להפחית ברבע את צריכת הדלק

שרות רכב ותחבורה 


מחירי הדלקים מזנקים שוב במהלך החודשים האחרונים, כשהם מכבידים מאוד על כיסן של חברות התובלה וההסעה. בשטח מוצעים מגוון של פתרונות להפחתת צריכת הדלק, וזאת החל מרכישת משאיות נקיות יותר, דרך דגשים על אווירודינמיות והפחתת המשקל העצמי, דרך פתרונות היברידים, וכלה בפתרון החדשני והמבטיח מכל שמדבר על מנוע דיזל שמסוגל לפעול באמצעות תערובת של סולר וגז טבעי.
מנועי הדיזל החדשים אומנם מתמודדים עם הדרישה להפחית משמעותית את זיהום האוויר, כאשר במקביל מושגת הפחתה בצריכת הדלק. במהלך השבועות האחרונים בחנו בחברת מרצדס את צריכת הדלק ופליטת זיהום האוויר במשאיות המתקדמות ביותר מתוצרתה, וזאת באמצעות מבחן דרך השוואתי מפרך, שבוצע למרחק נסיעה של 10,000 ק"מ, תוך כדי בחינת מספר משאיות והשוואת צריכת הדלק ביניהן. התוצאות, שהושגו באימות ופיקוח רציף של חברת DEKRA, הוכיחו שצריכת הדלק הממוצעת במשאיות האקטרוס החדשות שבקרבן הותקן מנוע יורו- 6
פחתה בשיעור של 7.5% בהשוואה למשאיות דומות שמנועיהן עומד בתקני יורו-5. ההשוואה לאותו דגם אקטרוס הולידה חיסכון בשיעור של 4.5% בצריכת הדלק. מנועי יורו-6 אומנם יכנסו לשוק במהלך שנת 2014, אולם כבר כעת נראה שהחיסכון בדלק הוא משמעותי למדי.

