كيفية تحسين كفاءة استهلاك الوقود في الشاحنات الديزل

تحسين عادات القيادة لتحقيق أقصى كفاءة في استهلاك وقود شاحنات الديزل

تُسهم التعديلات الاستباقية في سلوك السائقين مباشرةً في مكافحة الاستهلاك المفرط للوقود في شاحنات الديزل. وتُظهر تحليلات قطاع النقل باستمرار ارتباط عادات القيادة بنسبة ١٥–٣٠٪ من إجمالي النفقات التشغيلية على الوقود—ما يجعل تحسين السلوك العامل الأسرع والأكثر فعالية من حيث التكلفة لتعزيز الكفاءة لدى الأساطيل.

خفض السرعة والحفاظ على عدد الدوران المثالي (RPM) لتحقيق احتراقٍ فعّال

الحفاظ على سرعة المركبة ضمن النطاق من ٤٥ إلى ٥٥ ميلًا في الساعة يقلل من مقاومة الهواء ويُبقي المحركات تعمل عند أفضل كفاءة لها. ومع ذلك، فإن ازدياد السرعة عن ٦٠ ميلًا في الساعة يؤدي إلى ارتفاع حادٍّ في مقاومة الرياح. ووفقًا للبيانات المستخلصة من الاختبارات، تنخفض كفاءة استهلاك الوقود بمقدار ٠,١٤ ميلًا لكل جالون تقريبًا عن كل ميل إضافي في الساعة فوق ٥٥ ميلًا في الساعة. ومن الأمور الأخرى التي يجب على السائقين الانتباه إليها هي توقيت تغيير التروس. فتغيير الترس قبل بلوغ عدد دوران المحرك (RPM) ١٥٠٠ يساعد في تجنُّب الإجهاد الواقع على المحرك ويؤدي إلى احتراقٍ أكثر كفاءة للوقود داخل الأسطوانات. وقد أظهرت الاختبارات الميدانية التي أُجريت على أساطيل الشركات أن اتباع هذه العادات القيادية يمكن أن يوفِّر ما بين ٨٪ و١٢٪ من تكاليف الوقود مقارنةً بالسياقة التي يعتمدها السائقون والتي تتسم بالتسارع الحاد والفرملة المفاجئة باستمرار.

الحدُّ من التشغيل دون حركة باستخدام وحدات الطاقة المساعدة (APUs)، وأنظمة التشغيل/الإيقاف التلقائية، والتدريب المقدَّم للسائقين

ترك الشاحنات في وضع التشغيل دون حركة عندما لا يكون ذلك ضروريًا يؤدي إلى استهلاك ما يقارب نصف جالون من الوقود كل ساعة واحدة، فضلًا عن انبعاث كميات هائلة إضافية من ثاني أكسيد الكربون. وهنا تأتي وحدات الطاقة المساعدة (APUs) لتفيد السائقين الذين يحتاجون إلى الحفاظ على راحة قمرة القيادة دون تشغيل المحرك الرئيسي طوال اليوم. ويمكن لهذه الوحدات أن تخفض استهلاك الوقود أثناء فترات التوقف غير المتحرك بنسبة تصل في كثير من الحالات إلى ثلاثة أرباعه تقريبًا. أما تقنية الإيقاف والتشغيل التلقائي الحديثة فهي تتولى إطفاء المحرك تلقائيًّا كلما توقفت المركبة لأي مدة من الزمن. كما تستثمر العديد من الشركات أيضًا في برامج تدريبية تُعلِّم السائقين إجراءات الإيقاف الصحيحة. وتُظهر البيانات الواقعية أن الأساطيل التي تنفذ هذه المقاربات المختلفة عادةً ما تقلل من التوقف غير الضروري عن الحركة عبر عملياتها بأكملها بنسبة تتراوح بين ٤٠٪ و٦٠٪، وفقًا لما ترصده أنظمة الاتصالات الآلية (Telematics) وتسجّله يوميًّا.

