Określenie straż pożarna jest niezwykle mylące, ponieważ gaszenie pożarów od dawna nie jest jedynym obowiązkiem funkcjonariuszy i ochotników. W zasadzie nie jest nawet głównym. Na służbie tej ciąży obecnie wiele obowiązków i ciągle nakładane są kolejne, co sprawia, że charakter działań lepiej oddaje formalne określenie „jednostka ratowniczo-gaśnicza”.
Czerwone pojazdy przyjadą na wezwanie, gdy coś się pali, ale także do wypadku drogowego, skażenia chemicznego, w razie klęski żywiołowej, gniazda szerszeni na balkonie, będą asystować w przypadku potrzeby przy interwencjach policji czy pogotowia ratunkowego. Uczestniczą też w ratownictwie wodnym i akcjach nurkowych oraz przy wielu innych zagrożeniach. Do tego dochodzi coraz ważniejszy obszar obrony cywilnej, czyli system działań mających na celu ochronę ludności, mienia i środowiska przed skutkami działań zbrojnych, katastrof i klęsk żywiołowych. Jego zadania obejmują zarówno prewencję, jak i reagowanie na zagrożenia. W Polsce wykształcił się ciekawy system łączony, w którym zawodowi funkcjonariusze współpracują na co dzień z ochotnikami z OSP, tworząc jednolity Krajowy System Ratowniczo-Gaśniczy (KSRG).
W ten płynny sposób przechodzimy do kluczowej sprawy: czym jeździ straż pożarna? Jednym słowem: wszystkim. Niezależnie od tego, czy jest to pachnący świeżością MAN lub Scania, czy też zabytkowy już Jelcz, Star albo Żuk, każda jednostka za punkt honoru obiera utrzymywanie wozów bojowych w nienagannym stanie. Zróżnicowanie zadań stawianych przed tą służbą wymaga posiadania bardzo zróżnicowanego sprzętu.
Wybór podwozia w straży pożarnej
Wybór odpowiedniego podwozia dla pojazdu ratowniczo-gaśniczego to kluczowa decyzja, która wpływa na jego skuteczność w różnych warunkach. Niekiedy pojawiają się pytania, dlaczego pewne marki, jak np. DAF CF, które są popularne w innych krajach, nie są szeroko stosowane w Polsce do zabudów pożarniczych. Częściowo odpowiedź tkwi w historycznych preferencjach i dostępności podwozi na danym rynku. DAF w Polsce nie produkuje seryjnie kabin brygadowych, co stanowi istotną barierę dla producentów zabudów. Aczkolwiek, rozwinięta sieć serwisowa DAFa w Polsce powinna być ważnym argumentem. Obecnie w ofercie DAFa dostępne są pojazdy 4x4, 6x6 i inne, ale często pod marką Ginaf, co dla niewtajemniczonych jest taką różnicą jak pomiędzy Toyotą a Lexusem. Obecnie w PSP marka DAF jest niespotykana, natomiast w OSP szczątkowo owszem i robią swoją robotę.
Wiele jednostek decyduje się na pojazdy o dużej mocy silnika w stosunku do masy i małej ilości wody, które świetnie spisują się jako GBARt, są szybkie i zwinne.
Rodzaje przeniesienia napędu na poszczególne osie
Rodzaj napędu w ciężarówce jest ściśle związany z liczbą osi pojazdu:
- W ciężarówkach dwuosiowych możliwy jest napęd tylko tylnej osi (4x2) lub napęd obu osi (4x4). Napęd 4x4 może być realizowany przez manualne dołączanie osi przedniej lub przez centralny mechanizm różnicowy.
- W ciężarówkach trzyosiowych możliwy jest napęd tylko jednej z tylnych osi (6x2), napęd obu tylnych osi (6x4) lub napęd wszystkich osi (6x6). Napęd 6x6 może być aktywowany przez manualne dołączanie osi przedniej lub realizowany stale przez centralny mechanizm różnicowy.
- W ciężarówkach czteroosiowych możliwy jest napęd tylko jednej z tylnych osi (8x2), napęd obu tylnych osi (8x4), napęd trzech osi (8x6) lub napęd wszystkich osi (8x8). W przypadku napędu 8x6 istnieją dwa warianty: z napędzaną pierwszą przednią osią oraz z napędzaną drugą przednią osią. Napęd 8x6 i 8x8 może być aktywowany przez manualne dołączanie osi przedniej/przednich lub realizowany stale przez centralny mechanizm różnicowy.
