Ajoneuvokaluston hankintoja suunniteltaessa on otettava huomioon mm. toimintaympäristö, esim. ajojen painotus metsä- tai maanteille. Energiankulutusta vähentävien laitteistojen hankinnassa on otettava huomioon niiden vaikutus yhdistelmän omapainoon ja polttoaineen säästöpotentiaali suhteessa ko. varusteiden hankintahintaan. Energiatehokkuutta parantavia ratkaisuita myydään usein erilaisina paketteina. Tässä ratkaisuita ja niiden vaikutuksia on kuvattu erillisinä.
Ajoneuvon kokonaisajovastus koostuu ilmanvastuksesta, vierintävastuksesta, nousuvastuksesta ja kiihdytysvastuksesta. Ilmanvastukseen vaikuttavat ajonopeus ja vetoauton otsapinta-ala. Vierintävastus syntyy renkaan ja tien välisestä kitkasta. Nousu- eli mäkivastukseen vaikuttavat ajoneuvojen massa ja tien pituuskaltevuuskulma. Kiihdytysvastus syntyy ajoneuvon massan, nopeusmuutoksen ja pyörivien massojen (renkaat, voimalinja) massahitausmomentin yhteisvaikutuksena.
Yhdistelmän hankintaan vaikuttavat monet seikat
Ajoneuvoyhdistelmän mitoitusta suunniteltaessa on otettava huomioon kuljetusyrityksen toiminta-alueen ja asiakaskunnan tarpeiden ominaisuudet (esim. tyypilliset puun pituudet ja hakemateriaalin tiheys). Näin ajoneuvon kuormatila ja kantavuus saadaan mahdollisimman tehokkaaseen käyttöön, eikä yhdistelmässä ole turhaa omapainoa.
Minimoi omapaino
Ajoneuvoyhdistelmän omapainoa kannattaa pyrkiä minimoimaan, jolloin hyötykuorman osuus yhdistelmän kokonaispainosta muodostuu mahdollisimman suureksi. Omapainoa voi pyrkiä vähentämään mm. optimoimalla auton ja perävaunujen pituutta ja korkeutta suhteessa kuljetustarpeisiin. Omapainoon voi vaikuttaa myös ajoneuvojen materiaalivalinnoilla, moottorin koolla ja rengasvalinnoilla (rengaskoko ja vannemateriaalit).
Kiinnitä huomiota rengasvalintaan
Ajoneuvon vierintävastukseen vaikuttavat renkaiden polttoainetaloudellisuusluokka, lukumäärä ja tyyppi (yksikkö- tai paripyörät), rengaskoko (tuumakoko) ja käytön aikana rengaspaineet. Akseleiden ja paripyörien lukumäärä toisaalta vaikuttaa yhdistelmän sallittuun kokonaispainoon ja siten hyötykuorman määrään.
Uutena myytävien vetoautojen ensiasennusrenkailta edellytetään EU:n rengasmerkintäjärjestelmän mukaista polttoainetaloudellisuusluokkaa A. A-luokan rengas on vierintävastukseltaan ja kitkaltaan paras. Puutavara-autoihin vaihdetaan kuitenkin usein karheamman luokan renkaat, jotka kestävät paremmin metsätieympäristössä ja joilla on liukkaissa olosuhteissa parempi vetokyky.
Suosi pyöränsuojuksissa ja lokasuojissa aerodynaamisia vaihtoehtoja
Pyöränsuojuksissa on tarjolla eri vaihtoehtoja, jotka on suunniteltu parantamaan aerodynamiikkaa. Lokasuojien aerodynaamisuutta voidaan parantaa niiden muotoilulla ja rakoja vähentävillä ratkaisuilla.
Vetoauton hankinnassa useita energiatehokkaita vaihtoehtoja
Vetoauton teknisten ominaisuuksien optimoinnissa on otettava huomioon energiatehokkuuden lisäksi kuljetustehtävien ja toiminta-alueen vaatimukset.
Moottorin ominaisuuksien osalta tulee kiinnittää huomiota:
- optimaaliseen tehoon suhteessa tarpeeseen (mm. tavoiteltu yhdistelmän kokonaispaino)
- Euro-luokitukseen (luokitus on suunniteltu ensisijaisesti vähentämään ajoneuvon lähipäästöjä, ei energiatehokkuutta)
- moottorin kierrosnopeuteen.
Vaihteistossa energiatehokkuutta parantavat automaattisten vaihteistojen yleistyminen manuaalisten tilalle ja alamäkiajossa hyödynnettävä rullaustoiminto. Vetopyörästön välityssuhteen oikea mitoitus käyttötehtävän mukaan on tärkeää varsinkin maantienopeuksissa (moottorikierrosluvut).