طبِّق الفرملة الاستباقية، والتحكم الناعم في دواسة الوقود، واختيار التروس المناسبة

عندما يتوقع السائقون ما ينتظرهم على الطريق أمامهم، يمكنهم الضغط على مكابح السيارة بسلاسة بدلاً من الضغط عليها فجأةً دفعة واحدة، مما يساعد في الحفاظ على استمرار حركة السيارة إلى الأمام دون إهدار الطاقة. كما أن الحفاظ على دواسة الوقود في وضع ثابت بدلاً من الضغط عليها بالكامل عند الانطلاق من حالة التوقف يُحدث فرقاً كبيراً أيضاً. فمعظم الناس لا يفكرون كثيراً في هذه النقطة، لكن اختيار التروس بشكلٍ حكيم يلعب دوراً كبيراً في تحسين استهلاك الوقود. فعلى سبيل المثال، يُوصى بالتبديل بين التروس عند عدد لفات المحرك بين ١١٠٠ و١٣٠٠ دورة في الدقيقة عند حمل أوزان، لأن ذلك يتوافق أفضل ما يمكن مع كفاءة احتراق الوقود في المحركات. وقد لاحظ مديرو الأساطيل الذين اختبروا هذه الطرق تحسُّناً في كفاءة استهلاك الوقود لدى مركباتهم بنسبة تتراوح بين ٥٪ و٧٪ بعد إخضاعها لاختبارات خاضعة للرقابة استمرت عدة أشهر. فالتعديلات الصغيرة في عادات القيادة تؤتي ثمارها فعلاً مع مرور الوقت.

تحسين الديناميكا الهوائية لتقليل مقاومة الهواء في الشاحنات الديزل

أجهزة التوجيه الهوائي للمرتجِلة، والدرابزين الجانبي، وذيل القارب: وفورات فعلية في استهلاك الوقود

يظل تقليل السحب الهوائي من بين أفضل الطرق لتقليل استهلاك الديزل في النقل التجاري. ووفقاً لتقارير صناعية مختلفة، فإن الشاحنات المزودة بتلك الألواح الجانبية الخاصة المُسمَّاة «أجنحة المقطورة» (trailer skirts) بالإضافة إلى تلك الملحقات الخلفية على شكل ذيل قارب (boat tail attachments) يمكن أن توفر ما يقارب 7% من تكاليف الوقود أثناء القيادة بسرعات طبيعية على الطرق السريعة. وتؤدي هذه التغطيات (fairings) وظيفتها عن طريق تنعيم تدفق الهواء حول العجلات وتحت هيكل المركبة، مما يمنع تشكُّل تلك الجيوب الصغيرة المزعجة من الاضطرابات الهوائية التي تُسبِّب مقاومة إضافية. أما بالنسبة للوفورات الفعلية المحقَّقة في الميدان، فقد وجدت الشركات أن تركيب هذا النوع من التعديلات يُحدث فرقاً ملموساً حقاً. ويتم تقليل سحب الضغط (pressure drag) لأن كمية الاضطرابات الناتجة عن اصطدام الهواء المضغوط بالواجهة الأمامية للمقطورات بشكل مباشر تصبح أقل. وبالفعل، تشهد شركات النقل البري في جميع أنحاء البلاد وفورات مالية سنوية تتراوح بين ١٢٠٠ دولار أمريكي و٢٥٠٠ دولار أمريكي لكل شاحنة بعد تطبيق كل هذه التحسينات معاً. علاوةً على ذلك، هناك فائدة إضافية جديرة بالذكر: فالسحب الأقل يعني أن المحركات لا تحتاج إلى بذل جهد كبير، وبالتالي تدوم القطع الميكانيكية لفترة أطول قبل الحاجة إلى استبدالها.

إدارة الفجوة بين الجرارة والمقطورة وتحسين ارتفاع السقف — رؤى من وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) ومؤسسة كفاءة النقل التجاري الوطني (NACFE)

عند تحسين المسافة بين الجرارة والمقطورة، تتوقف تلك الدوامات الهوائية السريعة التي تُشكِّل في الواقع نحو ٢٥٪ من إجمالي المقاومة. ويُحدث تقليل هذه الفجوة إلى أقل من ٣٦ بوصة باستخدام أختام خاصة فرقًا ملموسًا. وأظهرت الاختبارات الميدانية التي أجرتها وزارة الطاقة الأمريكية أن إدارة هذه الفجوة وحدها يمكن أن تخفض استهلاك الوقود بنسبة تتراوح بين ٤٪ و٦٪. كما أن مواءمة ارتفاعات السقف عند نقطة التقاء الكابينة بالمقطورة يساعد أيضًا على تحسين تدفق الهواء، مما يقلل ما يُعرف بـ«مقاومة الاحتكاك السطحي». ووفقًا للأرقام الصادرة عن مؤسسة كفاءة النقل التجاري الوطني (NACFE)، فإن تصحيح كل بوصة من عدم المحاذاة يوفِّر حوالي ٠٫٢٪ من تكاليف الوقود السنوية. وبإضافة إطارات منخفضة الارتفاع، تبدأ هذه التغييرات الصغيرة بالتراكم لتُحقِّق وفورات كبيرة للعاملين في قطاع الشحن الذين يسعون لتحسين أرباحهم التشغيلية.

