje odchylanie lekkiej maski pod dużym katem do przodu. Dominująca role odgrywają dwa pozostałe rozwiązania ustawienia silnika: w kabinie lub cofniecie go tuz za kabinę. Najkorzystniejsze jest ostatnie rozwiązanie. Wysuniecie kabiny przed silnik pozwala na wygospodarowanie większej przestrzeni w jej wnętrzu, uzyskanie przelotowości kabiny, a tym samym uzyskanie dwóch miejsc siedzących obok kierowcy. Lepszy jest również dostęp do silnika, gdyż kabiny kierowców są odchylone do przodu.
W kabinach przelotowych uzyskuje się dobra izolacje od hałasu i spalin silnika, gdyż podłoga kabiny jest jednolita, bez otworów i znajduje się nad silnikiem. Niemal każda z większych wytworni samochodów ciężarowych ma w swoim serwisie produkcyjnym dwie odmiany kabiny kierowcy- krotka i wydłużona. Wydłużone kabiny montowane są do samochodów przeznaczonych do dalekobieżnych przewozów. Wyposażenie takiej kabiny jest bardzo bogate. Maja one m.in. wygodne leżanki do spania, wydzielone miejsce na garderobę, lodówki, kuchenki i inne wyposażenie gwarantujące wysoki komfort pracy. Bardo ważnym zagadnieniem jest widoczność z miejsca kierowcy. Dolne krawędzie szyb: przedniej i bocznych, są możliwie nisko poprowadzone, a zamocowane z obu stron kabiny zewnętrzne lusterka wsteczne maja duża powierzchnie lustra i są osadzone na sztywnych wspornikach celem uniknięcia drgań. Początkowo konstruktorzy samochodów ciężarowych nie zwracali większej uwagi na znaczenie oporów powietrza występujących w czasie jazdy. Zainteresowali się kształtem nadwozia dopiero wtedy, gdy pojazdy te zaczęły regularnie obsługiwać długie międzynarodowe trasy. Aby pokonać długie odcinki dróg, przystosowano pojazdy do utrzymywania dużej prędkości jazdy. Przypomniano sobie wówczas, ze opory powietrza rosną wraz z kwadratem prędkości. Przy dwukrotnym zwiększeniu prędkości jazdy opory powietrza rosną czterokrotnie i wzrasta gwałtownie zużycie paliwa. Konstruktorzy amerykańscy przeprowadzili wiele specjalistycznych badań, z których wynika, ze ciągnik siodłowy wyposażony w kabinę kierowcy umieszczona nad silnikiem i połączony z naczepa, poruszając się z prędkością 80 km/h, traci ponad 50% mocy silnika na pokonanie oporów powietrza. Przyczyna tego jest prostopadła do kierunku jazdy olbrzymia ścianą czołową kabiny kierowcy i skrzyni ładunkowej.
Powierzchnia czołowa samochodu ciężarowego jest duża, wynosi 7-9 m2, również duża jest wartość tzw. Współczynnika oporu aerodynamicznego Cx= 0.7-1.2. Dla porównania: współczynnik Cx samochodów osobowych wynosi 0.34-0.48. W czasie badań prowadzonych w specjalnych tunelach aerodynamicznych stwierdzono, ze zaokrąglenie ściany czołowej skrzyni ładunkowej zwykłego samochodu ciężarowego, poruszającego się z prędkością 90 km/h, powoduje zmniejszenie oporów powietrza o 35% oraz obniżenie zużycia paliwa o 23%.
Stwierdzono również, ze pociąg drogowy składający się z ciągnika siodłowego i naczepy wrażliwy jest szczególnie na boczny wiatr. Jeśli wypełni się całkowicie przestrzeń między ciągnikiem i naczepa, to przy wiejącym bocznym wietrze z prędkością 30 km/h wypełnienie daje aż 60% oszczędności paliwa. Wypełnienie prześwitu bocznego pomiędzy ciągnikiem i naczepa jest trudne do praktycznego stosowania, Zastosowanie odchylaczy strugi powietrza montowanych na dachu kabiny daje wymierne korzyści. Pomieszczenia ładunkowe nadwozia samochodu ciężarowego jest mniej skomplikowane konstrukcyjnie niż kabina kierowcy. Jest to najczęściej skrzynia wykonana z blachy tłocznej. Tylna oraz boczne ściany skrzyni ładunkowej przytwierdzone są na zawiasach, aby można było je otwierać przy załadunku i wyładunku. Skrzynia ładunkowa mocowana jest do kilku poprzecznych belek, a tez z kolei do podłużnic ramy nośnej pojazdu.
Samochody ciężarowe eksploatowane są ze skrzynią otwartą lub przykrytą oponczą. Oponcza rozpięta jest na składanych pałąkach i mocuje się ja do bocznych ścian metalowej skrzyni. Oprócz otwartej lub przykrytej oponcza skrzyni ładunkowej samochody ciężarowe maja pomieszczenia ładunkowe w postaci zamkniętej. Są to nadwozia furgonowe do przewozu różnych towarów. Stosowane są coraz częściej, ponieważ całkowicie chronią ładunek przed wpływami atmosferycznymi. Dostęp do wnętrza furgonu ułatwiony jest przez stosowanie drzwi w tylnej, a także i w bocznych ścianach. Drzwi w tylnej ścianie są zazwyczaj typu skrzydłowego, natomiast w ścianach bocznych drzwi przesuwane.
Pomieszczenie ładunkowe skrzyni otwartej oraz furgonu jest opracowane z uwzględnieniem wymiarów znormalizowanych palet, podobnie jak w przypadku pomieszczenia ładunkowego samochodów dostawczych, o których już wcześniej wspomniałem.
Samochody ciężarowe z nadwoziem furgonowym wyposażone są w stabilizatory przechyłu, wynika to z wyżej umieszczonego środka ciężkości furgonu. Furgonem przewozi się bowiem lekkie ale wysoko umieszczone ładunki, natomiast na otwartej skrzyni ładunkowej przewożone są ciężkie, ale nisko umieszczone ładunki.