Na trh byla Tatra 815 uvedena po absolvování jízdních zkoušek na zkušebním polygonu závodu Tatra a na ruské Sibiři v těžkých terénních i klimatických podmínkách v roce 1983. Model nákladního vozu Tatra 815 koncepčně navazuje na předchozí modely Tatra 148 (v základu civilní vůz měla nahradit řada Tatra 157) a Tatra 813 (v základu vojenské vozidlo), kvůli unifikaci dílů nakonec vznikla jediná řada vozu Tatra 815, která umožnila z nižšího počtu komponent poskládat více aplikací nahrazující obě sjednocenou řadou Tatra 815. Výroba modelu začala po realizaci tzv. rozvojového záměru, předpokládajícím specializaci firmy na výrobu těžkých nákladních vozů pro země RVHP, k jehož provedení firma dostala půjčku mezinárodní banky RVHP. Po realizaci roční produkce dosahovala před rokem 1989 až 15 000 kusů vozů.
Páteřový rám neboli Tatra-concept je konstrukce návrhářů pod vedením hlavního inženýra Tatry Hanse Ledwinky, jež je autorem myšlenky páteřového rámu. Jde o spojení několika dříve známých řešení v nové kombinaci. Byl poprvé použit již v roce 1923 u osobního vozu Tatra 11 a od té doby je stále zdokonalován. Tento rám je tvořen modulovou konstrukcí z jednotlivých modulů:
řiditelná náprava
neřiditelná náprava
trubkové propojovací nosníky
Jednotlivé moduly jsou navrženy tak, aby se z nich dal složit teoreticky jakýkoliv typ podvozku s několika řiditelnými nápravami. Právě díky této možnosti se podstatně zvýšila spolehlivost a zaměnitelnost dílů a zjednodušila údržba a montáž. Tatra ve svém programu nabízí podvozky typu 4×4, 6×6, 8×8, 10×10 a 12×12 (dále jsou možné i 10×8, 12×8). Nápravy jsou tvořeny většinou rozvodovou skříní s uzamykatelným diferenciálem a nezávisle odpruženými poloosami. Dále podvozek doplňují čelní mezinápravové diferenciály. Pro páteřový rám se díky jeho jedinečnosti vžilo označení „Tatrovácká koncepce“.
Motor vozidla Tatra 815
Pohon vozu Tatra 815 zajišťují motory řady T3-920 vrtání 120 x zdvih 140 mm – aktuálně motor T3D-928 splňující ve spojení se systémem SCR emisní limity Euro IV a V. Dříve motory T3, T3A (Euro 0, I), T3B (Euro II), T3C (Euro III). První vozy řady Tatra 815 byly poháněny atmosféricky plněnými 10 válci T3-929 s řadovým vstřikovacím čerpadlem Motorpal s mechanickou regulací nastavené na výkon 208 kW, později do nabídky stavebnicové řady přibyly 8válce T3-928 s výkonem 170 kW a 12válce T3-930 s výkonem 235 kW bez nebo s nízkotlakým přeplňováním turbodmychadly ČZ K36 a výkonem nastaveným na 265 kW. Motor T3D je evolucí výše zmíněných předchůdců (od úrovně emisí Euro I již výhradně přeplňovaný V8 s mezichladičem a vstřikovacím čerpadlem Bosch, od Euro III s regulovaným turbem Holset) vidlicový přeplňovaný vzduchem přímo chlazený osmiválec s mezichladičem plnicího vzduchu s přímým vstřikem paliva centrálně kolmo umístěným vstřikovačem v jednotlivých hliníkových hlavách válců a litinovými válci uloženými do V 90° v tunelovém litinovém bloku. Pohon jednoho sacího a jednoho výfukového ventilu na válec zajišťuje kluzně uložená vačková hřídel rozvodem OHV. Zdvihový objem motoru je 12 667 cm³, poskytuje výkon podle provedení 250, 280 nebo 325 kW, točivý moment až 2100 Nm. Ze segmentů skládaný sešroubovaný klikový hřídel s u setrvačníku umístěným kluzným axiálním uložením je uložen valivě ve válečkových ložiscích. Tlakové oběžné mazání se suchou skříní, mazacím a odsávacím čerpadlem, s termostatem řízeným průtokem chladičem, postřikem klenby hliníkových pístů s chladicí dutinou, plnoprůtokovým filtrem s výměnnou vložkou a obtokovým odstředivým filtrem oleje.
