חידושים מחשמלים בגרורים ובנתמכים

ענף הגרורים המסורתי משנה את פניו ברוח התקופה. כשמשאיות עוברות להנעה חשמלית נקייה והדגשים מוסטים להפחתת צריכת האנרגיה, לא פלא שגם יצרני הגרורים מתחילים לאמץ חידושים טכנולוגיים שאמורים לשלב את הענף במהפכה הירוקה. גם הרגולטורים נמצאים בתמונה. הנתונים מלמדים לדוגמה, שמשאיות בינוניות ומשאיות כבדות הן רק כ-5% מכלי הרכב בכבישים בארה"ב, אך מייצרות 23% מהפליטות מכל סוג של תחבורה. מאחר שחלק ניכר מהתובלה הכבדה מערב נתמכים, יש מקום רב לשיפור ולהתייעלות, ולהכנסת חידושים בטיחותיים. בכתבה זו נסקור מספר חידושים מעניינים בענף.

נתמך שמאפשר עבודה היברידית נקייה

הנתמך החדשני של חברת רבוי (Revoy) האמריקנית נחשף לאחרונה לאחר שלוש שנים מאומצות של פיתוח. הטכנולוגיה החדשה יכולה להפוך משאיות דיזל למחצה להיברידית בתוך 5 דקות בלבד בעת שהיא עוזרת למשאיות דיזל להשתמש בסוללות כדי לצמצם פליטות בשיעור של עד 80%.

החברה הדגימה את פעולתה: משאית דיזל סמי טריילר טיפוסית המספקת חלקי רכב ממקסיקו לממפיס מקבלת כעת את רוב הכוח שלה מחשמל בחלק מהמסלול שלה. המשאית היא אחת הראשונות שנוסתה בה טכנולוגיה חדשה שמתחברת לחלק הקיים כדי להפוך אותה להיברידית.

בתחנת החלפה בדאלאס, גרור עם סוללה טעונה נמשך אוטומטית למשאית באופן שיוכל להתמקם במקומו בין תא הנהג לבין הנתמך. "תהליך זה אורך בערך חמש דקות, ולמעשה מהיר יותר ממילוי מכל דיזל", אומר איאן רוסט, מנכ"ל ומייסד של חברת רבוי, הסטארט-אפ שתכנן את הטכנולוגיה החדשה ששמה Revoy EV. כשהמשאית עוזבת את דאלאס, היא נוסעת 234 מייל לתחנה בארקנסו, להחלפה מהירה נוספת. אותן החלפות מתרחשות גם בנסיעה חזרה מדי יום.

כשהנתמך החדש מחובר, הסוללה מספקת מספיק כוח נוסף כדי לצמצם את הפליטות ב-70% עד 80%. המשאית עדיין משתמשת מעט בסולר, אבל עשוי לעבור מ-9.6 עד 12.8 ק"מ לליטר סולר ל-32 עד 56 ק"מ לליטר. בחברה טוענים, כי המערכת עשויה לחסוך לחברת שילוח 25,000 דולר בשנה למשאית על דלק.

מספר משאיות כבדות חשמליות לחלוטין כבר נוסעות בכבישי ארה"ב, אך יש מחסומי אימוץ. האתגר הראשון הוא העלות שנותרה גבוהה למרות ההקלות במס, הזמינות במסגרת חוק הפחתת האינפלציה. המשאית החשמלית יקרה מאוד משלב הרכישה - כמעט פי שלושה מעלות של משאית דיזל דומה. חברות התובלה גם צריכות לדעת מתי להטעין, כי חשמל עשוי להיות יקר יותר מדלק אם המשאית מחוברת לחשמל בזמן הלא נכון. תעריפי הלילה נמוכים מאוד במרבית המקומות, ואסטרטגיית זמן הטעינה מקבלת משמעות רבה. מכיוון שכך, התזמון חשוב מאוד, וזה לא משהו שחברות הובלות התחשבו בו עד כה באופן מסורתי.

על ידי טעינת הסוללות רק בזמן שבו עלות החשמל נמוכה, המערכת של רבוי יכולה להתחרות בעלויות הסולר, לפיכך חברות ההובלה משלמות רק בעבור השירות, לא על הרכב. זה דומה לרעיון של החלפת סוללות, המשמש כיום בחלק מהמכוניות והאופנועים החשמליים. הכנסת הסוללה לנתמך על גלגלים מקלה בהרבה את החיבור. במקום להזדקק לציוד חדש להרמת סוללת משאית מסיבית, רבוי משתמש באותה מערכת בסיסית שבה משתמשות המשאיות כדי לחבר גרורים כעת, והטכנולוגיה שלה יכולה לשמש לכל סוג של משאית.

