Kurtynowe wyzwania

Nadzieja w stali
Producenci coraz chętniej sięgają po zaawansowane stale o podwyższonej wytrzymałości (AHSS), aby wytwarzać pojazdy, które są lekkie, wytrzymałe, konkurencyjne i wpisują się w koncepcję czystszego transportu. Analizując korzyści finansowe, dla producenta naczep ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie aspekty wpływające na ogólną ekonomikę produkcji. Samo porównanie ceny jednostkowej dla różnych gatunków stali nie daje prawdziwego obrazu poziomu kosztów produkcji. Zmniejszenie grubości blachy w większości przypadków spowoduje znaczne obniżenie kosztów zarówno przetwarzania, jak i kosztu samego materiału. Nawet jeśli cena jednostkowa tony jest wyższa w przypadku zaawansowanych stali o podwyższonej wytrzymałości (AHSS), zużywa się mniej materiału ze względu na zmniejszenie ciężaru. Stosowanie cieńszych blach pozwala obniżyć koszty cięcia, gięcia i spawania. Cięcie laserowe stali o wysokiej wytrzymałości nie różni się od cięcia stali miękkiej, a skraca się czas operacji dzięki mniejszej grubości. Spawanie cieńszego materiału daje w większości przypadków największą redukcję kosztów dzięki mniejszemu zużyciu materiałów eksploatacyjnych i możliwości zwiększenia prędkości spawania. Wprowadzenie stali AHSS o dobrej podatności na zginanie może również pozwolić na zmniejszenie liczby spoin. Gięcie profili wykonanych ze stali AHSS nie wymaga większej siły niż gięcie profili o większej grubości wykonanych ze zwykłej stali, chociaż sprężynowanie AHSS jest większe w porównaniu z konwencjonalną stalą i wymaga kompensacji w procesie.
Lżejsza i bardziej wytrzymała naczepa przynosi bezpośrednią i oczywistą korzyść dla operatora logistycznego, ponieważ maksymalna masa pojazdu jest ograniczona przepisami. Lżejsza konfiguracja pozwala na zwiększenie ładowności podczas każdej podróży, a w wielu przypadkach można również zaobserwować mniejsze zużycie paliwa – chociażby podczas przejazdów bez ładunku. Oszczędność paliwa można oszacować ostrożnie na około 0,55 l/100 km na każde 1000 kg redukcji masy. Ma to bezpośredni wpływ na dane operacyjne każdej firmy logistycznej.

Firmy specjalizujące się w produkcji stali, takie jak SSAB dostarczają rozwiązania dla firm logistycznych i operatorów flot transportu drogowego poszukujących praktycznych rozwiązań w zakresie zgodności z normami emisji, cyfryzacji i wysokiej jakości sprzętu, który umożliwia znaczne zwiększenie ładowności i wydajności. Wyroby ze stali SSAB Strenx są powszechnie stosowane w konstrukcji podłóg i boków pojazdów, w tylnych zabezpieczeniach przeciwnajazdowych, zespołach sworzni, sprzęgach dyszlowych, kłonicach oraz w elementach głównej konstrukcji nośnej – ramy, takich jak belki poprzeczne i podłużnice (fot. SSAB)

W zależności od typu pojazdu i filozofii modernizacji wprowadzenie w konstrukcji naczepy stali AHSS pozwala na zmniejszenie jej masy od 500 kg do 2000 kg. Wybierając najbardziej odpowiednie gatunki stali do zastosowania, można również zmniejszyć koszty związane z obsługą. Połączenie wysokiej wytrzymałości z odpornością na ścieranie lub warunki atmosferyczne może zwiększyć trwałość i niezawodność tych pojazdów. Oprócz korzyści finansowych, lżejszy pojazd będzie mieć mniej negatywny wpływ na środowisko, oszczędzając zasoby energii pierwotnej (wykorzystanej do jego produkcji) i redukując emisję gazów cieplarnianych.

W dążeniu do najniższej masy własnej: ramy naczep projektowane są za pomocą programów obliczeniowych uwzględniających rzeczywiste warunki eksploatacji. Wykorzystuje się materiały konstrukcyjne najnowszej generacji, takie jak udoskonalone stale o podwyższonej wytrzymałości AHSS (fot. D. Piernikarski)

Klucz: niska masa własna
Masa pojazdu ma bezpośredni wpływ na ładowność oraz wielkość oporów ruchu, a tym samym na zużycie paliwa. Presja społeczna na redukcję emisji CO2 w transporcie oraz rosnące ceny paliw zmusza firmy transportowe, które intensywnie korzystają z zestawów członowych ciągnik–naczepa lub samochód ciężarowy–przyczepa do minimalizowania zużycia paliwa. W rezultacie pojawiły się naciski na producentów, aby w swoich produktach dążyli do uzyskania jak najniższej masy własnej.
W celu zmniejszenia masy własnej – oprócz wysokowytrzymałych stali, w konstrukcji pojazdu można zastosować alternatywne materiały, takie jak kompozyty i aluminium. Obniżenie masy pojazdu zmniejsza siły potrzebne do jego rozpędzania lub hamowania, a także siły potrzebne do pokonania oporów toczenia, które są w przybliżeniu proporcjonalne do rzeczywistej masy pojazdu. Zarówno w samochodach ciężarowych, jak i w pojazdach ciągnionych producenci wprowadzają komponenty, w których wykorzystywane są alternatywne materiały, takie jak aluminium i kompozyty obniżające masę własną. Jeśli przyjmiemy, że w przypadku typowej naczepy kurtynowej możliwa jest redukcja masy o niemal 15% (ok. 1000 kg) w perspektywie do 2030 r., to skutkuje to obniżeniem zużycia paliwa o 1,6% w cyklach dostaw długodystansowych i 2,4% w regionalnych.

Bibliografia:
[1] Sharpe B., Rodríguez F., Market analysis of heavy-duty commercial trailers in Europe. ICCT – International Council on Clean Transportation, Sept. 2018.