Vzduchové chlazení je pro motory Tatra stejně charakteristické jako koncepce páteřového rámu vozu značky. To má výhodu v jednodušší konstrukci motoru a nižší hmotnosti kompletu motor + chlazení, což částečně kompenzuje složitost a hmotnost podvozku Tatra. Odpadá rozvod chladicí vody, vodní čerpadlo, chladič, kapalina a tím i problémy s případnou netěsností či přehříváním systému a zjednodušuje se údržba a opravy. Motor je rovněž schopen poradit si lépe s extrémními teplotami okolí. Nevýhodou je vyšší hlučnost a složitější ohřev motoru pro starty za nízkých teplot. Velikost motoru a příkon potřebný pro pohon ventilátoru je rovnocenný motoru kapalinou chlazenému a příkonu ventilátoru jeho chladiče. Potřebné množství chladicího vzduchu je díky práci s vyšším teplotním spádem nižší než u motoru kapalinou chlazeného srovnatelného výkonu, výstupní teplota chladicího vzduchu je proto naopak vyšší. Tlačný ventilátor s rozváděcím statorovým lopatkovým kolem je poháněn od ozubených kol v zadní části umístěného rozvodu motoru přes kapalinovou spojku, jejíž účinnost je dle potřeby řízena systémem ERCH (Elektronická Regulace Chlazení) v závislosti na teplotě hlav a motorového oleje. Řídicí jednotka systému je využita i pro sledování či uchování servisních dat a ovládání klapky motorové brzdy.
Do nákladních vozů Tatra 815 a odvozených řad (816) Tatra 815-6 a (817) Tatra 815-7 jsou však na přání zákazníků montovány i kapalinou chlazené motory v širokém spektru: R6 Caterpillar C13, Cummins ISL (montovaný dodnes, z objemu 8,9 l nabízí 298 kW), ISM, ISX, V8 Deutz řad 513 (vzduchem chlazený montovaný na přání do verzí Euro 1) a vzduchem chlazené V6 či V8 řady 1015; nejvýkonnější motor MTU 12V 183 v prototypu tankového tahače dosáhl výkonu 610 kW (zdvihový objem 21 930 cm³).
Převodovka vozidla Tatra 815
Hnací točivý moment motoru je od jednokotoučové spojky ZF Sachs 1x430 mm (původně licenční 1x420 mm) s talířovou pružinou, hydraulickým ovládáním se vzduchovým posilovačem, umístěné ve skříni na motoru přenášen spojovacím hřídelem na vstup převodovky, umožňující měnit rychlost jízdy. Hlavní převodovka (typ Tatra 14TS210L) má 7 rychlostních stupňů pro jízdu vpřed a 1 pro jízdu vzad (dříve 5+1 typ 10TS180) a je montována letmo na přírubě přídavné (redukční) sestupné převodovky Tatra, která má dva rychlostní stupně a je svou spodní částí montovaná mezi segmenty nosné roury. Celá soustava tak umožňuje zařadit 14 (resp. 10) stupňů převodových vpřed a 2 vzad. Sestupné převodovky jsou dle provedení řazeny za klidu (TRK) nebo za jízdy (TRS). Toto uspořádání spojky a převodů umožňuje snadný přístup pro servis spojky a minimalizuje zásah převodového agregátu do prostoru nástavby. Spojovací hřídel v prostoru nad nosnou rourou je jediným hřídelem nechráněným zástavbou uvnitř roury či polonápravy podvozku Tatra. Pro pohon nástavby jsou nabízeny možnosti (PTO) ze spojky, převodovky nebo sestupné převodovky, popřípadě z předního konce motoru.
Převodovka může být vybavena poloautomatickým ovládáním Tatra – Norgren. Je možné montovat také plně automatické převodovky Twin Disc a Allison.
Druhy provedení nákladního vozu Tatra 815
Asi nejčastějšími nástavbami jsou jednostranné nebo třístranné sklápěče označované jako Tatra 815 S1 a S3. Dalším provedením je valníková plošina, tahač návěsů, těžkých přívěsů a rámový podvozek, specialitou Tatry je bezrámový podvozek umožňující montáž některých nástaveb přímo na příčníky nosné roury, a tedy výrazně níž než u konkurenčních vozů se žebřinovým rámem, s následnou výhodou nízkého těžiště. Speciální nástavby – cisterna, autojeřáb, rýpadlo, domíchávač betonu, pumpa na beton, soupravy pro svoz dřeva a mnoho dalších včetně verzí pro vojenské účely si zákazník může nechat namontovat u zvolené specializované firmy (včetně sklápěče, pokud mu nevyhovuje korba Tatra). Do roku 1991 bylo vyrobeno téměř 100 000 vozů typu Tatra 815, což je výsledek potvrzující kvalitu a jedinečnost tohoto vozidla.
Kabiny vozidla Tatra 815
Od počátku byla řada Tatra 815 koncipována pro 4 polohy kabiny vůči přední nápravě: kabinu nad nápravou s nástupem za kolem (první sklápěče s velkým nájezdovým úhlem, dodnes je toto provedení ve výrobě), kabinu s nástupem před přední nápravou (většina dnes vyráběných vozů), kabinu před nápravou – vojenské provedení (s bateriemi před koly většího průměru) a poslední provedení – předsunutá nízko položená kabina jeřábových podvozků a letištního tahače. Letištní tahač Tatra 815 TPL byl speciál vyrobený v pěti kusech, z východního bloku to byl jediný stroj, který dokázal manipulovat s letadlem o hmotnosti 405 tun a byl jen 1 950 mm vysoký, takže se jeho kabina nesrazila s trupy nižších letadel. Pro jeho testování se využil Antonov An-124 Ruslan, tehdy nejtěžší letadlo světa, který byl navíc plně naložený šesti vozidly Tatra.