ضمان الدقة الميكانيكية من خلال الصيانة الوقائية للشاحنات الديزل

تنظيف نظام الوقود، ومعايرة الحقن، وضبط المحرك للاحتراق النظيف

الحفاظ على نظافة نظام الوقود يمنع تراكم الكربون في أماكن مثل صمامات السحب وغرف الاحتراق، مما يؤثر سلبًا على كفاءة احتراق المحرك للوقود. ويوصي معظم الميكانيكيين بتنظيف هذه الرشاشات عند علامة ٥٠ ألف ميل تقريبًا للحفاظ على رشّها للوقود بالشكل الأمثل. وعندما يقوم الفنيون بمعايرة هذه الرشاشات بدقة، فإنها تُنتج أنماط رشٍّ أفضل تساعد في احتراق الوقود بالكامل بدلًا من ترك جزءٍ منه غير محترقٍ. كما أن ضبط المحرك نفسه يُحدث فرقًا كبيرًا أيضًا. فتعديل توقيت شرارة شواش ignition والموازنة بين كمية الهواء وكمية الوقود يقللان من الفقدان الطاقي أثناء التشغيل. وكل هذه الخطوات مجتمعةً تمنع الاحتراق غير الكامل، وهي ظاهرة قد تؤدي فعليًّا إلى استهلاك السيارة لوقودٍ يزيد بنسبة تصل إلى ١٥٪ عن الحاجة. وبعيدًا عن التوفير المالي عند محطات التزود بالوقود، فإن الصيانة الدورية تعني أيضًا انبعاث جسيمات ضارة أقل من العادم، إضافةً إلى إطالة عمر الأجزاء باهظة الثمن مثل المحولات الحفازة. وبصورةٍ أساسية، فهي مكاسبٌ مجانيةٌ في الأداء لأي شخصٍ يرغب في أن تعمل مركبته بكفاءةٍ وسلاسةٍ عامًا بعد عام.

ممارسات أفضل لضغط الإطارات، والإطارات منخفضة المقاومة للتدحرج، ومحاذاة المحور

عندما لا تكون الإطارات منفوخة بشكلٍ صحيح، فإنها تُحدث مقاومةً دوّارةً أعلى بكثيرٍ — ما يقارب ٢٠٪ أعلى فعليًّا — مما يعني أن شاحنات الديزل يجب أن تبذل جهدًا أكبر لكل ميلٍ تقطعه. والحفاظ على ضغط الإطارات عند المستويات المحددة من قِبل الشركة المصنِّعة أمرٌ في غاية الأهمية، ويجب التحقق منه مرةً على الأقل أسبوعيًّا، بل وأكثر من ذلك إذا أمكن. كما تتوفر اليوم إطارات ذات مقاومة دوّارة منخفضة تساعد في خفض الفقدان الطاقي بفضل مركبات المطاط الخاصة بها وأنماط النتوءات الذكية. ويمكن لهذه الإطارات أن تحسّن كفاءة استهلاك الوقود بنسبة تتراوح بين ٣٪ و٥٪. وهناك أيضًا مسألة محاذاة المحور بالكامل. فإذا لم تكن العجلات مُحاذَةً بشكلٍ صحيح، فإن ذلك يؤدي إلى مجموعةٍ من المشكلات، بما في ذلك التآكل غير المنتظم للإطارات وزيادة السحب. ونحن نتحدث هنا عن هدرٍ محتملٍ يصل إلى ١٠٪ إضافيٍّ من الوقود عندما تخرج الأمور عن وضعها الطبيعي. ولذلك فإن إجراء فحص لمحاذاة العجلات كل ثلاثة أشهر تقريبًا يضمن سير النظام بسلاسة، ويضمن أن تظل العجلات مُوجَّهةً نحو الاتجاه الصحيح، ويقلل من تلك الاحتكاك الزائد المُزعج الذي يستهلك الديزل الثمين دون أي فائدةٍ تُذكر.