נכון לעכשיו, משאיות חשמליות אינן מתאימות לנסיעה למרחקים ארוכים. הסוללות כבדות, והוספת קיבולת כדי להגדיל את הטווח פירושה שהמשאית יכולה לשאת פחות משא. טעינת סוללות גדולות מצריכה המתנה של נהגי המשאיות בין 90 דקות למספר שעות. עם תשתית טעינה מוגבלת הזמינה כעת, משאיות חשמליות צריכות לפעמים להמתין בתור לפני שהן יכולות להתחבר לחשמל.

המערכת של חברת רבוי נועדה להתאים לתהליך הנוכחי שבו משתמשים קווי התובלה הלוגיסטית. המשאיות נוסעות במסלולים הרגילים, וכשהן עושות את העצירות הרגילות שלהן, הן מפעילות את Revoy EV. כך הן חוסכות כסף, ובעיקר פולטות הרבה פחות פחמן. מנהל רבוי מסביר: "למעשה אנחנו מוכרים מעין מומנט שנצבר באנרגיה חשמלית. הלקוחות מקבלים רק כוח לגרור את המטען שלהם, ובסופו של דבר זה מה שאכפת להם."

הכוח הנוסף גם עוזר למשאיות להאיץ מהר יותר - משהו שעשוי לעזור בבטיחות כאשר משאית מנסה להתמזג בכביש מהיר - והבלימה הרגנרטיבית של הנתמך החדש פירושה שהמשאית יכולה לעצור מהר יותר ב-30%. הטכנולוגיה של רבוי מוסיפה גם תכונות כגון זיהוי נקודה עיוורת, נסיעה לאחור אוטומטית ותיקון אוטומטי כדי לעזור למשאיות למנוע התהפכות למשל. הטכנולוגיה יכולה גם לעזור לשפר את הביצועים של משאיות חשמליות, לפיכך הנתמך החשמלי מרחיב את טווח הנסיעה.

החברה שואפת לעבוד אך ורק עם משאיות חשמליות ככל שיותר שולחים יעשו את המעבר. (קליפורניה דוחפת להאיץ את המעבר הזה עם חוק שמחייב יצרנים להתחיל לייצר משאיות כבדות עם אפס פליטות השנה, ויעד של 300,000 משאיות אפס פליטות בשימוש עד שנת 2035). לעת עתה, הטכנולוגיה המהפכנית יכולה לשמש כמעט שני מיליון תומכי סמי טריילר שנוסעים כיום על הכביש.

נתמך חשמלי חדש של טרמוקינג

ענקית הקירור, קבוצת טרמו-קינג (Thermo King), החלה לאחרונה להשקיע בחברת Trailer Dynamics בכוונה להשקיע בחברה השקעה אסטרטגית. הנתמך החשמלי eTrailer מספק הנעה תומכת המאפשרת הפחתת פליטה מסולר ופליטה ניכרת של CO2 בשילוב עם תומכים מסורתיים בעלי מנוע דיזל. הנעה כזו בשילוב עם תומך חשמלי מרחיבה את טווח הנסיעה ויכולה להניע יחידות קירור מחושמלות או מסורתיות לגרורים (TRU).

החברה האם של טרמו-קינג, טריין טכנולוגיות (Trane Technologies), עומדת להיהפך למשקיעת מיעוט אסטרטגית, תוך יצירת שיתופי פעולה עם Trailer Dynamics. האחרונה הייתה עד כה בשיתוף יצרנית הגרורים הגרמנית קרונה (Krone). שתי החברות פיתחו יחדיו את נתמך הקירור החשמלי eCOOL LINER עם יחידת קירור המכונה קלסינאו (Celsineo) - יחידה חשמלית לחלוטין.

נתמך Krone eCool Liner החדשני פועל בתיאום הדוק עם יחידת ההינע החשמלית כדי להבטיח שהמטען מקורר ללא פליטות. המערכת פועלת במתח גבוה של 800 וולט. היחידה מספקת דרישת הספק ממוצעת של 15 קילוואט בתחום ההקפאה העמוקה לא רק ליחידת הקירור אלא גם למערכת ההנעה החשמלית של הנתמך.

על פי התוכניות, שיתוף הפעולה החדש צפוי להניע חידושים שישפרו את היעילות ויאיצו את המעבר לתחבורה ללא פליטות באירופה, ויפחיתו את פליטת גזי חממה. טרמו-קינג תספק את המומחיות שלה בפתרונות קירור וחשמול לתחבורה בתעשייה. שיתוף הפעולה יאפשר אינטגרציה של טכנולוגיות ומהפכה בתעשייה, תוך מתן יכולות לוגיסטיות משופרות למסחר, לתעשייה ולמשלחי מטענים, להובלה של סחורות טריות וקפואות.