במבחן הדרך נמצא שצריכת הדלק האבסולוטית של דגמי האקטרוס החדשים נעה בין 25.1 ל- 25.9 ליטר דלק ל- 100 ק"מ. במקביל לפליטת ה- CO2 נרשמה ירידה חדה בשאר הפליטות המזהמות, וזאת בשיעור של עד 80%. כדאי לציין שהדגם החדש שנבחן, 1845 BlueTec 5 Actros, מאופיין גם בצריכה נמוכה במיוחד של תוסף האוריאה (אד-בלו),כאשר  כאן הירידה כאן היא דרמטית במיוחד. למנוע החדש נדרש תוסף בנפח של 0.86 ליטר ל- 100 ק"מ, וזאת בהשוואה ל- 1.55 ליטר למאה ק"מ, כפי שנדרש עד כה. 
הנעה היברידית למשאיות ואוטובוסים עירוניים
ההנעה ההיברידית בכלי הרכב הכבדים הפכה בשנתיים האחרונות לעניין מקובל. הבעיה העיקרית היא שהיתרונות של המערכת ההיברידית באים לידי ביטוי בעיקר בתנועה העירונית, הווה אומר משאיות הפועלות בשירות הציבורי (כגון פינוי אשפה) וכן למשימות חלוקה בעיר הצפופה. באוטובוסים עירוניים ובמשאיות פינוי האשפה ניתן אף להגיע לשיעורי חיסכון של 30% ויותר בצריכת הדלק. בתחום זה יש למשאית ההיברידית יתרונות נוספים ובהם פליטת זיהום אוויר נמוכה ויצירת רעש תנועה / עבודה נמוך במיוחד.
הטכנולוגיה ההיברידית מאפשרת למשאית ההיברידית העירונית לנצל בצורה הטובה ביותר את פרקי הזמן הארוכים שבהם היא עומדת (ברמזורים, פקקים, נקודות פינוי אשפה וכו' ). מדובר בפרקי זמן תכופים וממושכים שבהם אין צורך בעבודה בסרק של מנוע הדיזל. במקביל, שמושג חיסכון משמעותי בצריכת הדלק ובהפחתה של זיהום האוויר העירוני. חיסכון נוסף בצריכת הדלק מושג בעקבות עקרון העבודה של הרכב ההיברידי שטוען במהלך הבלימה את המצברים המתרוקנים של הרכב (בדומה לפעולת הריטרדר), כאשר לאחר מכן מנוצלת האנרגיה שנאגרה במצברים להתחלת התנועה של המשאית, לאחר העצירה. במקביל לכך, ניצול אנרגית הבלימה לטעינת המצברים מאפשר להפחית למינימום את השימוש במערכת הבלימה הקונבנציונלית.  השימוש בבלמי האוויר המכניים נעשה רק בעת בלימה חזקה/ חירום. מנגנון מיחזור אנרגית הבלימה מאפשר להפחית בשליש לערך את מידת בלאי הרפידות. המשמעות היא שגם עלויות הטיפולים ואחזקת מערכת התמסורת הן נמוכות יותר במשאית ההיברידית.
הבעיה היא, כאמור, שהטכנולוגיה ההיברידית אינה יעילה במשאיות שעבודתן אינה עבודה עירונית גרידא. יש לזכור כי למצברי הליתיום-יון יש תג מחיר כפול: גם עלות רכישה גבוהה וגם משקל גדול המפחית מכושר הנשיאה של המשאית. 
הפתרון המהפכני: מנוע המוזן בסולר וגז טבעי
הפתרון ההיברידי איננו כדאי, כאמור, לכלי הרכב שעיקר פעילותם בתובלה בין עירונית.  בנקודה זו נכנס לתמונה המנוע המהפכני המופעל בתערובת של סולר וגז טבעי. המנוע החדש מאופיין ביעילות הגבוהה ממנוע הדיזל הקונבנציונלי, וזאת הודות להצתה הטובה של הגז, שמושגת הודות לבעירת הסולר. בניסוי שערכה חברת וולוו עם 3 חברות תובלה בשבדיה ובבריטניה הוסבו מספר משאיות מדגמי ה- FM לעבודה משולבת של סולר וגז. המנועים בנפח 13 ליטר דומים במאפייניהם למנועי הדיזל, אלא שבוצעו בהם שינויים והתאמות, כשהעיקרי שבהם הוא התקנת מצתים במנוע ואשר מאפשרים בעירה טובה של הגז, ובו בזמן גם של הסולר שמוזרק לצילינדר. התוצאה בפועל היא שצריכת האנרגיה של המנוע החדש נמוכה משמעותית מזה של מנוע דיזל מקביל. ההישג של מהנדסי וולוו מקורו בהצלחה לשלב בין דיזל וגז, כך שיוכלו לעבוד יחדיו, בו זמנית, במנוע