Układy rozdziału napędu
Układy rozdziału napędu w pojazdach trzy- i więcej osiowych, posiadających co najmniej dwie osie napędzane, można podzielić na równoległe i szeregowe.
Układ równoległy
Charakteryzuje się tym, że do każdej osi napędowej moment napędowy dostarczany jest poprzez wał napędowy wychodzący ze skrzyni rozdzielczej. Rozwiązanie to było stosowane w starszych samochodach ciężarowo-terenowych oraz w pojazdach wojskowych, takich jak Studebaker US6, Praga V3S, STAR 660, czy STAR 266. W tym układzie mechanizm różnicowy pomiędzy osiami podwójnymi zazwyczaj nie występuje, co może stanowić problem podczas jazdy po asfalcie.
Dla układu równoległego dystrybucja napędu 6x6 oznacza, że każda z trzech osi napędowych otrzymuje moment bezpośrednio ze skrzyni rozdzielczej.
Układ szeregowy
Charakteryzuje się tym, że dla osi środkowej/ych (w trzyosiowym chodzi o oś drugą, a w czteroosiowych o oś drugą i trzecią) moment napędowy dostarczany jest poprzez wał/wały napędowe wychodzące ze skrzyni rozdzielczej. Natomiast dla skrajnej/skrajnych osi napędowych (w trzyosiowym chodzi o oś ostatnią - trzecią, a w czteroosiowych o oś pierwszą i czwartą) moment napędowy dostarczany jest z osi środkowej/ych. Dystrybucja momentu napędowego pomiędzy osiami podwójnymi może odbywać się przez międzyosiowy mechanizm różnicowy wyposażony w blokadę. To rozwiązanie jest obecnie najbardziej rozpowszechnione zarówno w samochodach budowlanych, jak i ciężarowo-terenowych. Pozwala ono na zastosowanie tej samej skrzyni rozdzielczo-redukcyjnej w różnych konfiguracjach napędu (np. 4x4, 6x6, 8x6, 8x8, 10x10, 12x12).
Podział napędów 4x4
Napędy 4x4 można podzielić ze względu na sposób rozdziału mocy w skrzyni rozdzielczej:
Napęd dołączany
W tym systemie napęd na przednią oś jest wyłączony podczas jazdy po drogach asfaltowych, a aktywowany manualnie do jazdy w terenie. Gdy napęd przedniej osi nie jest dołączony, samochód ma mniejszą trakcję i stabilność na nawierzchniach śliskich (błoto, glina, śnieg, lód). Momentem napędowym obciążane są tylko tylne osie, co może generować przeciążenia napędowe dla wszystkich elementów tylnego układu napędowego podczas jazdy terenowej. Ten rodzaj napędu warto wybrać, gdy samochód rzadko jeździ w warunkach wymagających napędu wszystkich kół.
Napęd stały i proporcje napędu pomiędzy osie
Napęd stały z centralnym mechanizmem różnicowym zapewnia ciągły napęd na wszystkie koła. Dla jazdy terenowej w trudnych warunkach, gdy blokada centralnego mechanizmu różnicowego jest aktywna, efektywność jest podobna do napędu dołączanego. Różnica pojawia się w jeździe asfaltowej i w terenie, gdzie blokada nie jest potrzebna. Przy napędzie stałym cały układ rozdziału napędu jest obciążany momentem napędowym, co daje duży zapas na przeciążenia napędowe.
Napęd stały warto wybrać, gdy samochód musi mieć napęd wszystkich kół, ale warunki nie są na tyle trudne, by wymagały załączenia blokady centralnego mechanizmu różnicowego. W takich warunkach napęd stały oferuje większą trakcję i stabilność (pojazd nie zsuwa się na nachylonych nawierzchniach) oraz pełną kierowalność. Załączenie blokady centralnego mechanizmu różnicowego ogranicza stabilność i kierowalność. Jeśli priorytetem jest stabilność i kierowalność, najlepszym rozwiązaniem jest napęd stały bez załączonej blokady.
W przypadku samochodów ciężarowych budowlanych i ciężarowo-terenowych ze stałym napędem wszystkich kół, bardzo istotną sprawą dla trakcyjności i stabilności jest uwzględnienie rozkładu masy pojazdu pomiędzy osie przednie i tylne, z uwzględnieniem pełnego załadunku i liczby kół.
