Dlaczego autobusy mają silniki z tyłu? Dlatego, że to nie silnik jest najważniejszy

Najstarsze autobusy nie powstawały jako niezależne konstrukcje. Producenci wykorzystywali podwozia samochodów ciężarowych, montując na nich nadwozie z siedzeniami i oknami. Silnik znajdował się z przodu, a wał napędowy biegł niemal przez całą długość pojazdu do tylnej osi. Pierwsze autobusy były więc w zasadzie ciężarówkami z wydłużoną kabiną. W dzisiejszych czasach — niewyobrażalne, o ile nie mówimy o jakimś turystycznym łaziku gotowym na podbój Etny na Sycylii lub lodowców na Islandii.

Historia autobusów zaczęła się zatem od zupełnie innego układu niż znany nam dzisiaj. Powód? Taka konstrukcja była prosta i zarazem tania. Ówcześni mechanicy znali ją na wylot, a producent nie musiał projektować całego pojazdu od początku.

Rzecz w tym, że to... już koniec zalet. Lista wad takiej lokalizacji silnika w autobusie okazała się przytłaczająca. Zajmujący miejsce tuż obok kierowcy silnik generował hałas i oddawał ciepło do przedniej części kabiny. Co więcej, długi wał napędowy oraz inne elementy układu jezdnego utrudniały stworzenie płaskiej podłogi. Cenę płacili za to pasażerowie — ich codziennością było wdrapywanie się na wysoki pokład.

Wbrew pozorom wcale nie chodziło o poprawę prowadzenia czy korzystniejszy rozkład masy — to nie auto sportowe! Przeniesienie jednostki napędowej na tył autobusu miało na celu uwolnienie przestrzeni dla pasażerów. I zwolniło się jej od groma — ustawienie silnika i skrzyni biegów obok napędzanej osi wyeliminowało konieczność prowadzenia wału napędowego niemal przez cały autobus.

Efekt? Podłoga mogła być poprowadzona niżej, a to dało podwaliny pod dzisiejsze bardzo wygodne autobusy niskopodłogowe. Obok kierowcy pojawiła się jeszcze jedna para drzwi dla pasażerów, a silnik przestał mu hałasować "nad głową" i fundować ogrzewanie nawet w środku lata. Na wygodzie zyskali więc wszyscy: i pasażerowie, i kierowcy. Co więcej, łatwiejsze wsiadanie i wysiadanie oznacza krótszy postój na przystankach, a to sprzyja zachowaniu punktualności linii.

Pomysł narodził się wcześniej, niż mogłoby się wydawać — eksperymenty z umieszczaniem silnika z tyłu prowadzono już przed II wojną światową. Jednym z przełomowych projektów był amerykański Austin Utility Coach. Dwight Austin opracował wówczas tzw. angle drive, czyli układ pozwalający na poprzeczne ustawienie silnika na końcu autobusu i przekazanie napędu pod kątem na tylną oś.

Znaczenie tego rozwiązania szybko zauważyła firma Yellow Coach, która w 1934 r. zatrudniła Austina i przejęła jego patent. Układ stał się później ważnym elementem amerykańskich autobusów Yellow Coach i General Motors. Nie oznaczało to jednak jeszcze końca autobusów przedniosilnikowych. Producenci próbowali w tamtych czasach innych konfiguracji, w tym jednostek montowanych pod podłogą w różnych miejscach pojazdu — to pozwalało uwolnić przestrzeń przy kierowcy, ale wciąż wymuszało wchodzenie do przestrzeni pasażerskiej po schodach (przypadek bardzo popularnych niegdyś w Polsce węgierskich Ikarusów).

W Europie jednym z symboli tej rewolucji został piętrowy Leyland Atlantean, wprowadzony do produkcji w 1958 r. Silnik zamontowany poprzecznie z tyłu pozwolił na wygospodarowanie wejścia obok stanowiska kierowcy i nie była to zmiana wyłącznie techniczna.

Powód? Nowy układ ułatwił obsługiwanie autobusu bez konduktora. Pasażerowie wsiadali przodem, a kierowca mógł sam sprawdzać bilety. W zależności od nadwozia Atlantean zabierał na pokład około 73–82 osób. Podobną drogą poszły m.in. Daimler Fleetline oraz jednopokładowy Bristol RE. Ten ostatni otrzymał poziomo ułożony silnik z tyłu i był oferowany w wersjach nisko- oraz wysokopodłogowych.

Sam silnik umieszczony z tyłu nie wystarczył jednak do stworzenia współczesnego autobusu niskopodłogowego. Na przeszkodzie wciąż stały: elementy zawieszenia, przekładnia i duży rozmiar silnika. Inżynierowie poradzili sobie i z tymi rzeczami, wprowadzając takie udoskonalenia, jak automatyczna skrzynia biegów, zawieszenie pneumatyczne czy specjalne osie portalowe.

Dzięki tym wszystkim patentom podłoga mogła zostać poprowadzona jeszcze niżej — pomiędzy kołami. Współczesne autobusy miejskie opanowały też sztuczkę ułatwiającą wjechanie do środka osobie na wózku inwalidzkim albo wprowadzenie wózka dziecięcego — to funkcja "przyklęku" zawieszenia.

Została ostatnia kwestia: skoro wszystkie problemy zostały rozwiązane, to dlaczego tylne siedzenia znajdują się na wysokim podeście? Właśnie pod nimi znajdują się elementy układu napędowego. Charakterystyczne schodki na końcu kabiny to niewielki koszt niskiej podłogi w tych miejscach autobusu, z których korzysta większość pasażerów.

Tył to optymalna lokalizacja jednostki napędowej w autobusie miejskim — nie idealna. Jakie ma wady? Zesłany na koniec autobusu silnik pracuje w trudniejszych warunkach, bo umieszczony tam układ chłodzenia nie jest aż tak wydajny, jak chłodnica z przodu pojazdu. Co więcej, tylny zwis jest bardzo ciężki, więc trzeba uważać, żeby go nie przeciążyć, a pasażerowie siedzący w ostatnich rzędach mogą narzekać na hałas, ciepło i drgania wytwarzane przez jednostkę napędową.

To może rozwiązaniem ostatecznym byłoby przejście na napęd elektryczny, który eliminuje konieczność umieszczenia gdzieś dużego diesla i skrzyni biegów? Te dwa problemy konstrukcyjne znikają, ale pojawiają się kolejne, bo przecież gdzieś trzeba rozlokować moduły akumulatora. Umieszczenie ich pod podłogą przekreśliłoby wszystkie dotychczasowe osiągnięcia, więc te elementy układu często trafiają na dach. To zaś zaburza środek ciężkości i naciski na osie — taki paradoks konstrukcyjny. A w autobusie miejskim najważniejszy jest przecież nie silnik, lecz... podłoga.