Trucks
Trucks
Opór aerodynamiczny ma duży wpływ na zużycie paliwa przez samochód ciężarowy, zwłaszcza gdy porusza się on z prędkością przekraczającą 50 km/h. Kluczem do zmniejszenia tego wpływu i obniżenia kosztów paliwa jest zrozumienie aerodynamiki samochodu ciężarowego.
Kiedy samochód ciężarowy przeciska się przez powietrze, napotyka na znaczny opór aerodynamiczny — siłę wywieraną przez powietrze. Chociaż opór powietrza występuje przy każdej prędkości pojazdu, jego związek z prędkością nie jest proporcjonalny jeden do jednego. Tak więc, gdy prędkość podwaja się, opór powietrza wzrasta czterokrotnie. Jeśli prędkość potroi się, opór wzrośnie dziewięciokrotnie i tak dalej.
Ma to zasadniczy wpływ na sprawność energetyczną samochodu ciężarowego przewożącego duże ładunki, zwłaszcza gdy porusza się on z dużą prędkością po autostradzie. W rzeczywistości opór powietrza może odpowiadać nawet za jedną trzecią strat paliwa podczas typowej długodystansowej jazdy z silnikiem wysokoprężnym. W przypadku elektrycznych samochodów ciężarowych zasilanych akumulatorowo straty energii mogą sięgać nawet 50 procent. Aerodynamika samochodu ciężarowego wpływa zatem w ogromnym stopniu na zużycie paliwa, a w efekcie na środowisko.
Aby zmniejszyć wpływ oporu powietrza, należy opóźnić lub zminimalizować separację powietrza. To wtedy warstwa strumienia powietrza odrywa się od powierzchni samochodu ciężarowego i nabiera dużych zawirowań. Im wcześniej się oddzieli, tym większa fala pozostanie za samochodem ciężarowym, a tym samym zwiększy się opór aerodynamiczny.
Jednym ze sposobów zmniejszenia separacji przepływu powietrza jest uszczelnienie szczelin z przodu samochodu ciężarowego, jeśli to możliwe. Szczególnie wrażliwym obszarem są przednie narożniki — nawet niewielkie szczeliny mogą powodować odrywanie się powietrza, co ma znaczący wpływ na jego ogólny przepływ.
„Wyobraź sobie strumień powietrza zbliżający się do narożnika samochodu w kontekście jazdy na karuzeli. Musisz się trzymać, aby pozostać na zakrzywionej ścieżce. Tak samo jest z przepływem powietrza, z tą różnicą, że powietrze nie ma rąk, aby przytrzymać się powierzchni. Aby utrzymać przyczepność, powietrze musi wykorzystywać niskie ciśnienie” — mówi Anders Tenstam, specjalista ds. technologii aerodynamiki, Volvo Trucks.
Wypełnianie luk z przodu samochodu ciężarowego pozwala wprowadzać ulepszenia także w innych obszarach, np. dłuższe przedłużenia drzwi w celu zmniejszenia pustej przestrzeni w schodkach. Opóźnia to separację przepływu, ponieważ powietrze ma płaską powierzchnię, do której może się przyczepić.
Ta sama zasada dotyczy przetłoczeń błotników, które zmniejszają szczelinę nad kołem. Lusterka samochodu ciężarowego można również ulepszyć za pomocą zakrzywionych linii i mniejszych otworów, a kamery zamiast rzeczywistych lusterek zmniejszą przednią powierzchnię pojazdu, a tym samym opór aerodynamiczny.
Patrząc w przyszłość, ważne jest, aby samochody ciężarowe były jak najbardziej energooszczędne, a postęp w dziedzinie aerodynamiki będzie miał do odegrania niezwykle ważną rolę.
Spojler dachowy jest najważniejszym elementem aerodynamicznym zmniejszającym zużycie paliwa. Zależy to od rodzaju działalności, ale wiele firm zajmujących się transportem ciężarowym odniesie korzyści ze spojlera dachowego, pod warunkiem, że jest on dobrany i zamontowany odpowiednio do konfiguracji naczepy. Zapewnienie optymalnej wysokości ma kluczowe znaczenie — ostatnie dane oparte na symulacjach przeprowadzonych w Volvo Trucks wskazują, że przy prawidłowym ustawieniu można zaoszczędzić od dwóch do sześciu procent* paliwa.