Poniższa tabela przedstawia proporcje rozkładu masy całkowitej (DMC) i proporcje napędu dla różnych konfiguracji pojazdów:
| Konfiguracja napędu | Rodzaj pojazdu | Rozkład DMC pomiędzy przód/tył | Proporcja napędu pomiędzy przód/tył |
|---|---|---|---|
| 4x4 | osobowo-terenowe | 52:48% (dla masy własnej) | 48:52% |
| 4x4 | ciężarowe budowlane (podwójne koła na tylnej osi) | 38:62% | 31:69% |
| 4x4 | ciężarowo-terenowe (wszystkie pojedyncze koła) | 47:53% | 50:50% |
| 6x6 | ciężarowe budowlane (podwójne koła na tylnej osi) | 24:76% | 20:80% |
| 6x6 | ciężarowo-terenowe (wszystkie pojedyncze koła) | 33:67% | 40:60% |
| 8x8 | ciężarowe budowlane (podwójne koła na tylnej osi) | 38:62% | 31:69% |
| 8x8 | ciężarowo-terenowe (wszystkie pojedyncze koła) | 49:51% | 50:50% |
Samochody ciężarowe budowlane i ciężarowo-terenowe o tej samej konfiguracji napędu mają inne DMC, co skutkuje innym rozkładem masy między przodem a tyłem. W samochodach ciężarowo-terenowych nośność wszystkich osi jest taka sama, a w samochodach budowlanych osie tylne mają podwójne koła i większą nośność niż osie przednie. Proporcje napędu powinny być zbliżone do rozkładu DMC, dlatego różnią się dla poszczególnych konfiguracji.
Napęd dołączany hydraulicznie
Napędy takie jak HydroDrive firmy MAN czy HAD (Hydraulic Auxiliary Drive) firmy Mercedes polegają na napędzaniu osi przedniej lub wleczonej za pomocą czynnika roboczego, jakim jest olej hydrauliczny. Nie wymaga to skrzyni rozdzielczo-redukcyjnej, wału napędowego, półosi ani mechanizmu różnicowego. Wpływa to na obniżenie masy pojazdu (o około 400 kg) i spadek zużycia paliwa. Rozwiązanie to nie zmienia wysokości podwozia, dlatego może być stosowane nawet w niskopodwoziowych ciągnikach siodłowych. Skutecznością trakcji nie dorównuje jednak napędom mechanicznym, więc nie nadaje się do zastosowań typowo terenowych, ale jest idealne dla ciężarówek drogowych poruszających się po nawierzchniach zimowych czy samochodów budowlanych jeżdżących po drogach utwardzonych.
Blokady mechanizmów różnicowych
Blokady wzdłużnych (międzyosiowych) mechanizmów różnicowych
Liczba blokad wzdłużnych mechanizmów różnicowych zależy od ich ilości, która z kolei jest uzależniona od liczby osi, rodzaju napędu oraz liczby osi napędzanych. Dla napędu stałego 4x4 występuje tylko jedna blokada wzdłużnego mechanizmu różnicowego (centralnego mechanizmu różnicowego). Natomiast dla napędu 4x4 manualnie dołączającego przednią oś nie ma żadnej blokady mechanizmu różnicowego, gdyż nie ma wzdłużnego mechanizmu różnicowego.
Dla napędu stałego 6x6 występują dwie blokady wzdłużnych mechanizmów różnicowych: jedna w skrzyni rozdzielczej (centralny mechanizm) i jedna międzyosiowa tylna (w środkowej osi). W środkowej osi znajdują się dwa mechanizmy różnicowe - jeden wzdłużny, rozdzielający napęd między tylne osie, i jeden poprzeczny, rozdzielający napęd między koła środkowej osi.
Dla napędu stałego 8x8 występują trzy blokady wzdłużnych mechanizmów różnicowych: centralna w skrzyni rozdzielczej, międzyosiowa tylna (w trzeciej osi) oraz międzyosiowa przednia (w drugiej osi). Podobnie jak w 6x6, w osiach tych znajdują się mechanizmy wzdłużne i poprzeczne.
Blokady poprzecznych (osiowych) mechanizmów różnicowych
Liczba poprzecznych blokad mechanizmów różnicowych zależy od ilości osi napędzanych. Dla napędu 4x2, w samochodach drogowych blokada mechanizmu różnicowego może być opcjonalna, natomiast w samochodach budowlanych jest obligatoryjna.
4x4 kontra 6x6 w praktyce OSP
Wybór między napędem 4x4 a 6x6 (lub 6x4) dla pojazdów OSP to kompromis między dzielnością terenową, ładownością i zwrotnością.