نشر أنظمة الاتصالات الآلية (Telematics) والتكنولوجيا الذكية لمراقبة وتحسين استهلاك الوقود في الشاحنات الديزل

يكتشف مشغلو الشاحنات الديزل أن أنظمة التيليماتيك تُحدث فرقًا كبيرًا في إدارة تكاليف الوقود من خلال التتبع الفعلي للكمية المستهلكة من الوقود والسلوكيات التي يعتمدها السائقون أثناء القيادة. وتراقب هذه التقنية عوامل مثل شدة الحمل الواقع على المحرك، ومدة بقاء الشاحنات في حالة الخمول، ووقت التسارع المفاجئ الزائد، وما إذا كانت المسارات المُخطَّط لها منطقية فعليًّا طوال اليوم، وذلك باستخدام إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأدوات التشخيص المدمجة. ويساعد تحليل هذه الأرقام مدراء الأساطيل على اكتشاف المشكلات التي تؤدي إلى هدر الوقود — كأن يترك السائق المحرك يعمل دون ضرورة، أو يقود بعنفٍ على الطرق. وبإمكان الشركات حينها التدخل بحلول محددة، مثل إرسال مدربين للعمل مع السائقين أو استنباط طرق أفضل لتخطيط الرحلات. وهناك فائدة إضافية تتمثل في الإشارات التحذيرية المبكرة الناتجة عن فحوصات المحرك، والتي تكشف المشكلات الميكانيكية الصغيرة قبل أن تتفاقم لتصبح أعطالاً أكبر تستهلك الوقود. وغالبًا ما تسجِّل شركات النقل التي اعتمدت هذه الأنظمة انخفاضًا في استهلاك الوقود يتراوح بين ١٥٪ و٢٥٪، إلى جانب تحسُّن جودة الهواء وزيادة عمر المركبات. وهذه التوفيرات تتراكم سريعًا، ما يجعل تحليل البيانات الذكي ليس مجرد أداة مفيدة للبيئة فحسب، بل أيضًا مساهمة كبيرة في تعزيز الأرباح الصافية.

الأسئلة الشائعة

كيف يمكن للسائقين تعديل عادات القيادة لديهم لتحسين كفاءة استهلاك الوقود؟
يمكن للسائقين تحسين كفاءة استهلاك الوقود من خلال الحفاظ على السرعات ضمن النطاق الأمثل البالغ ٤٥–٥٥ ميلًا في الساعة، وتغيير التروس قبل بلوغ ١٥٠٠ دورة في الدقيقة (RPM)، وتجنب التسارع والكبح العنيفين.

ما الدور الذي تؤديه الديناميكا الهوائية في استهلاك الوقود لدى الشاحنات الديزل؟
تؤثر الديناميكا الهوائية تأثيرًا كبيرًا في استهلاك الوقود. ويمكن أن تؤدي التحسينات مثل الألواح الجانبية للمركب (trailer skirts) والغطاء الجانبي (side fairings) وذيل القارب (boat tails) إلى خفض مقاومة الهواء وتحسين كفاءة استهلاك الوقود من خلال تغيير طريقة مرور الهواء حول الشاحنة.

ما التكرار الموصى به لفحص ضغط الإطارات لضمان أقصى كفاءة ممكنة في استهلاك الوقود؟
يجب فحص ضغط الإطارات مرة واحدة على الأقل أسبوعيًّا للحفاظ على المستويات المثلى وتقليل مقاومة التدحرج، مما قد يعزز كفاءة استهلاك الوقود بنسبة ٣–٥٪.

ما الفوائد المترتبة على استخدام أنظمة الاتصالات عن بُعد (Telematics) في الشاحنات الديزل؟
توفر أنظمة الاتصالات عن بُعد بياناتٍ فوريةً حول عمليات الشاحنات، ما يساعد مدراء الأساطيل على تحديد أوجه عدم الكفاءة، وتقليل وقت الخمول، والحد من استهلاك الوقود غير الضروري، الأمر الذي يؤدي في الغالب إلى توفير وقود بنسبة تتراوح بين ١٥٪ و٢٥٪.