Sunt vagoanele europene de marfă prea grele?

Vagoanele europene de marfă par a fi prea grele. Un studiu prezentat recent în cadrul unuia dintre cele mai importante conferințe cu specific feroviar din Europa Centrală și de Est, Railway Days, dezvăluie potențialul uriaș pe care îl poate avea în exploatare optimizarea proiectării vagoanelor de marfă.

Trenurile europene ar putea transporta tone bune în plus dacă ar fi mai judicios proiectate sau dacă, la fabricarea lor, ar fi folosite materiale moderne, crede un expert în industria materialului rulant, potrivit prezentărilor susținute de el la finele lunii octombrie cu ocazia evenimentului Zilele Feroviare, desfășurat la București, România.

Laurențiu Zaharia, șeful Departamentului Testări, Laboratoare, Cercetare din cadrul AFER, Autoritatea Feroviară Română (AFER), a avut curiozitatea de a compara raportul dintre masa transportată de un vagon de marfă și masa goală a acestuia (tara vagonului) atât la mai multe companii europene, cât și la altele din Statele Unite și Australia. El a consultat site-urile operatorilor feroviari, modelele vagoanelor deținute și caracteristicile acestora. Surprizele nu au întârziat să apară.

Tara mică, idealul

„Operatorii feroviari utilizează materialul rulant pentru a transporta călători sau mărfuri și în funcție de activitatea desfășurată, fiecare operator își alege tipul de vehicul. Pentru a fi cât mai eficienți, ne dorim ca vehiculul ales de către operator să aibă o tară cât mai mică. În cazul unui vagon de călători de lung parcurs, tara acestuia este de aproximativ 40 de tone; masa călătorilor și a bagajelor este de aproximativ 10 tone. Dacă ne referim la vagoanele de marfă un vehicul cu o tară cuprinsă între 15-30 tone, reușim să transportăm mărfuri mult mai grele”, explică Zaharia.

În cazul transporturilor de mărfuri, unul dintre cele mai utilizate tipuri de vagoane o reprezintă vagonul descoperit pe 4 osii (variantele Eaos, Eacs, Eanos etc.) care a fost folosit de el la realizarea comparațiilor. „Am ales pentru început cazul vagonului Eaos. În orice caz, am ales câteva site-uri cunoscute, e un tip de vagon larg utilizat în Europa, e un cal de povară pentru foarte mulţi operatori feroviari”, spune el.

Comparații vagoane europene versus americane

Pe site-ul SBB (operatorul elvețian) vagonul Eaos are tara de 22 tone, iar vagonul Eanos are tara de 24,5 tone. Raportând masa maximă a mărfurilor ce pot fi transportate rezultă un raport încărcătură utilă/tară 2,64 respectiv 2,67. Sarcina pe osie în Europa este 20-22,5 tone, în SUA poate fi 30-32 tone, iar în Australia poate ajunge la 40 tone. Analizând din punct de vedere al raportului încărcătură/tară, se poate observa că vagoanele descoperite utilizate în SUA și Australia permit transportul mai eficient al mărfurilor.

„Am raportat valoarea încărcăturii la valoarea tarei şi au rezultat diferite valori ale acestui raport. În cel mai bun caz avem un raport de trei, care coboară și la 2,54 (Eaos 5, operator CFR Marfă – n.red.). Ce arată acest lucru? Acelaşi tip de vagon cu o tară mai mică reuşeşte să transporte mai mult, deci este mai eficient”, explică el.

Apoi apar diferențe în vagoanele Eaos și cele Eanos. La ultimele sarcina pe osie este 22,5 tone, în timp ce la primele este 20 de tone. „Trebuie să ţinem cont că s-a produs şi o creştere a tarei. De ce? Proiectantul a considerat că nu vom putea, cu acelaşi vagon proiectat ca Eaos, să ducem o încărcătură Eanos. În cazul acestui tip de vagoane raportul masă transportată – tară este cuprins între 2,64 și 2,75.