Rodzaj przyczepy używanej w codziennej pracy będzie miał również wpływ na to, jak działają elementy aerodynamiczne i ile paliwa lub energii możesz zaoszczędzić. Symulacje pokazują na przykład, że spojler dachowy i owiewki boczne kabiny mogą obniżyć zużycie paliwa nawet o cztery do pięciu procent* podczas typowego transportu długodystansowego.
W przypadku pracy z przyczepami w różnej konfiguracji ilość paliwa, którą można zaoszczędzić, będzie różna, ale wpływ spojlera dachowego i owiewek bocznych kabiny nadal będzie korzystny. Dzieje się tak dlatego, że gdy strumień powietrza jest uwalniany z tyłu kabiny, jest on zasysany do szczeliny między kabiną a ładunkiem, co powoduje znaczny opór powietrza. Aby osłonić ładunek nieaerodynamiczny przed tym strumieniem powietrza, niezbędne są prawidłowo ustawione spojlery dachowe i owiewki boczne.
Postępy w wirtualnej symulacji otworzyły nowe możliwości wizualizacji i analizy zachowania przepływu powietrza i aerodynamiki samochodów ciężarowych. Parametry symulacji można łatwo regulować i uruchamiać wielokrotnie w krótkim czasie. Przyspieszyło to proces weryfikacji i wprowadzania ulepszeń aerodynamicznych na rynek.
„To szybko rozwijająca się dziedzina. Teraz można zająć się każdym detalem samochodu ciężarowego, aby zdobyć wiedzę na temat przepływu powietrza i poprawić właściwości aerodynamiczne” — mówi Mattias Hejdesten, inżynier ds. aerodynamiki, Volvo Trucks.
Niedawna aktualizacja przepisów UE dotyczących masy i wymiarów samochodów ciężarowych, znosząca ograniczenie całkowitej długości do 16,5 metra, umożliwiła również większą swobodę, jeśli chodzi o optymalizację aerodynamicznego kształtu nadwozia ciężarówki.
„Wszystko to zmieniło sposób, w jaki producenci samochodów ciężarowych pracują nad aerodynamiką, a firmy produkujące samochody ciężarowe mogą spodziewać się w przyszłości większej liczby zmian konstrukcyjnych” — mówi Mattias Hejdesten.
Ponadto aerodynamika nie służy już tylko do zmniejszenia zużycia paliwa. Chodzi o zwiększenie sprawności energetycznej, niezależnie od rodzaju paliwa napędzającego samochód ciężarowy, w celu zmniejszenia wpływu na środowisko.
Udoskonalona aerodynamika jest szczególnie ważna w przypadku elektrycznych samochodów ciężarowych zasilanych akumulatorowo, które mają mniej dostępnej energii. Dokonywanie właściwych wyborów dotyczących wyposażenia i uwzględnianie aerodynamicznej konstrukcji podczas specyfikowania samochodu ciężarowego u dostawcy jest zatem jednym z najważniejszych sposobów optymalizacji tras i zwiększenia zasięgu.
„Kiedy wybiegamy w przyszłość, ważne jest, aby samochody ciężarowe były jak najbardziej energooszczędne, a postęp w dziedzinie aerodynamiki będzie odgrywał tu istotną rolę” — mówi Anders Tenstam.
Kiedy pęd powietrza zbliża się do rogu ciężarówki, pomyśl o tym jak o przejażdżce karuzelą po wesołym miasteczku. Musisz się trzymać, aby pozostać na zakrzywionej ścieżce. Tak samo jest z przepływem powietrza, z tą różnicą, że nie ma rąk, aby przylgnąć do powierzchni, tak jak my
*W oparciu o typową eksploatację silnika wysokoprężnego na długich dystansach i standardową konfigurację przyczepy oraz obszerne wirtualne symulacje i badania przeprowadzone przez Volvo Trucks. Rzeczywiste zużycie paliwa może się różnić w zależności od wielu czynników, takich jak prędkość jazdy, korzystanie z tempomatu, dane techniczne pojazdu, ładunek pojazdu, faktyczna topografia, doświadczenie kierowcy, konserwacja pojazdu i warunki pogodowe.