Ohjaamon mitoituksella ja muotoilulla vaikutetaan ilmanvastukseen ja aerodynaamisuuteen:
- ohjaamon korkeus (vaikutus otsapinta-alan kokoon)
- pidennetty keula vähentää polttoaineen kulutusta jopa 3 %
- katon kulma.
Erilaisilla tuulenohjaimilla (ilmanohjain sivutuuliohjain, sivuilman ohjain) ja kattospoilerilla voidaan parantaa ajoneuvoyhdistelmän aerodynaamisuutta. Kattospoileri vähentää energiankulutusta vähintään 5 % suurilla nopeuksilla ajettaessa. Sivutuuliohjaimet vähentävät kulutusta prosentin verran yhtä suojusta kohden. Puutavara- ja hakeyhdistelmissä ei käytetä sivuhelmoja, jotka sopivat mm. kappaletavara-autojen aerodynaamisuuden parantamiseen.
Sivupeileissä on malleja, jotka on suunniteltu parantamaan aerodynamiikkaa. Perinteiset peilit voidaan myös korvata peilikamerajärjestelmällä, joka vähentää polttoaineen kulutusta 1,5 %.
Ulkoiset lisävarusteet kuten lisävalot, karjaraudat, merkinantotorvet ja koristeet lisäävät ilmanvastusta, jolloin energiankulutus nousee keskimäärin noin yhden prosentin verran yhtä lisävarustetta kohden.
Taloudellista ajotapaa tukevia toimintoja ovat:
- vakionopeudensäädin, joka määrittää optimaalisen moottorin pyörimisnopeuden
- rullaustoiminto, jossa ajoneuvo rullaa alamäessä pelkällä omalla painollaan.
- automaattinen ajonopeuden optimointi reittiominaisuuksien mukaan
- Esimerkiksi Volvon Map-based I-See -järjestelmä vähentää polttoaineen kulutusta jopa 5 %:lla. Sen uusin versio tunnistaa tien korkeuserojen lisäksi mutkat, risteykset ja nopeusrajoitukset, ja sovittaa nopeuden niiden mukaan. Keliä ei vielä paraskaan järjestelmä osaa huomioida.
Perävaunujen ja kuormaimen valinnalla on väliä
Perävaunun omapainoon ja toisaalta perävaunun kuormatilan kokoon ja siten hyötykuorman määrään voi vaikuttaa perävaunun kokonaiskorkeuden ja rungon korkeuden valinnalla. Perävaunun omapainoon vaikuttaa jo edellä mainitut rungon pituus, akselien määrä ja paripyörällisten akselien määrä.
Säädettävän aisan tai vetopöydän avulla voidaan pyrkiä lyhentämään vetoauton ja perävaunun välistä etäisyyttä (ns. gap control), mikä vähentää polttoaineen kulutusta. Välietäisyyden lyhentämisessä on otettava kuitenkin huomioon mm. yhdistelmän riittävä kääntyvyys. Myös ohjaamon ja perävaunun välistä etäisyyttä voi pyrkiä pitämään mahdollisimman lyhyenä.
Puutavarayhdistelmien pankkojen osalta energiatehokkuutta voidaan parantaa mm. seuraavin keinoin:
- Pankkojen lukumäärä vaikuttaa niistä syntyvään omapainoon ja tyhjänäajon aikaiseen kulutukseen. Pankkojen lukumäärä tulisi optimoida puutavaran tyypillisten pituuksien, pankkomateriaalin ja kuormansidontalaitteiden lukumäärän mukaan.
- Pankkojen muotoilulla vaikutetaan aerodynaamisuuteen.
- Tyhjänäajon aikana pankoista johtuvaa energiankulutusta voi vähentää pankkojen niputtamisella yhteen.
Puutavarayhdistelmän kuormaimen osalta energiankulutukseen vaikuttavat mm. kuormaimen omapaino ja kuormaimen malli. Kuormaimen omapaino on noin 4 tonnia ja se vähentää vastaavan määrän hyötykuorman määrää ja lisää ilmanvastusta tyhjänäajovaiheessa (ks. kuormaimen mukanapito osiossa ”Ajoneuvoyhdistelmän kuljetuskapasiteetin hyödyntäminen”).
Suomessa on yleistynyt z-mallinen nosturi, joka on kuljetuksen aikana auton ja perävaunun välissä, eikä sille tarvitse jättää vetoauton nippuun koloa. Tällöin vetoauton kuormatila voidaan hyödyntää kokonaan, mikäli yhdistelmän massat eivät ylity.
