Naczepy na IAA Transportation 2022: Kanony i megatrendy

Naczepa kurtynowa Schmitz Cargobull EcoFlex z plandeką Power Curtain i pakietem Eco Pack zajęła 1. miejsce w konkursie Trailer Innovation w kategorii Środowisko (Environment) (fot. K.Biskupska)

Targi IAA Transportation 2022 były dla producentów naczep, przyczep i stosowanych w nich komponentów okazją do zaprezentowania rozwiązań, które zapewniają redukcję emisji CO2 z zestawów przegubowych przez połączenie cyfryzacji, automatyzacji, zrównoważonego rozwoju i elektryfikacji.

Oprócz pokazanych na targach IAA Transportation innowacji, które mogą bezpośrednio poprawić trwałość i rentowność flot, bardzo zauważalne były rozwiązania wpisujące się w megatrendy, takie jak zrównoważony rozwój, cyfryzacja, automatyzacja i elektryfikacja.
Przedstawienie nawet tylko najistotniejszych nowości związanych z naczepami i przyczepami, jakie zostały zaprezentowane na targach, z oczywistych względów wykracza poza nasze możliwości. Wiele innowacji zaprezentowaliśmy również, opisując na naszych łamach uczestników i laureatów konkursu Trailer Innovation 2023.

Przedstawimy zatem subiektywną selekcję pojazdów wpisujących się w aktualne tendencje rynkowe, stanowiące oś rozważań w tym artykule. W szczegóły zagłębiać się będziemy w kolejnych wydaniach „Samochodów Specjalnych” przy okazji prezentacji poszczególnych grup produktowych.

Wydajność transportowa i niskie koszty – wciąż aktualne
Doskonała jakość produktu za uczciwą cenę, wysoka innowacyjność, sprawdzona jakość obsługi i jak najbliższy kontakt z klientem to znane i nadal obowiązujące wymagania, których spełnienie jest obowiązkowym kluczem do sukcesu. „Mamy najlepsze i najbardziej zrównoważone rozwiązania dla branży transportowej. Jesteśmy również rzetelnym, godnym zaufania i stałym partnerem dla naszych klientów, nie tylko jeśli chodzi o jakość naszych naczep, ale także w zakresie finansowania, napraw, dostaw części, wynajmu i telematyki. Wszystkie te atuty sprowadzamy na targi” – tak oto mogłaby brzmieć wzorcowa wypowiedź przedstawiciela dowolnego producenta naczep.

Naczepa furgonowa Wielton Air Cargo Master to nowa grupa produktowa w ofercie producenta. Jest to specjalistyczny pojazd przeznaczony do transportu kontenerów lotniczych cechujący się sztywną, solidną i wytrzymałą zabudową zapewniającą bezawaryjny transport oraz ochronę przed warunkami atmosferycznymi i dostępem osób trzecich. Bezpieczeństwo ładunku gwarantuje system rolek pneumatycznych i blokad umożliwiających bezproblemowe załadowanie oraz zabezpieczenie kontenerów. Tylne drzwi zostały zabezpieczone zamkiem elektronicznym Maple (fot. K.Biskupska)

Oczywiście można i należy podziwiać innowacyjne rozwiązania, które pozwolą producentom naczep wkroczyć w nadchodzącą erę elektromobilności transportu drogowego. Jednakże branża transportowa funkcjonuje tu i teraz. Niestabilne rynki i trudne do oszacowania ryzyko związane z prowadzeniem biznesu zmuszają firmy transportowe do maksymalizacji wydajności i znajdowania rozwiązań odpowiadających ich potrzebom. Na tym tle coraz większego znaczenia nabiera optymalizacja korzyści i kosztów obliczanych w całym cyklu życia naczepy.

Nowa naczepa Schwarzmüller Power Line Mega ma wewnętrzną wysokość 3 m i waży mniej niż 7000 kg. Jest to możliwe dzięki specjalnej technice produkcji ramy, którą Schwarzmüller konsekwentnie stosuje w tym segmencie. Oprócz wersji standardowej, wykorzystywanej np. do transportu skrzyń kratowych w branży motoryzacyjnej, naczepa Power Line Mega jest również dostępna w wariantach do przewozu stali w kręgach (Coil) i papieru w rolach (Paper). Nośność podłogi wynosi 7,2 t nacisku na oś wózka widłowego i nawet 8,3 t w wersji do przewozu papieru. Nowością jest zmodyfikowany tylny portal: tylne drzwi są teraz montowane na tzw. zawiasach stożkowych, co oznacza, że ewentualną wymianę można przeprowadzić w ciągu zaledwie kilku minut. (fot. D.Piernikarski)

Producenci naczep, rozwijając swoje produkty, nie rezygnują z konwencjonalnych technologii. Nadal priorytetem jest zmniejszenie masy własnej konstrukcji i optymalizacja możliwej do wykorzystania przestrzeni ładunkowej. Stałą troską jest spełnienie wymagań klientów dotyczących znacznie większej ładowności, a jednocześnie trwałości, nawet przy intensywnym użytkowaniu.

