חיסכון בדלק: כל הדרכים כשרות

 

הזינוק במחירי הסולר מורגש היטב בענפי התובלה וההסעה, כשהוא הופך לנושא החשוב ביותר בכל החלטה שמתקבלת בחברה. כל נסיעה נבחנת בקפידה, וגם כל רכישה של רכב חדש נבדקת בשבע עיניים – בהתאם לצריכת הדלק.
נכון להיום כל הענפים שמושתתים על צריכת דלק נמצאים בלחץ. התשומות עולות, וקשה מאוד לגלגל את העלויות העודפות אל הלקוחות. החור בכיס מעמיק, ושביתות של המובילים ברחבי העולם הפכו במהלך השבועות האחרונים לעניין שבשגרה. גם המובילים והמסיעים המקומיים אינם טומנים ידם בצלחת. היעד של המחאות הוא ביטול הבלו שהוטל בשעתו על הסולר, כחלק מהרפורמה בענף הדלק. המובילים המקצועיים אומנם מקבלים חלק מהיטל הבלו בחזרה, אולם השאיפה היא להגיע למצב שבו לא מוטל בלו, וכך תקוזז ולו במעט העליה הדרמטית במחירי הסולר. יש לציין כי בעוד ימים ספורים צפויה העלאה נוספת של הבלו, בשיעור של 30 אגורות לליטר, וזאת כחלק מהרפורמה בענף הדלק שגובשה בשנת 2005.

כיצד לחסוך בדלק

בגליון הקודם של 'רכב ותחבורה' דיווחנו על ההישג המרשים של מרצדס, בקביעת שיא גינס בחיסכון בדלק למשאית עמוסה. כזכור, החברה בחרה תומך מדגם האקטרוס שאליו שודך נתמך, במשקל כולל 'אירופאי' של 40 טון. במסגרת מבחן גינס, כפי שבוקר בקפידה, האקטרוס עבר מרחק של 12,728 ק"מ, כאשר צריכת הדלק שהושגה הייתה 19.44 ליטר לכל 100 ק"מ נסיעה, בממוצע. במילים אחרות: ליטר דלק לכל 5.144 ק"מ. חשוב להדגיש שמדובר במבחן בתנאי מעבדה אופטימליים.
במרצדס ניתחו לאחר מכן את הנתונים שהושגו, וזאת בהשוואה לצריכת הדלק הממוצעת של אותו רכב עצמו, אלא שהפעם בעבודה תפעולית רגילה בחברות התובלה. התוצאה: צריכת הדלק שמתקבלת בחברות התובלה חולקה לשני גורמים. הטכנולוגיה (כפי שהיא באה לידי ביטוי בצריכת הדלק במבחן גינס) אחראית רק ל- 60% מכמות הדלק שנצרכה ע"י הרכב המורכב במשקל של 40 טון. היתרה, כ- 40% בתפעול היום-יומי מורכב משלל גורמים אחרים, ובהם מצב התנועה, הטופוגרפיה, הקונפיגורציה של הרכב, מצב התחזוקה שלו, צורת הנהיגה של הנהג ועוד.
במסגרת כתבה זו נעסוק בעיקר באותם 60% מצריכת הדלק הקשורים להיבט הטכני, ואשר חברת התובלה יכולה לקבוע אותם בעת רכישה חכמה של צי המשאיות, המרכבים והגרורים. כבר מקריאת הנתון הראשון קל להיווכח עד כמה יש משמעות רבה לתכנון מושכל של מצבת כלי הרכב בהתאם לצרכי העבודה בפועל, כשהדגש הוא על מבנה המשאית והגרור, מערכת העברת הכוח  ותכנון המרכב.