- Dzielność terenowa:
- 4x4 zazwyczaj wykazuje się lepszą zwrotnością i mniejszym oporem w grząskim terenie, szczególnie przy skręcaniu. Na śliskim podłożu samochód 6x4 może jechać prosto, podczas gdy 4x4 jest w stanie skręcać. Skręcone koła w 6x4 stawiają dodatkowy opór, co może spowodować szybsze zakopanie się pojazdu.
- 6x6 jest przeznaczone do ekstremalnych warunków, takich jak jazda w głębokim błocie lub bardzo miękkim, niezagęszczonym gruncie.
- Warto pamiętać, że dzielność terenowa zależy również od opon. Pojazd 6x4 na oponach terenowych typu "jodełka" może radzić sobie znacznie lepiej niż 4x4 czy 6x6 na oponach szosowych.
- Ładowność i Dopuszczalna Masa Całkowita (DMC):
- Pojazdy 6x4 i 6x6 oferują znacznie większą ładowność niż 4x4. Podczas gdy 4x4 może przewieźć legalnie około 8-9 ton, 6x4 pozwala na transport około 13-14,5 tony ładunku (np. wody i sprzętu), co stanowi około 50% więcej. To ma ogromne znaczenie w pojazdach ratowniczo-gaśniczych, gdzie masa zbiorników wody i wyposażenia jest duża.
- Większa ładowność oznacza możliwość zabrania większej ilości wody i sprzętu, co jest kluczowe w dłuższych akcjach lub w miejscach bez dostępu do hydrantów.
- Moc silnika:
- W terenie często ważniejszy od maksymalnej mocy jest wysoki moment obrotowy dostępny w niskim zakresie obrotów. Przykładowo, starsze wolnossące silniki o niższej mocy (np. 220 KM) potrafiły lepiej ruszać z ładunkiem w terenie na wolnych obrotach niż nowsze, mocniejsze jednostki z turbodoładowaniem.
- Jeśli auto jeździ głównie krótkie odcinki, szczególnie po mieście, mocy nigdy za mało. Z przyczepą, nawet w terenie, odpowiednia moc jest kluczowa.
- Inne aspekty:
- Istnieją również rozwiązania hybrydowe, takie jak 6x4 z HydroDrive (napęd hydraulicznie dołączany na przednią oś) lub konfiguracje 6/4/4 (napęd jak 4x4, ale z trzecią osią z tyłu na poduszce, skrętną i podwieszaną). Te rozwiązania zwiększają wszechstronność pojazdu.
- Pojazdy 4x4 mogą ciągnąć przyczepy o DMC do 24 ton, co jest ważne przy transporcie dodatkowego sprzętu.
Budowa pojazdów specjalistycznych: podwozia seryjne a dedykowane
W kontekście pojazdów ratowniczo-gaśniczych, często dyskutuje się, czy lepsze są pojazdy zabudowywane na seryjnych podwoziach, czy te budowane od podstaw. Prawda jest taka, że renomowani producenci, tacy jak Rosenbauer czy Ziegler, potrafią dostosować podwozie do bardzo szczegółowych wymagań. To nie jest kwestia "klocków Lego", ale precyzyjnego składania pojazdu z dedykowanych komponentów.
Na przykład, podwozia dla lotniskowych wozów ratowniczo-gaśniczych (ATC) nie są typowymi podwoziami z określonego modelu MAN, lecz są składane na potrzeby zamawiającego, z uwzględnieniem prawie 400 parametrów. Obejmuje to dobór głównych podzespołów podwozia, takich jak zawieszenie, układ jezdny (mosty, piasty, ogumienie), napęd (silniki Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, MB, MAN itp.) oraz przeniesienie napędu (skrzynie biegów Allison, Twin Disc, ZF itp.). Do tego dochodzą układy pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne. Ratownictwo, zwłaszcza lotniskowe, nie jest miejscem na improwizacje; wymaga postępowania według ściśle określonych procedur.
Odpowiedzialny producent nie zastosuje niesprawdzonych urządzeń czy podzespołów. Dlatego niektórzy producenci budują i sprawdzają poszczególne podzespoły samodzielnie (np. Rosenbauer czy Ziegler), inni natomiast stosują sprawdzone konstrukcje od "klasyków". Dobry producent to taki, który ma wiedzę, jak właściwie zbudować pojazd z dostępnych na rynku komponentów, aby zadowolić zamawiającego, który z kolei musi dokładnie wiedzieć, czego chce.