Więcej przestrzeni ładunkowej
Jeśli mówimy o dążeniu do powiększania dostępnej przestrzeni ładunkowej, to rozwiązaniem pierwszego wyboru może być powszechne dopuszczenie na drogi dłuższych zestawów. Ich wykorzystanie doskonale wpisuje się także w trend związany z ograniczaniem zużycia paliwa i emisji CO2. W przypadku gdy ładowność pociągu drogowego odgrywa raczej podrzędną rolę, bardzo długa kombinacja ciągnika i dwóch standardowych naczep połączonych jedna za drugą jest prawdziwym zabójcą CO2.

Naczepa furgonowa Krone Dry Liner STG w wersji 2-osiowej ma tylną oś skrętną oraz system kamer ułatwiający manewrowanie zestawem. Po połączeniu z 2-osiowym wózkiem dolly wyposażonym w sprzęg siodłowy pojazd ten może stanowić część długiego zestawu typu 3, składającego się z 3-osiowego samochodu ciężarowego i naczepy połączonej z nim za pośrednictwem wózka dolly (fot. D.Piernikarski)

Ponieważ jednak dłuższe zestawy, jak np. Schmitz Cargobull Eco-Duo, mogą obecnie jeździć w Niemczech tylko w zestawach o 40 t dmc., kombinacja ta byłaby rozwiązaniem preferowanym w transporcie lekkich ładunków objętościowych. Pewnym kompromisem lub rozwiązaniem pośrednim mogą być dopuszczone na drogi europejskie naczepy przedłużone do 15 m, które pozwalają zabrać o 3 palety więcej niż konwencjonalna naczepa.

Naczepy o długości 14,98 m od 19 września 2019 r. mogą poruszać się po wybranych drogach Niemiec. Naczepa kurtynowa Kässbohrer K.SCX L o długości 14,98 m wyposażona jest w system regulacji rozstawu osi (rozstaw osi to 8516 mm, odległość między 2. a 3. osią to 1810 mm) zapewniający dzięki dynamicznym zmianom ciśnienia w miechach pneumatycznych zawieszenia równomierny i bezpieczny rozkład obciążenia prowadzący do bezpiecznego pokonywania zakrętów o promieniu zewnętrznym 12,5 m i wewnętrznym 5,3 m (standard UE) (fot. D.Piernikarski)

Bardzo długi zestaw z dwiema naczepami pozostaje nadal produktem niszowym i upłynie zapewne jeszcze trochę czasu do jego ewentualnej homologacji. Z tego powodu producenci pracują równolegle nad innymi projektami zwiększającymi wydajność i pozwalającymi na redukcję emisji CO2.

W trosce o ślad węglowy
Autonomicznie działająca naczepa z własnym napędem i fotowoltaiką na dachu? Kiedy kilka lat temu, na prima aprilis, dział marketingu jednego z czołowych producentów naczep opublikował zdjęcie tej „innowacji”, zapewne wywołało ono szeroki uśmiech u niejednego fachowca od transportu. Pomysł był po prostu zbyt wizjonerski. Dziś takie pomysły już nikogo nie dziwią. Pojazdy holowane – naczepy i przyczepy – zaczęły również odgrywać ważną rolę, jeśli chodzi o wprowadzenie branży transportowej na właściwe tory, aby osiągnąć ambitne cele redukcji CO2.
Ogólnie rzecz biorąc, naczepy i przyczepy aktywnie nie zużywają paliw kopalnych i nie emitują CO2 podczas operacji transportowej. Mimo to większość ich producentów podejmuje działania zmierzające do tego, aby wspomóc aktywnych konsumentów paliw – czyli ciągniki siodłowe ciągnące naczepy i samochody ciężarowe połączone z przyczepami – w zmniejszeniu śladu węglowego.