מוסיפים מערכת לחיבור אוטומטי של נתמכים

טכנולוגיה אחרת קשורה לתחום הבטיחות ולנוחות התפעול של הנהג. חברת התובלה האמריקנית סטאוטון (Stoughton) החליטה לשפר את רמת הנוחות של הנהגים ואת יעילות התובלה, הכול בלחיצת כפתור. בחברה בחרו ליישם במשאיות מערכת מסוג Auto Connect שמחברת את המערכות הפנאומטיות, קווי החשמל וקווי התקשורת (CAN bus) או חיווט תקשורת אחר באופן אוטומטי לחלוטין ובתוך 7 שניות בלבד. הנתמכים של חברת סטאוטון תואמים באופן בלעדי למערכת Auto Connect של חברת אלקטרנס טכנולוגיות (Electrans Technologies).

ג'רמי סנדרס, סמנכ"ל המסחר של סטאוטון, מתאר את המציאות המתהווה: "דמיין שנהג נוסע, לוחץ על כפתור בתוך תא הנהג, וכעבור 7 שניות נוסע משם עם הגרור." המשמעות היא שהנהג אינו צריך לרדת מתא הנהג בגשם, בשלג או בחום המהביל כדי לבצע את ריתום הנתמך או ניתוקו. לדבריו, "זה לא עתיד רחוק. זה כאן עכשיו. הלקוחות מוכנים לאמץ את הטכנולוגיה הזו והתעשייה עוברת להתייעלות ולשיפור הבטיחות ומכוונת לנהיגה אוטונומית."

אלקטרנס טכנולוגיות פיתחה את הפטנט Auto Connect התואם תומכים הנוסעים בין מסופי טעינה ופריקה. ככל שהנסיעה קצרה יותר, התרומה של המערכת ליעילות התפעולית ולהפחתת העומס והעייפות של הנהג המקצועי רבה יותר. כמובן שהיא תורמת גם לבטיחות מכיוון שהכול נעשה אוטומטית, תוך שליטה ובקרה ממוחשבות על כל התהליך. בטיחות הנהג משתפרת שכן הוא אינו נדרש לטפס לצלחת הגרירה או לרדת מהאזור כדי לבצע פעולות.

מערכת Auto Connect מחברת, כאמור, את המערכות הפנאומטיות, קווי החשמל ואפיק ה-CANBUB (או חיווט תקשורת אחר). הכול מבוקר ונשלט דרך מגוון רחב של חיישנים ומצלמות. הקווים מחוברים באופן מלא ופועלים היטב, כל אחד בנפרד, עם אותות המועברים באופן חופשי בשני הכיוונים.

מצמד חיבור משודרג המוגן בפטנט ומותקן בנתמכים היבשים של סטאוטון נועד להתאים למערכת Auto Connect החדשה. חריץ בגב הקדמי תוכנן במיוחד כדי לאפשר מקום לרכיב האוטומטי ולהגן על המקלט (receiver) מפני נזק. הוא מאפשר חיבור קל.

מכיוון שהכול מתוכנן ונבנה מראש לפי המפרט הטכני, אפשר להתקין, לחבר ולהכין את רכיב Auto Connect תוך שעה על נתמכים חדשים עם מצמד Auto Connect האופציונלי. נתמכים יבשים של סטאוטון המצוידים בתכונה זו יהיו תואמים לדור קודם, כלומר הם מאפשרים לחבר משאיות ונתמכים לחיבורים מדור קודם או לתכונת Auto Connect החדשה. התאמתם לאחור מספקת לצי גמישות בשימוש בציוד הקיים למשאיות ולנתמכים.

טכנולוגיה של ZF לנתמך חשמלי

טכנולוגיית חשמול הגרורים של ZF עוזרת להפוך את התובלה ליעילה יותר לכל המשאיות הכבדות, לא משנה באיזה סוג של מערכת הנעה הן משתמשות. מהצד המוכר: משאיות דיזל ותיקות עשויות להיהפך לכלי רכב היברידיים. בד בבד המערכת מאפשרת לספק טווח נסיעה נוסף למשאיות חשמליות (בין שהן מופעלות באמצעות סוללות ובין שבאמצעות תאי דלק - מימן).