לתכנן את הרכישה

רכישת משאית (ולו גם משומשת) חייבת להיעשות בחוכמה, כאשר בראש ובראשונה יש להיעזר בניסיונם של אחרים. בדיקת צריכת הדלק שנחשב עד כה שולית למדי הופכת כעת לעניין קריטי. הבדל של אחוזים בודדים בצריכת הדלק יותיר בכיסה של החברה רבבות שקלים מידי שנה, כשסכום זה הוא לעיתים ההבדל בין רווח להפסד.
צריכת הדלק מושפעת ממספר גורמים. על אף שנדמה שההבדל בין היצרנים הוא גדול, הרי שהמציאות מוכיחה כי ההבדלים הם קטנים. עיקר ההבדל נובע משנתון הייצור של המנוע (עמידה בתקני יורו לדורותיהם), ממשקל הרכב וממבנה המרכב. 
במהלך השנים האחרונות המשאיות עברו סדרה ארוכה של שיפורים, הן בתחום מערכת העברת הכוח (מנועים ותיבות הילוכים), והן בתחום הפחתת המשקל העצמי. השיפורים במערכות ההזרקה הממוחשבות יוצרים הפחתה שבין 2% ל- %5 בצריכת הדלק, וזאת בהשוואה בין מנועים זהים. נכון הוא שעלות רכישתה של משאית חדשה הוא גבוה, אולם החיסכון בדלק, כמו גם שיפור מהימנות הרכב, כל אלה תורמים להפחתה משמעותית בעלויות השוטפות.
כך, לדוגמא, מנתונים שפרסמה וולוו עולה כי בין השנים 1980 ל- 2001 הופחתה צריכת הדלק של המשאית במשקל כולל של 40 טון (וולוו F12 הוותיק , לעומת וולוו FH12) בשיעור של 25%, וזאת בפרק זמן של 21 שנה בלבד. כמובן שגם ב-7 השנים שחלפו נעשה עוד שיפור בצריכת הדלק, וזאת במיוחד עם דגמי ה- FH החדשים שהושקו אך לאחרונה.
יחד עם זאת בולוו מציינים כי צריכת הדלק הייתה ועודנה תלויה במספר גורמים חשובים, חלקם גורמים שקשורים לרכב כגון ההתנגדות לגלגול, ההתנגדות לזרימת אוויר (האווירודינמיות) ורכיבי מערכת העברת הכוח של הרכב, וחלקם גורמים 'חיצוניים'. אלו האחרונים יש חשיבות רבה, ובפרט לאור העובדה שלחברת התובלה ולנהג יש השפעה נכרת עליהם, וכן יש להם השפעה מהותית מאוד על צריכת הדלק.  בין הגורמים החיוניים הבולטים ביותר ניתן לציין את תכנון הנסיעה האופטימלי, אימוץ שיטות נהיגה חסכניות בדלק ואימון הנהגים בהתאם לכך, וכן שימוש מושכל בגורם העמסה יעיל.
בפועל, המשקל הנדרש להעמסה ותנאי הדרך הם החשובם ביותר, והם אלו שקובעים באיזה מודל להשתמש. ברור שמנוע חזק ומשקל גבוה יגרמו לצריכת דלק גבוהה. החישוב המבוצע לטון-קילומטר מפחית את צריכת הדלק לכל טון סחורה שמועבר, וכך מגביר את החיסכון בדלק. עובדה זו מקנה יתרון להעמסה מקסימלית המותרת ע"פ החוק. במקביל לכך, סוג הציוד ומבנה המרכב משפיעים במידה נכרת על ההתנגדות של האוויר לתנועת הרכב, ומכאן שגם על צריכת הדלק. בשורה התחתונה: וולוו ממליצה לבחור את המפרט הטכני המדוייק של המשאית בקפידה רבה מלכתחילה, וכך ניתן לחסוך עד 10% (!) בצריכת הדלק.