בודד. למתאן יש יתרון כדלק אלטרנטיבי, וזאת מכיוון שהוא נמצא בשפע ביחס לדלקים אלטרנטיביים טבעיים אחרים, וזאת כשבעולם יש הרבה יותר מאגרי גז טבעי מוכחים, ממאגרי הנפט המתכלים. כמובן שגילוי מרבצי הגז הגדולים מול חופי ישראל הופכים גם אותנו למשתמשים פוטנציאליים 'כבדים' למנוע החדשני. העלויות של חברות התובלה תרד במידה נכרת, כשההוזלה תחלחל לשירותים שמעניק הענף בכל מגזרי הפעילות. השימוש בגז נוזלי (liquefied methane gas ) הוא כיום בראש סדר העדיפויות. כמות האנרגיה שאותה ניתן לקבל היא פי 4 לערך בהשוואה לכמות האנרגיה אותה ניתן לקבל ממשאית המונעת בגז טבעי 'רגיל'. המשמעות היא שטווח הנסיעה הוא גדול משמעותית ונדרשים מיכלים קטנים וקלים יותר לאחסון הגז הנוזלי. להערכתינו, מדובר בשיקול משמעותי נוסף שיתרום לכדאיות של הקמת מתקן (יקר) 'להנזלת' הגז הטבעי  בישראל. כמובן שמתקן שכזה גם יקל מאוד על אפשרות ייצוא הגז למדינות אחרות.
בניסויים שערכו אנשי וולוו נמצא שטווח הנסיעה של משאית 'עירונית' יכול להגיע לטווח שבין 500 ל- 1000 ק"מ בין תדלוק אחד למשנהו, בהתאם לתנאי הנסיעה. מדובר בטווח הגדול פי 2 מזו של משאית דומה שבה יש מיכלי גז טבעי דחוס, וטווח הגדול פי 4 ממשאית המוזנת בגז (Otto engines). יחד עם זאת, בוולוו מציינים כי בשלב ביניים, עד שתורחב התשתית לתדלוק בגז נוזלי, ניתן יהיה להשתמש בשילוב של דיזל עם גז טבעי דחוס.  תשתית התדלוק בגז נוזלי מהווה כיום אתגר לא פשוט. מצד אחד היצע המשאיות הראשוני יהיה דל, ומצד שני תחנות התדלוק לא יקימו תשתית תדלוק נוספת ויקרה עבור מעט המשאיות שצפויות לנוע בשיטה זו. בפועל הבעיה היא גדולה ומורכבת הרבה יותר, מאחר ונדרשת גם תשתית להפקת הגז הנוזלי, לאחסונו, לשינועו לתחנות התדלוק ולאחסונו המורכב בתחנה עצמה. נכון להיום, באירופה ישנן רק תחנות תדלוק המספקות גז טבעי דחוס, וגם מספרן של האחרונות אינו גבוה. בכדי ליצור גז במצב צבירה נוזלי יש צורך לקרר אותו לטמפרטורה של מינוס 160 מעלות, במקום לבצע פעולה של דחיסת גז. הפעולה המיוחדת הזאת יוצרת, כאמור, קשיים לא פשוטים בהפקת הגז הנוזלי, אחסונו ושינועו. היתרון הגדול הוא שהנפח שלו קטן פי שניים בהשוואה לגז הטבעי הדחוס.
במשאית נדרשים מספר שינויים. פרט למיכלי אחסון הגז המיוחדים, למשאית מתווספת גם מערכת תדלוק נוספת, להזרקת הגז לסעפת היניקה. בשלב ראשון מוזרקת כמות קטנה של סולר לצילינדר, כאשר במהלך הדחיסה הסולר ניצת (כתוצאה מהלחץ והחום) והצתה זו מלובת מייד לאחר מכן בהצתה של הגז. בדרך זו נמנע הצורך להתקין מצתים לצילינדרים להצתת הגז, והמנוע הופך להיות יעיל וחסכני. בפועל מדובר בניצול התכונות הטובות של הסולר וניצול יתרונותיו של מנוע הדיזל המודרני, כשההשבחה של ההצתה היא בגז מתאן. מי שאמון על קביעת היחס בין הסולר לגז הוא מודול מחשב שנעזר בחיישנים על מנת לקבוע את כמות ועיתוי ההזרקה של כל אחד משני  רכיבי התדלוק, וזאת בהתאם לתנאים המשתנים הרגעיים. השיעור הגבוה ביותר של גז מוזרק בעת שהנהיגה היא רציפה ויציבה. מעבר לכך, במידה ונגמר הגז במיכל, המנוע יכול לעבוד על סולר בלבד, דבר המקנה גמישות תדלוק מירבית. היעד של מהנדסי הפיתוח הוא למקסם את שיעור הגז, ולהפחית את שיעור הסולר. בוולוו סבורים שניתן להגיע ל- 80% גז ו- 20% סולר, בחלק נכבד מזמן הנהיגה. נכון להיום השימוש הוא בתערובת שבה שעור הגז הוא עד 70%, והיתרה סולר רגיל או סולר המופק ממאובנים (fossil diesel) או ממקורות טבעיים (bio-mix diesel) . הערכה היא שניתן יהיה להפחית את כמות פליטת דו תחמוצת הפחמן בשיעור של עד 80% (!) בטווח הארוך, בהשוואה למנוע הדיזל הקונבנציונלי.