Przykładem możliwości wykorzystania paneli fotowoltaicznych montowanych na nadwoziach pojazdów użytkowych są rozwiązania firmy Sono Motors. Producent paneli polimerowych Sono Motors wspólnie z partnerami – firmą Kögel, producentem naczepy chłodniczej Kögel e-Cool oraz Carrier, dostawcą elektrycznego agregatu chłodniczego Vector HE19 – przygotował na targi IAA ciekawy pojazd demonstracyjny, w którym energia elektryczna wytwarzana przez polimerowe panele fotowoltaiczne umieszczone na dachu naczepy gromadzona jest w akumulatorach zasilających silnik elektryczny agregatu. Na dachu znajduje się łącznie 26 modułów o łącznej powierzchni 26 m2 i mocy szczytowej 4,68 kW – przy średnim nasłonecznieniu typowym dla Monachium dziennie pozwala to na wygenerowanie energii o pojemności 11,8 kWh (fot. D.Piernikarski)

Na tegorocznych targach IAA rozwiązania takie jak np. osie z generatorami prądu czy zestawy paneli fotowoltaicznych montowanych na nadwoziach miało do zaproponowania wiele firm – wśród nich znajdowały się zarówno niewielkie start-upy budujące swój przyszły kapitał biznesowy właśnie na innowacjach i nietypowych rozwiązaniach, jak i ci najwięksi producenci. Podstawowe pytanie brzmi: czy zastosowane rozwiązania przyniosą oczekiwane efekty?

Prąd z osi
Rosnącym zainteresowaniem producentów naczep cieszy się możliwość wyposażenia ich pojazdów w osie elektryczne, pełniące funkcję generatora prądu lub silnika napędowego. Korzystniejszą opcją wydaje się oś elektryczna w naczepie, która wytwarza energię elektryczną wyłącznie za pośrednictwem generatora i rekuperacji. Wytworzoną w ten sposób energię można wykorzystać np. do zasilania agregatu chłodniczego lub napędu pompy hydraulicznej w ruchomej podłodze.

Zaprezentowana na targach IAA naczepa Kraker E-Force Hybrid jest pierwszą na rynku zelektryfikowaną naczepą z ruchomą podłogą, pozwalającą na oszczędność 10−20% paliwa. Energia uwalniana podczas hamowania jest odzyskiwana i przekształcana w energię elektryczną. Zgromadzona w akumulatorach naczepy może być wykorzystywana do napędzania 2. osi pojazdu wspomagającej tym samym ciągnik siodłowy podczas rozpędzania lub napędzania pompy hydraulicznej układu ruchomej podłogi. Silnik elektryczny można również odłączyć od osi, gdy nie jest używany, co znacznie zmniejsza opór toczenia. E-Force Hybrid nie tylko pozwala kierowcy na łatwy rozładunek w hali fabrycznej lub magazynie, ale także robi to bez emisji, wykorzystując elektryczny napęd instalacji hydraulicznej (fot. D.Piernikarski)

Mniejszy pobór energii przez te odbiorniki odciąża również ciągnik i zmniejsza emisję CO2. Osie z generatorami prądu zainstalowane w naczepach mogą pomagać zwiększyć zasięg połączonego z nimi ciągnika siodłowego z akumulatorowym napędem elektrycznym na długich dystansach, ułatwiając tym samym przekroczenie bariery zasięgu ponad 500 km.

SR2-e to wielotemperaturowa naczepa chłodnia firmy Lamberet, której zapotrzebowanie na energię zapewnia zestaw akumulatorów doładowywanych podczas jazdy poprzez rekuperację energii zapewnianą przez oś z generatorem prądu lub dzięki możliwości wykonania statycznego ładowania jak w przypadku pojazdu hybrydowego typu plug-in. Oś SAF TRAKr z generatorem jest zintegrowana z podwoziem naczepy. Wykorzystanie tej naczepy jest zoptymalizowane przez system głosowego sterowania funkcjami nadwozia Lamberet LIVe (fot. D.Piernikarski)

W przyszłości zespoły osi w naczepach mogą być wyposażane w aktywną oś elektryczną, która w razie potrzeby wspiera i odciąża ciągnik siodłowy. Potencjał redukcji jest ogromny: dzięki elektrycznej osi napędowej w naczepie możliwe byłoby zmniejszenie emisji CO2 o około 20% w porównaniu z konwencjonalnym pociągiem drogowym. Nad rozwiązaniami tego typu pracują nie tylko producenci naczep, tacy jak np. Krone, ale również dostawcy komponentów, np. firma Wabco, która również opracowuje podobny system. Nawiasem mówiąc, obaj producenci stawiają na przyszłość, ponieważ montaż takich osi napędowych nie jest jeszcze dozwolony. Obecnie w naczepie można montować jedynie oś z generatorem prądu, która przechwytuje energię hamowania i przekazuje ją do akumulatorów.