התאמת המשאית לצרכי העבודה

בעת רכישת המשאית יש להקדיש מאמץ רב לתכנון מוקדם של המפרט הטכני. חשוב לנתח מה נדרש מהרכב, אילו משימות הוא יידרש לבצע, לקבוע פרמטרים הקשורים לגודלו של הרכב (אורך, רוחב, גובה, משקל עצמי וכולל). אין טעם לרכוש רכב שיתאים 'לכל המשימות'. זה מיותר, יקר ברכישה, וכיום זה הופך ללוקסוס יקר מאוד בכל הקשור לעלות צריכת הדלק הגבוהה.
בראש ובראשונה יש להקדיש מחשבה באשר למנוע, וזאת מכיוון שמנוע גדול מהנדרש יגרום לצריכת דלק בזבזנית. היתרון של המנוע הגדול בא לידי ביטוי בעיקר בעבודה בעומס רב, וזו אינה שכיחה. במקרים רבים עדיף מנוע עם ביצועים מעט פחות טובים, על פני רכישה ועלויות תדלוק גבוהות יותר.
גם לבחירת הממסרת יש חשיבות רבה. ממסרת ידנית היא חסכנית יותר, אלא שעל נוחות המממסרת האוטומטית קשה לוותר. בעת בחירת הממסרת יש לשים לב גם למספר ההילוכים ואופן התפלגות יחסי העברה. כלל האצבע אומר שככל שמספר ההילוכים רב יותר, כך ניתן יהיה להתאים טוב יותר את ההילוך לדרישות הנסיעה בפועל, והרכב יהיה חסכני יותר.

ממסרת ידנית עם פיקוד ממוחשב למשאית חלוקה

כיום מוצעות יותר ויותר ממסרות ידניות בעלות יחידת בקרה ופיקוד ממוחשבת, ממסרות שמאזנות בין הרצון לחסוך בדלק (עם התיבה הידנית), לבין דרישות הנוחות התפעולית שאותן מקנה התיבה האוטומטית (הבזבזנית בדלק). כך, לדוגמא, משאיות ה-  FLשל וולוו זוכות בימים אלה לשדרוג נאה, וזאת בזכות האופציה שתהיה לחברת התובלה לרכוש את משאית החלוקה עם הממסרת החדשה המכונה . I-Sync 
גם כאן מדובר בממסרת ידנית בעלת מערכת בקרה ממוחשבת האמונה על החלפת ההילוכים. היתרון שלה בהשוואה לממסרת האוטומטית המלאה טמון בחיסכון בדלק, במשקלה העצמי הנמוך, וכן במהימנות תפעולית גבוהה לאורך שנים רבות.
בוולוו סבורים שהממסרת החדשה תזכה להצלחה רבה, בעיקר הודות לשימוש השכיח במשאית - כמשאית חלוקה עירונית ואזורית. הממסרת תקנה לנהג בטיחות ונוחות, ותפחית מהעומס הרב שמוטל עליו במהלך הנסיעה בעיר הצפופה.
בפועל, ממסרת ה- I-Sync דומה מאוד במאפייניה לממסרת ה-  I-Shiftהוותיקה של החברה. ממסרת ה-  I-Syncתוכננה בבסיסה למשימות חלוקה, בעוד אחותה הבכירה, ממסרת ה-  ,I-Shiftתוכננה בבסיסה למשימות תובלה כבדות. השינוי טמון הן בממדים של הממסרת והן בתוכנת הניהול המותאמת לאופי המשימות השונה. ממסרת ה-  I-Syncהותאמה במיוחד לעבודה עם מנועי ה- 7 ליטר של וולוו (בהספקים של 240 ו- 280 כ"ס), וזאת בהעברת מומנט מקסימלי של 1050 ניוטון*מטר. הנתונים הללו מותאמים למשאיות במשקל כולל שבין 12 ל-  18טון, ולמשקל כולל של 26 טון במקרה של משאית+ גרור.
היעד של הממסרת החדשה, שכוללת 6 הילוכים קדמיים, הוא שילוב אופטימלי שיאפשר נוחות בעבודה, החלפת הילוכים חלקה, בטיחות וחיסכון בדלק. התוכנה הותאמה במיוחד לפעולות העירוניות השכיחות של נסיעה-עצירה, וכן לפעולות תמרון אותן נדרש לבצע לעיתים קרובות הנהג בהתקרבו לנקודת העמסה או הפריקה. יתרון נוסף שיש לממסרת הוא ההסתגלות המהירה של הנהג לעבודה עם המשאית. הכוונה היא לכך שתופעה שכיחה במשימות חלוקה היא החלפת המשאיות בין הנהגים, וזאת כמעט מידי יום. במצב שכזה יש חשיבות רבה לכך שהנהג יוכל להכיר ולהסתגל במהירות למערכת העברת הכוח של הרכב, כשהממסרת החדשה מאפשרת זאת.
ממסרת ה-  I-Syncחסכנית בצריכת הדלק. החיסכון מושג הודות לכך שמדובר בממסרת ידנית מצד אחד, ובבקרה ממוחשבת שמחליפה את ההילוכים בצורה אופטימלית, בהתאם לדרישות הרגעיות. חשוב להדגיש שתוכנת ההפעלה מתוכננת להשיג עבודה כלכלית, תוך חיסכון מקסימלי בדלק. מאחר ומדובר בממסרת ידנית, הרי שגם בלאי המצמד הוא נמוך, וגם מרווח החלפת שמני הממסרת הוא גדול (אחת ל- 300,000 ק"מ). הנתונים הללו משפרים את אטרקטיביות הממסרת מבחינה כלכלית-תפעולית.