הפתרון הייחודי הזה מתאפשר על ידי שילוב הסרן החשמלי שפיתחה ZF ומכונה AxTrax 2, המתווסף למערכת סוללות עם מודולים מתאימים ולמערכת לניהול הסוללה בנתמך. הדבר מאפשר להחזיר את אנרגיית בלימה (בלימה רגנרטיבית), והכוח המשוחזר יכול לתמוך במתיחה ולהקל את עומס העבודה של המנוע הראשי במשאית. דבר זה לבדו עשוי להפחית את תצרוכת הדלק והפליטות של משאית דיזל בעד 16 אחוזים. באמצעות גרסת פלאג-אין אופציונלית, החיסכון הזה אף עשוי להיות יותר מ-40 אחוז. משאיות שכבר יש להן הנעה חשמלית בלבד (סוללות או תאי דלק) יכולות להשתמש בהנעה החשמלית הנוספת של הנתמך כדי להרחיב את טווח הנסיעה המבוססת על אפס פליטות מזהמות.

עם פתרון החשמול שלה, ZF מספקת טכנולוגיית מפתח לבוני נתמכים ברחבי העולם ולציי תובלה כדי לעמוד בחקיקה המקומית לתובלה נקייה יותר. ישנם יתרונות נוספים לאחר שהמערכת מאושרת לשימוש בכביש: ה-e-Motor/e-Drive הנוסף שמותקן בנתמך מציע הרבה יותר ממיחזור של אנרגיית הבלימה, חיסכון בדלק ובפליטה והגדלת טווח הנסיעה. המערכת הופכת את העבודה של נהגי המשאיות לקלה יותר ואת התובלה ליעילה יותר:

• תמיכה בהנעה: 80% יותר כוח תאחיזה (traction force) על קרקע חלקה.
• הגדלת התאחיזה (Traction Boost): זמן ההאצה משופר בעד 50% - הדבר מועיל במיוחד בעת התמזגות בכביש מהיר, בעקיפה או בטיפוס במעלה ההר.
• עד 60% חיסכון באנרגיית הבלימה. המערכת ממזערת בזבוז חום של אנרגיית הבלמים, מפחיתה פליטת חלקיקי בלמים ומקטינה מאוד את עלויות התחזוקה השוטפת של רפידות הבלמים.
• המערכת תומכת במערכות כוח חשמליות אחרות כגון יחידות קירור וציוד עזר חשמלי חיצוני אחר.

נתמך רכין חדש לתובלה יעילה

לסיום, חידוש בתחום הרכינות. יצרנית הגרורים האמריקנית MAC Trailer חשפה לאחרונה נתמך מדגם MAC TipperMax בעל עיצוב ותכנון ייחודיים שמאפשרים למקסם את נפח התובלה. העיצוב החדש מאפשר טיפול בתובלת פסולת רבה יותר תוך שמירה על גובה נסיעה סטנדרטי. כך הוא מבדל את הנתמך מרכינות דומות שגובהן נקבע לפי גובה מסוף ההעמסה.

TipperMax הוא נתמך שעשוי מאלומיניום כדי להפחית למינימום את משקלו העצמי. דפנות האלומיניום הגבוהות מאפשרות להעמיס יותר מטען, לפיכך התובלה הנפחית ממוקסמת. עם עיצוב אלומיניום חדשני ורצפה מרכזית מונמכת, TipperMax מאפשר תובלה בגובה נסיעה סטנדרטי. השיפור הזה מבטל את הצורך במתלים ובצמיגים בעלי פרופיל נמוך, משפר את היעילות התפעולית וממקסם את תובלת המטענים.

למי שמחפשים נתמכים רכינים לתובלה, יש כעת מגוון רחב יותר של אפשרויות, בכלל זה נתמכים רכינים סטנדרטיים, נתמכים המותאמים לגובה מסופי ההטענה ונתמכים רכינים מדגם TipperMax בעלי קיבולת גבוהה. הצעה של גובה נסיעה ומידות צמיגים סטנדרטיים מאפשרת ללקוחות לייעל את המערך התפעולי. בחירת הנתמך מותאמת למאפייני התובלה שקיימים בשטח. כל אלה מקלים את יכולת השירות ועקביות התחזוקה של הנתמכים.

ביל מקנזי, נשיא המכירות של החברה, טוען ש-TipperMax החדש ממלא פער חשוב במערך הנתמכים של החברה בהיותו פתרון המותאם ללקוחות. חלק מהלקוחות אינו מוגבל ברציף ההעמסה, לפיכך אפשר לנצל את המאפיינים הייחודיים של הנתמך כדי לספק פתרונות חדשניים ומעשיים שלקוחות מחפשים.

הנתמך זמין במגוון תצורות, כולל טווח אורך של 15 עד 16.5 מטר והגדרות צמד סרנים או מספר סרנים. אפשר להתאים את TipperMax ליישומים ספציפיים כגון חומרי מיחזור, שבבי עץ ופסולת עירונית מוצקה (MSW), תוך שמירה על איכות ועלות.