מאן, פולקסווגן ובוש: אוטובוס עם הנעה דו-דלקית
בחברת פולקסווגן השיקו לאחרונה חידוש מרענן בתחום האוטובוסים: אוטובוס עם הנעה דו-דלקית. מדובר בשיתוף פעולה שבין פולקסווגן, בוש , מאן וחברת CEG. האוטובוס החדש מיועד לשוק הברזילאי , כאשר המנוע יכול להיות מוזן הן בגז טבעי דחוס והן בסולר, וכמובן שבשילוב של שניהם גם יחד בהליך הבעירה.
מדובר בפיתוח יישומי מרתק, שבו נלקח מנוע דיזל קונבנציונלי של מאן, עם 6 צילינדרים, ואשר עומד בתקני יורו-5.
מחברת מאן נמסר כי הטכנולוגיה החדשה מאפשר ליהנות בו זמנית מהיתרון של הסולר ומהאפשרות לתדלק בגז טבעי, כאשר השילוב של הגז מאפשר להפחית במידה משמעותית את זיהום האוויר שיוצר מנוע האוטובוס. יחד עם זאת, הגז הטבעי דורש מיכלים  גדולים, כאשר 1 ליטר של סולר יכול להיות מוחלף ב- 0.9 מטר מעוקב של גז טבעי דחוס. בבדיקות שערכו אנשי החברה נמצא שכמות פליטת החלקיקים של המנוע קטנה ב- 80%, ואילו פליטת דו תחמוצת הפחמן קטנה ב- 20%.
אב הטיפוס של האוטובוס הדו-דלקי פותח, כאמור ע"י מאן ובוש, כשהתפעול החסכני ביותר בדלק הוא בעת עבודה עם 90% גז טבעי דחוס ו- 10% סולר. אנשי בוש הם אלו שפיתחו את מערכת ניהול המנוע, כך שהוא יוכל לתפקד בשיעורים משתמים של סולר וגז טבעי דחוס, וזאת בהתאם לתנאים המשתנים. במידה והגז נגמר, מנוע האוטובוס יכול לנסוע באמצעות סולר. המשמעות היא שהאוטובוס אינו תלוי בנקודת מילוי גז לצורך נסיעתו השוטפת. 
מהנדסי חברת בוש הם אלה שהיו אמונים על פיתוח מערכת ההזרקה הממוחשבת, וזאת כשהמערכת מאפשרת להשתמש בתערובת שמכילה עד 90% גז טבעי דחוס. במקביל לכך, הצוות של בוש הוא זה שפיתח את מערכת הניהול הדו-דלקית האלקטרונית, וזאת כשמדובר במערכת חכמה המאפשרת להשתמש בתערובות ביחסים שונים, בהתאם לצרכי הנסיעה. המערכת נבחנה לאחרונה בברזיל במגוון של תנאי דרך, והיישום לענף ההסעות נראה קרוב.
שיתוף הפעולה בין מאן לבוש בברזיל הוא במסגרת פרויקט מיוחד שמכונה ' Rio Sustainable Transport program' (תוכנית תחבורה ברמת קיימא בעיר ריו דה ז'נרו). היעד של תוכנית זו הוא שיפור מהותי בכל מערך התחבורה הציבורית בעיר העמוסה לעייפה, וזאת לקראת משחקי ה- World Cup בשנת 2014 והמשחקים האולימפיים שאמורים להיערך בעיר בשנת 2016. פרט לעיבוי ושיפור התחבורה הציבורית, הכוונה היא גם להפחית את פליטת המזהמים של האוטובוסים שנוסעים בעיר. במסגרת פרויקט זה נבחרה חברת Gas Natural Fenosa שהיא אמונה על אספקת הגז הטבעי הדחוס , וביחד עם קבוצת CEG Group יבוצעו השקעות גדולות בתשתיות תדלוק מתאימות. המטרה היא שהתשתית תהיה מוכנה בזמן לקראת אספקת האוטובוסים הללו המצויידים בהנעה דו-דלקית.

 



 

הרשם עכשיו לניוזלטרים של רכב ותחבורה: 
קצר, ממצה, איכותי, חינם - אצלך במייל
דואר אלקטרוני
שם פרטי
שם משפחה

+ הוסף תגובה חדשה
תגובות: (צפה ב-  תגובות בעמוד זה)
Loading בטעינה...

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