Krone eCool Liner z agregatem chłodniczym Celsineo to kolejny krok w kierunku zrównoważonego rozwoju: w innowacyjnej naczepie chłodniczej w pełni elektryczny system chłodzenia Celsineo zapewnia utrzymanie żądanej temperatury wrażliwego ładunku bez emisji spalin przy precyzyjnej współpracy układu chłodzenia z napędem elektrycznym. System wysokiego napięcia 800 V w Krone eCool Liner nie tylko zasila agregat Celsineo, którego średnie zapotrzebowanie na moc w zakresie zamrażania wynosi 15 kW, ale także elektryczny układ napędowy naczepy eTrailer. Naczepa Krone eCool Liner może być również wyposażona w elektryczny agregat Carrier Vector HE 19. W tym przypadku druga oś naczepy wyposażona jest w układ odzysku energii elektrycznej (fot. D.Piernikarski)

Wersje z aktywnym napędem budzą jednak pewne wątpliwości. Jeśli naczepa jest wyposażona w oś napędzaną, to stabilność zestawu musi być zagwarantowana w każdych warunkach, a to jest technicznie skomplikowane. Ponadto oś napędzana w naczepie oznacza, że aby można było naprawdę odciążyć ciągnik i zmniejszyć jego zużycie paliwa, musiałaby być dostępna wystarczająca ilość energii. Potrzebne do tego akumulatory ważyłyby 300−350 kg, a zatem zbytnio ograniczałyby ładowność.

Poprawa własności aerodynamicznych
Szansą na redukcję emisji CO2 jest również optymalizacja aerodynamiczna naczep/nadwozi. Tu jednak pojawiają się pewne wątpliwości: udoskonalenia aerodynamiczne wprowadzane obecnie w konstrukcji naczep pozwalają na obniżenie emisji CO2 przez zestaw o ponad 10%. Przykładem mogą być naczepy Schmitz Cargobull Generacji „Eko”, które pojawiły się na rynku na początku zeszłego roku.

Podstawą rozwiązania oferowanego w naczepach kurtynowych Schmitz Cargobull Eco Fix, Eco Flex i Eco Varios jest zoptymalizowane aerodynamicznie nadwozie o zmiennej wysokości, które w porównaniu z klasyczną naczepą kurtynową S.CS ma zapewnić oszczędność paliwa nawet do 5%. Idea stojąca za tym jest prosta: podnoszony tył nadaje przyczepie Eco-Trailer aerodynamiczny kształt, a tym samym zmniejsza opór powietrza. Oprócz tego w razie potrzeby – tj. gdy objętość nadwozia jest w pełni wykorzystana – dach można po prostu podnieść do normalnej wysokości. Zdaniem specjalistów z Schmitz Cargobull 50−60% transportów nadaje się do wykorzystania naczep o zmiennej wysokości (fot. D.Piernikarski)

Niestety bardziej zaawansowane i znane już rozwiązania, takie jak np. rozkładane spoilery montowane na portalu tylnym, nie zawsze sprawdzają się w ciężkiej codziennej pracy przewozowej. Najczęściej elementy poprawiające własności aerodynamiczne naczepy muszą być umieszczone w obszarach, które w codziennej eksploatacji są bardzo narażone na uszkodzenia. Ponadto efekt oszczędzania paliwa przez dodatkowe części zależy od tras i odległości, na których pojazdy są używane. Spoilery czy owiewki aerodynamiczne w naczepach najlepiej sprawdzają się na możliwie najdłuższych trasach.
Wprowadzanie udoskonaleń aerodynamicznych w naczepach czy przyczepach wymaga również zapewnienia, aby zestawy członowe nadal spełniały wymogi dyrektywy UE 96/53/WE dotyczącej dopuszczalnych wymiarów. Niestety większość skutecznych i praktycznych rozwiązań nie pozwala na to, aby zmieścić się z zestawem w standardowych wymiarach. Skuteczna poprawa własności aerodynamicznych naczep jest więc związana z modyfikacjami dopuszczalnych wysokości i szerokości, aby można było dopasować owiewki boczne lub tylne dyfuzory używane na dachu.

Naczepa roku 2030
Jak więc może wyglądać europejska naczepa roku 2030? Tutaj również wchodzi w grę lekka konstrukcja, ale dodatkowo owiewki i spoilery boczne na całej długości pojazdu pozwolą zminimalizować opór powietrza zestawu. Ponadto pojazd będzie odzyskiwać energię hamowania za pośrednictwem osi z generatorem, energia elektryczna będzie buforowana w akumulatorze i udostępniana w razie potrzeby napędowi ciężarówki (elektrycznej) lub innym odbiornikom, takim jak np. agregat chłodniczy.

Autor: Dariusz Piernikarski

To jeszcze nieco dalsza przyszłość: system hakowy Hiab Multilift został wykonany przy wykorzystaniu wysokowytrzymałej stali SSAB, której produkcja odbyła się w sposób neutralny dla klimatu z zerową emisją CO2, podczas gdy wytworzenie 1 t stali SSAB w klasyczny sposób to emisja CO2 na poziomie 1,6 t (fot. D. Piernikarski)