הנעה היברידית

למשאיות ולאוטובוסים ההיברידים, המבצעים בעיקר מטלות עירוניות, יש יתרון משמעותי מאוד בנושא החיסכון בדלק.
היתרון העיקרי של המערכת ההיברידית טמון בכך שהמערכת החשמלית מנצלת את אנרגיית הבלימה לצורך טעינת המצברים, וזאת במקום לבזבז אותה כאנרגיית חום (ברכב הקונבנציונלי). כאן יש למערכת יתרון רב בשל שכיחות העצירות התכופה בין הבתים במהלך העבודה העירונית (כגון משאית לפינוי אשפה, או אוטובוס עירוני) וכן בעצירות הנדרשות בתנועה העירונית הפקוקה. אנרגיה זו משמשת לאחר מכן להתחלת הנסיעה המחודשת, כשהיא מועברת למנוע החשמלי. מערכת הבלימה מבוקרת בצורה אלקטרונית, כך שבכל האטה, הפעלת ריטרדר ובלימה מופעלת מיידית המערכת הטוענת את המצברים. רק אם נדרשת בלימה חזקה במיוחד מופעלים בלמי השירות. התוצאה בפועל היא שגם הבלאי של מערכת הבלמים הוא נמוך במיוחד ומפחית את ההוצאות התפעוליות של הרכב.
המערכת החשמלית נאגרת במצברים, כשהיא מאפשרת עבודה ממושכת יחסית כשמנוע הדיזל אינו עובד. חיסכון נוסף בדלק מושג בעת ההמתנה, כשלא נדרש להשאיר את מנוע הדיזל עובד בסרק, וניתן להשתמש באנרגיה חשמלית חסכנית להפעלת מערכות הרכב. הכל תלוי, כמובן, במצב הטעינה של המצברים. בחלק מהרכבים ניתן לטעון את המצברים גם באמצעות מערכת החשמל הקונבנציונלית במהלך הלילה, וזאת בחיסכון נוסף באנרגיה.
יצרני המשאיות והאוטובוסים ההיברידים טוענים לחיסכון משמעותי ביותר בצריכת הדלק, חיסכון נע בטווח שבין 30% ל- 35%, תלוי כמובן במאפייני השימוש ברכב הכבד. במקביל לכך מצטמצמת פליטת דו תחמוצת הפחמן הגורמת להתחממות כדור הארץ. המערכת החשמלית היא שקטה מאוד, דבר המסייע לעבודה התפעולית הידידותית לסביבה באזורי המגורים, ולהעלאת איכות חיי התושבים. יתרון נוסף קשור להפחתה משמעותית בהוצאות התחזוקה של מערכת בלמי השירות שכאמור, כמעט ואינם נשחקים.

