Význam aerodynamického designu pro vozidla

Čím to je, že dopravní prostředky, u kterých je třeba brát ohled na spotřebu energie a rychlost, jsou pro veřejnost stále esteticky příjemnější a jejich styl je hladší? A co ty aero kity znamenají pro kamiony?

Marcel Dassault, zakladatel francouzské společnosti Dassault Aviation, která se specializuje na výrobu a výrobu stíhaček, kdysi prohlásil, že na letadlo, které dobře funguje, je obvykle krásný pohled. Možná, že „vizuálně krásná“ nákladní vozidla budou pravděpodobně úspornější.

Jak se dopravní prostředky stávají stále rychlejšími, konstrukce nákladních automobilů postupně dosahuje bodu, kdy nelze ignorovat odpor větru.

Podle výzkumných organizací, když nákladní automobil dosáhne rychlosti až 88 km/h, zhruba polovina jeho výkonu se spotřebuje na překonání odporu větru. Tento závěr donutil výrobce nákladních vozidel vynaložit velké úsilí na snížení odporu větru.

V květnu 2008 na slavném vysokorychlostním okruhu Nardo v jižní Itálii vytvořil nový Mercedes-Benz Actros 1844 LS s celkovou hmotností asi 40 tun v té době zcela nový Guinnessův světový rekord – 40- tunový vůz s nejnižší spotřebou paliva na světě. Po 12 728 kilometrech testů vozidlo dosáhlo ohromující spotřeby paliva 19,44 litrů na 100 kilometrů!

K tak překvapivému výsledku se kromě účinného pohonného ústrojí významně podílí také aerodynamický design Actrosu.

Jak můžeme vidět z obrázku, Actros má kromě hladkého kompozitního panelu nákladovou skříň bohatou aerodynamickou sestavu se střechou a bočními deflektory, které ladí s nákladovým prostorem, a bočními deflektory, které zahrnují přívěs. Díky těmto aerodynamickým designům je karoserie Actrosu extrémně plochá a méně náchylná k turbulencím.

Poskytneme vám přehled návrhů, které snižují odpor větru, v pořadí od přední k zadní části vozidla, na které se můžete zaměřit při výběru vozidla.

● Aktivní mřížka nasávání vzduchu Aktivní mřížka nasávání vzduchu označuje mřížky ve středové mřížce, které lze otevírat a zavírat nezávisle na provozním prostředí vozidla. Tyto mřížky jsou vzájemně spojeny spojovacími tyčemi, které jsou ovládány elektromotory, které otáčí mřížkami řízením hnacích motorů prostřednictvím palubního počítače (ECU).

Aktivní mřížka nasávání vzduchu dokáže efektivně řídit rychlost zahřívání vozidla a může také hrát roli při snižování odporu větru.

Když je motor v prostředí s nízkou teplotou nebo když je zatížení motoru nízké a nejsou vysoké požadavky na odvod tepla, ECU uzavře aktivní mřížku, aby "udržel motor teplý", aby motor mohl dosáhnout optimálního provozu. teplota.

Když je provozní teplota motoru vyšší než ideální teplota, ECU otevře aktivní mřížku sání vzduchu, velké množství vzduchu se nalije do středové mřížky, odebere teplo, aby se motor ochladil. Pokud jde o načasování otevření nebo zavření aktivní mřížky nasávání vzduchu, zvažuje jej ECU s ohledem na teplotu chladicí kapaliny motoru, teplotu oleje, okolní teplotu, rychlost a další faktory.

Kromě toho, že pomáhá motoru udržovat optimální provozní teploty, aktivní mřížka sání vzduchu snižuje odpor vzduchu, aby bylo dosaženo úspory paliva.

Podle testu NEDC na stolici provedeného SAE Society of Automotive Engineers při okolní teplotě 25 stupňů může aktivní mřížka nasávání vzduchu zlepšit spotřebu paliva asi o 2 %. Tato částečná optimalizace spotřeby paliva pramení především ze snížení odporu větru vozidla při zavřené aktivní mřížce sání vzduchu.

Když kamion jede vysokou rychlostí, vítr z předního nárazu bude proudit několika místy - střechou, boky a spodkem - a přední čelo, které je přímo proti větru, je kritické.

Když proud vzduchu prochází mřížkou sání do kabiny a proudí přes chladič a další příslušenství, bude se srážet se strukturou stupnice uvnitř chladiče, čímž vznikne ohromné ​​množství jízdního odporu.