Cum se situează raportul pe alte continente

Să tragem concluzii privind încărcătura versus tara în ţări precum SUA. „Vagoanele sunt particularizate pentru ceea ce au aceștia de transportat. Vorbim de vagoane descoperite cu pereţi înalţi, căci acolo nu am descoperit vagoane de tip Eaos, Eanos cu uşi, spune Zaharia. Dacă ne raportăm şi dăm de-o parte sarcina pe osie, vedem că raportul e mult mai favorabil acestor vagoane americane. Cu alte cuvinte, se poate spune că din punct de vedere al proiectării şi execuţiei sunt mai eficiente. Tot oțel se folosește în construcţia vagoanelor, dar cu siguranţă că sunt alte norme de proiectare, alte norme privind execuţia. Noi trebuie să ţinem cont că folosind un vagon de marfă mai uşor putem transporta mai mult”, spune specialistul român.

Diferențele sugerează câştiguri mari pentru operatorii feroviari rezultate dintr-o eficienţă mai bună. Zaharia spune că în documentarea sa a găsit în Australia pe o linie dedicată transportului de minereu de fier „ceva de domeniul incredibilului”. Acolo se pot întâlni situații în care tara este de aproximativ 20 de tone şi sarcina pe osie de 40 de tone.

Vagonul cercetat de Zaharia are o tară de 21,3 tone, o capacitate de nu mai puțin de 138,7 tone, o încărcătură pe osie de 40 de tone și o capacitate efectivă de 63 de metri cubi. Poate circula cu 80 de kilometri la oră. „Ar trebui să ne pună pe gânduri cum au putut ei să proiecteze, să execute, sudeze așa ceva. Mai ales că discutăm de ceva ce este supus frecvent la oboseală din cauza încărcării/descărcării frecvente de sarcină”, afirmă el.

Câteva concluzii

S-ar putea obiecta că vagoanele americane au o încărcătură pe osie mai mare, deci pot fi mai mult încărcate mai mult, la o tara comparabilă cu cea a vagoanelor europene. Apar atunci întrebările: nu sunt cumva supradimensionate vagoanele europene? Nu le putem construi cu o tară mai mică? Nu putem folosi materiale sau soluții de proiectare care să ducă la micșorarea maselor?

Zaharia explică: „trebuie să ţinem cont întotdeauna că problema poate fi abordată diferit. De exemplu, să folosim altfel de materiale. În momentul de față se discută doar de oţel. Dacă am utiliza materiale compozite vom avea reduceri substanțiale ale maselor. Noi am fost limitaţi la cercetare, dar am tras concluzii interesante în ceea ce priveşte folosirea unor materiale care constituie acum apanajul industriei aeronautice, mă refer la materiale compozite. Sau putem folosi alte tehnici de proiectare”. Reducerile de greutate ale vagonului gol duc la câștiguri exponențiale atât din economii de materiale la realizarea lor, cât și prin cantități mai mari de mărfuri transportate, mentenanță mai facilă și consum energetic redus. Mesajul său nu este atât o majorare a sarcinii pe osie în Europa, cât o menținere a acesteia cu o scădere însă a tarei vagoanelor.

Studiul este disponibil integral aici

Directiva transportului combinat, pericolul care impune modernizarea transportului feroviar

O anumită regândire a operațiunilor cu material rulant (exploatare, proiectare etc) devine necesară prin prisma pericolelor reprezentată de noua Directivă a transportului combinat, promovată de Comisia Europeană. Deși își propune oficial să ducă la o înverzire a transporturilor europene și la o micșorare a emisiilor de carbon prin permisivitatea crescută manifestată față de anumite transporturi rutiere, Directiva face ca transporturile feroviare să devină mai puțin sustenabile. E un semnal de alarmă tras de unii oficiali europeni ai industriei.

O regândire a principiilor de construire a materialului rulant devine necesară. Oricum, Zaharia ține să precizeze că analiza sa nu privește și materialul rulant de tracțiune, în speță locomotivele, zonă în care greutatea joacă rolul asigurării aderenței necesare tracțiunii.