תכנון מושכל של המרכב

קונפיגורציה נכונה של המשאית, המרכב והגרור תתרום לחיסכון בהוצאות כבר מהיום הראשון. נקודה.
מחקרים רבים הוכיחו כי לתכנון נכון של כלי הרכב יש חשיבות מכרעת בכל הקשור לחיסכון בדלק. בראש ובראשונה יש להקפיד על מבנה קל- משקל שבו יש שימוש רב בדפנות קלות משקל (אלומיניום ופלסטיק), ומרכב תחתון שיתאים למאפייני העבודה של הרכב. אין טעם ליצור מרכב חסון (וכבד) במיוחד, כשמאפייני העבודה אינם דורשים זאת. התכנון של המרכב צריך להיות חכם ופונקציונלי, כך שיעשה שימוש חכם ככל האפשר בנפח, בקומות ותאי האחסנה. התכנון ההנדסי אינו חייב להישען על קונספציות מיושנות, וחשוב להתייחס לכל מרכב לגופו.
שיקול אחר צריך להנתן לאווירודינמיות של המרכב והגרור. המרכב צריך להיות 'חלק' ככל האפשר, כלומר ללא בליטות, זיזים, הגבהות וכדומה. כמו-כן כדאי לנסות ולהקטין את המרחק בין המשאית לגרור למינימום. תכנון חכם יאפשר להקטין את מערבולות האוויר שנוצרות בנסיעה, להפחית את ההתנגדות לזרימת האוויר, ולאפשר חיסכון משמעותי בצריכת הדלק.

האווירודינמיות של המשאית, המרכב והגרור

לאווירודינמיות של הרכב הכבד יש, כאמור, חשיבות רבה בכל הקשור לצריכת הדלק. במחקרים מקיפים שנעשו בנושא זה בארה"ב ובאירופה נמצא שע"י הקניית אווריודינמיות משופרת לשילוב של הרכב המורכב (תומך + נתמך) ניתן לחסוך עד 15% בצריכת הדלק ובליטת דו תחמוצת הפחמן. שיפור המבנה האווירודינמי מושג באמצעות שימוש ב- 'אף' בחזית המשאית (הווה אומר בעיקר שימוש במודל האמריקאי שבו תא הנהג ממוקם מאחורי המנוע), התקנת מרכבים 'חלקים' נטולי בליטות ושקעים, ובעיקר שימוש 'בחצאיות רוח'. מדובר במגינים פלסטיים המורכבים על ההתקן למניעת חדירת גופים אל בין גלגלי המשאית, ואשר מחוייב הן ע"פ התקינה האירופאית והן ע"פ התקינה המקומית (בישראל רק למשאיות שמשקלן הכולל מעל 12 טון, משנת ייצור 1995 ואילך). החצאית החלקה הינה חיפוי קל למגן הקשיח, כאשר תפקידה הוא להפחית את מערבולות האוויר בצידי המשאית. ניתן גם להתקין את החצאיות הללו והן במרווח שבין התומך לנתמך  , (cab extenders)להפחתת ההתנגדות לזרימת האוויר באזור זה. בבדיקה שנערכה לפני כשלוש שנים בהולנד עם החצאיות החלקות ובלעדיהן, נמצא חיסכון בדלק בשיעור שנע בין 5% ל- 15%. אישוש לממצאים הללו נתקבל גם מניסוי ממושך שערך ארגון ה-  TNTושבו הושג חיסכון של 10% בצריכת הדלק. גם בניסויים במנהרות רוח נתקבלו ממצאים שמוכיחים שמושגת הפחתה שנעה בין 14% ל- %18 בהתנגדות לזרימת האוויר, וכי נתון זה בא לידי ביטוי בחיסכון שנע בין 7% ל- 9% בצריכת הדלק. בפועל, בנתוני נסועת אמת, התוצאות אף טובות יותר. בחישוב הכלכלי ההולנדי נמצא שעלות ההתקנה של החצאיות הצידיות מחזירה את ההשקעה בה בתוך פרק זמן של שנתיים בלבד, כאשר ניתן לבצע התקנה מהירה ופשוטה במחצית מהמשאיות שכבר נוסעות בכבישי המדינה. מאז זינקו מחירי הדלקים במידה נכרת, ויש להניח שתקופת ההחזר על ההשקעה הצטמצמה עוד במידה משמעותית, ובתובלה ארוכת-טווח הוא עומד על חודשים ספורים.
פרופ' מיכאל וון-טורן מאוניברסיטת  TU Delftההולנדית בדק ומצא שבשנת 2005 נלקחו לשימוש בהולנד כ- 10,000 גרורים כבדים, כאשר צריכת הדלק הממוצעת שלהם הייתה כ- 30 ליטר ל- 100 ק"מ. במונחים שנתיים כוללים צריכה זו מתורגמת ל- 750 מיליון ליטר של סולר. וון-טורן טוען שניתן בקלות יחסית להפחית כ- %5 מצריכת הדלק הזאת, שמשמעותה גם הפחתה של 50 מיליון טון של דו תחמוצת הפחמן.
לתכנון האוורודינמי יש משמעות עצומה, גם כשמדובר במשאיות כבדות. כך, לדוגמא, במשאית רכינה כבדה בעלת הנעה 8x4 , ואשר גומעת כ- 80,000 ק"מ בשנה, ניתן לחסוך כ- 2,700 ליטר סולר רק באמצעות תכנון אווירודינמי אופטימלי. אם המשאית נוסעת כ- 120,000 ק"מ בשנה, הרי שהחיסכון יגיע ל- 4,050 ליטר (!).