Když proud vzduchu vstoupí do kabiny, většina z něj vyteče otvorem pod motorovým prostorem a narazí na vysokorychlostní proud vzduchu, který původně proudil pod vozidlem, což způsobí turbulence a zvýší odpor vzduchu.

Schopnost částečně nebo úplně zavřít mřížku sání vzduchu, když vozidlo jede střední a vysokou rychlostí, je prospěšná při snižování odporu větru. Je snadné pochopit, proč má většina čistě elektrických vozidel bez motoru uzavřenou přední část.

● Střešní/boční deflektory Ve skutečnosti jsou střešní a boční deflektory samozřejmě nejjednodušší na ovládání a ovládání. Podle statistik může vozidlo s deflektorem ušetřit až 4-5 % spotřeby paliva ve srovnání s vozidlem bez deflektoru.

Zleva doprava, monolitické, kombinované a deflektory

Vzduchový deflektor lze obecně rozdělit do tří kategorií podle jeho tvaru: integrální typ, kombinovaný typ a typ odklonu.

Spojené státy používají multimodální přepravu, jejich velikost přívěsu je relativně jednotnější, takže americká těžká nákladní vozidla většinou používají integrovaný deflektor.

V evropských zemích jsou kvůli rozdílům v národních podmínkách rozdíly mezi vozidly a nákladními boxy, takže deflektor vozidla je většinou založen na nastavitelném kombinovaném deflektoru.

Poslední typ deflektoru typu odklonění má za následek rozptýlení proudu vzduchu směrem nahoru a současně na levou a pravou stranu, což je efektivnější, a proto se používá ve všech typech nákladních vozidel. Obvykle je třeba jej vyrobit podle odpovídajícího nákladního boxu.

V praxi by měl být horní deflektor kabiny nastaven na výšku stejnou nebo mírně nižší než je výška přívěsu. Plynulý přechod proudu vzduchu z kabiny do nákladového prostoru pomocí deflektoru, který zabraňuje přímému dopadu proudu vzduchu na nákladový box. Minimalizuje jízdní odpor způsobený turbulencí vzduchu mezi traktorem a přívěsem.

Důležité jsou také boční deflektory, jejichž přítomnost snižuje vzdálenost mezi tahačem a přívěsem. To usnadňuje hladké proudění proudu vzduchu mezerou mezi přední částí a přívěsem, když vozidlo jede vysokou rychlostí, což výrazně snižuje možnost tvorby víru. Boční deflektor na bočním vedení proudění vzduchu je velmi výrazný, dokonce není slabší než střešní deflektor.

Nyní je mnoho tahačů vybaveno výškově nastavitelnými deflektory a co nejlepší přizpůsobení výšky deflektoru výšce nákladového boxu před každým odjezdem je velmi praktický způsob, jak ušetřit palivo.

Boční panely a panely přívěsu

Nákladní automobily bez bočních panelů mají velký odpor vzduchu díky četným zařízením uspořádaným na obou stranách nosníku, čemuž se lze vyhnout instalací bočních panelů.

Na jedné straně může snížit střed tlaku větru vozidla a zlepšit schopnost vozidla odolávat bočnímu větru; na druhé straně může blokovat nasávání vzduchu na obou stranách vozidla pod vozidlem a snížit hromadění proudění vzduchu pod vozidlem. To může snížit dopad proudění vzduchu na různé vyčnívající části podvozku vozidla, takže proudění vzduchu pod vozidlem je plynulejší a tím se sníží odpor vzduchu.

Tento sbíhající se tvar, podobný tvaru ocasní plochy letadla, účinně snižuje turbulence a odpor větru v zadní části nákladového prostoru, čímž dále zlepšuje spotřebu paliva.

● Zadní část

Zadní část vozidla je nejsnáze přehlédnutelné místo, ale ve skutečnosti rozumné nastavení ocasní plochy a zadní části přívěsu může způsobit zpoždění bodu oddělení proudění vzduchu dozadu, což přispívá ke snížení podtlakové oblasti za nákladovou skříní.

V „Létajícím přívěsu“ vydaném Mercedes-Benz a „Dodávkách a návěsech s nízkou odolností proti větru“, které uvedla na trh řada čínských výrobců, můžeme vidět existenci „ocasní kosti ve tvaru lodi“. Studie ukázaly, že s tímto typem konstrukce lze odpor vzduchu dále snížit o 10-15%.