Samotná kabina nákladního vozidla Tatra 815 byla vyráběna ve verzi krátká, střední, čtyřdveřová a krátká s nízkým tunelem pro jeřábový podvozek (některé pozdější verze jeřábových podvozků však měly upravenou trambusovou kabinu včetně nepotřebného motorového tunelu). Po roce 1990 přibyla možnost kabiny se zvýšenou střechou (např. pro dálkové tahače) a ještě později variace přidáním zadního dílu krátké kabiny ke kabině střední a čtyřdveřové, pozměněné v té době i jinou konfigurací zadních dveří pro vyhovění speciálních požadavků hasičských předpisů – kryje se s náběhem tzv. modernizované kabiny umožňující zástavbu chladiče "vodních" motorů pro náběh řady vozu Tatra 815-6. Ze skeletu krátké modernizované kabiny vychází i pozdější verze pro kapotovou Tatra 163 Jamal. Kabina pro Tatra 815-7 vznikla zcela nově ve verzi krátká a střední.
Vývoj vozidla Tatra 815
Vývoj vozidla Tatra 815 pokračoval aplikací úprav na základě zkušeností z provozu, požadavků zákazníků a také postupující legislativy. Pro nové předpisy EHK o emisích a hluku (dnes označované jako Euro 0) byly připraveny motory inovované řady T3A a spolu s dalšími změnami se řada začala nově označovat jako Tatra 815-2; rozlišovacím znakem od původního vozu Tatra 815 může být vyvedení výfuku a výstupu chladicího vzduchu za kabinou směrem nahoru. Brzdová soustava dostala na přání, později standardně systém ABS.
Úpravy pro další zpřísnění předpisů (úroveň Euro 1) měly nést označení 815-3, ale pro dědičnost platných homologací byla verze nakonec označována jako Tatra 815-2 model 93 – montován již pouze motor V8 turbo s mezichladiči plnicího vzduchu a alternativně Deutz BF8L 513LC stejné koncepce se zdvihovým objemem 13.744 cm³.
V nové éře se Tatra věnovala dalším inovacím podvozku a u svých vozů Tatra 815 TerrNo 1 (slovní označení vzešlé z vypsané soutěže – jako v terénu jednička), r. 1998 použila s faceliftovanou kabinou a motorem s emisní normou Euro 2 nový druh odpružení polonáprav pomocí tlakovzdušných vlnovců v kombinaci s vinutými pružinami tzv. King Frame® Lite nebo kombinací listových pružin s tlakovzdušnými vlnovci King Frame® Heavy. Tato úprava snížila kritizované nerovnoměrné opotřebení pneumatik vozidla tím, že se tlak ve vlnovcích reguluje v závislosti na zatížení vozidla a tím se trvale udržuje ideální poloha kol polonáprav (kola takřka v ideální kolmé poloze k vozovce – dříve kola prázdného vozu pod úhlem 6° a 40'). Určitou nevýhodou je jen rostoucí požadavek na dodávku vzduchu v potřebném množství a tlaku. Tento systém odpružení byl zaveden pro zadní nápravy, přičemž řiditelné přední nápravy si nadále ponechaly odpružení pomocí torzních tyčí (jednoduchá) nebo listových pružin (zdvojená). Až poslední verze řady přináší vzduchové odpružení a jeho výhody i pro nápravy přední.
Následovaly další varianty Tatra 163 Jamal – po letech opět kapotová verze vozu odvozená z řady Tatra 815 TerrNo 1, Tatra 815-2 ARMAX – vojenská verze odvozená z řady Tatra 815 TerrNo 1, (Tatra 816) Tatra 815-6 FORCE – vojenská řada s komponenty Tatra 815 TerrNo 1, ale vodou chlazenými motory a případně automatickou převodovkou Twin Disc; vznik této řady znamenal i zásah do kabiny (tzv. modernizovaná), čímž byla umožněna zástavba chladiče vodou chlazených motorů a současně proběhl facelift interiéru a od roku 2006 pak model (Tatra 817) Tatra 815-7 – speciální vojenská verze s prvky podvozku Tatra 815 TerrNo 1, nízkou předsunutou, snadno pancéřovatelnou kabinou, umožňující transport vozu letouny C-130 Hercules a motory a převody dosavadní palety rozšířené i o automaty Allison. Nakonec tato řada našla své uplatnění i v civilním sektoru jako podvozky pro jeřábové, hasičské a důlní nástavby.
Aktuální výroba vozidel řady Tatra 815 nejvyšší legislativní verze je vybavena motory řady T3D Euro 5 SCR a od r. 2010 vně faceliftovanou kabinou.
Vzhledem k různorodosti zemí určení a požadavků zákazníků zůstává Tatra 815 ve výrobě směsice uvedených variant.