אם באווירודינמיות עסקינן, הרי שיש לציין כי בניסויים רבים הוכח שצריכה להיות התאמה אופטימלית של התומך והנתמך, כאשר יש לנסות ולהקפיד שמרכב המשאית, וכן מרכב הגרור או הנתמך לא יעברו את גובה הקבינה. יש לכך השפעה גרועה על האווירודינמיות של הרכב, כשהבדלי הגובה יוצרים "מערבולות אוויר" שגורמים לצריכת דלק גבוהה. במילים אחרות: יש להעדיף מרכב ארוך על פני מרכב גבוה ובולט. בלית ברירה, כשמתקינים מרכב גבוה, יש להתקין בנוסף גם מסיט רוח עליון על גג תא הנהג. משקלו של חלק זה הוא זניח למדי, כשהוא תורם רבות לשיפור האווירודינמיות ולהפחתת צריכת הדלק. מפרסום רשמי של משרד האנרגיה הבריטי ניתן ללמוד שמגן הרוח עשוי לחסוך כ- 3.7% (!) מצריכת הדלק של התומך ("סוס"), וזאת בתנאי שהוא נחוץ (בשל הפרשי גובה) ובתנאי שהוא מכוון לגובה הנכון (כשהניסיון מוכיח שבחלק ניכר מהמשאיות הוא לא מכוון כהלכה).
סוגיה נוספת הקשורה לאווירודינמיות קשורה למרכב התחתון של הרכב. תקנות התעבורה מחייבות אומנם מגיני בוץ בכלי הרכב המסחריים לסוגיהם, אולם אין צורך שהמגן יכסה את כל רוחבו של המרכב. נהגים רבים מתקינים מספר מגיני בוץ, זה לצד זה, לכל רוחבם של המשאית או הגרור, לעיתים כיוזמה פרסומית אישית של בוני המרכב. פרט למשקל העודף, יש כאן אלמנט המקשה על האוויר לזרום בחופשיות מתחת לשלדת הרכב, וכך נוצרת התנגדות משמעותית לזרימת האוויר. את התוצאות רואים בסופו של דבר בחור הגדול בכיס.

 

 


 
 
 

 

 


+ הוסף תגובה חדשה
תגובות:
Loading בטעינה...

Go Back  Print  Send Page
[חזור למעלה]        [הוספה למועדפים]        [מפת האתר]        [יצירת קשר]        [קישורים]
 
 
     
לייבסיטי - בניית אתרים