Значај аеродинамичког дизајна за возила

Зашто транспортна возила која треба узети у обзир у погледу потрошње енергије и брзине постају естетски пријатнија за јавност и углађенија у свом стилу? А шта ти аеро комплети значе за камионе?

Марсел Дасо, оснивач француске компаније Дассаулт Авиатион, специјализоване за производњу и производњу борбених авиона, једном је рекао да је авион који добро ради обично леп за гледање. Можда ће "визуелно лепи" камиони вероватно бити ефикаснији у потрошњи горива.

Како транспортна средства постају све бржа и бржа, дизајн камиона постепено достиже тачку у којој се отпор ветра не може занемарити.

Према истраживачким организацијама, када камион достигне брзину до 88 км/х, око половина његових коњских снага се користи за савладавање отпора ветра. Овај закључак је приморао произвођаче камиона да уложе много труда у смањење отпора ветра.

У мају 2008. године, на чувеној стази великих брзина Нардо у јужној Италији, нови Мерцедес-Бенз Ацтрос 1844 ЛС са бруто тежином возила од око 40 тона поставио је потпуно нови Гинисов светски рекорд у то време - 40- камион са најнижом потрошњом горива на свету. После 12.728 километара тестирања, возило је постигло запањујућу потрошњу горива од 19,44 литара на 100 километара!

Поред ефикасног погонског склопа, аеродинамички дизајн Ацтроса је такође један од главних доприноса тако изненађујућем резултату.

Као што видимо са слике, Ацтрос има богату аеродинамичку монтажу, са кровним и бочним дефлекторима који одговарају товарном сандуку, и бочним дефлекторима који укључују приколицу, поред глатке композитне плоче за терет. Ови аеродинамички дизајни чине тело Ацтрос-а изузетно равним и мање склоним турбуленцијама.

Даћемо вам преглед дизајна који смањују отпор ветра у редоследу од предњег до задњег дела возила, на које можете да се фокусирате када бирате возило.

● Активна решетка за усис ваздуха Активна решетка за усис ваздуха се односи на решетке у средишњој решетки које се могу отварати и затварати независно у зависности од радног окружења возила. Ове решетке су међусобно повезане помоћу клипњача, којима управљају електромотори који ротирају решетке управљајући погонским моторима преко путног рачунара (ЕЦУ).

Активна решетка за усис ваздуха може ефикасно да контролише брзину загревања возила, а такође може да игра улогу у смањењу отпора ветра.

Када је мотор у окружењу са ниским температурама или када је оптерећење мотора мало и нема велике потражње за расипањем топлоте, ЕЦУ ће затворити активну решетку како би "одржао мотор топлим" тако да мотор може да постигне оптималан рад температура.

Када је радна температура мотора виша од идеалне температуре, ЕЦУ ће отворити активну решетку за усис ваздуха, велика количина ваздуха ће се сипати у средишњу мрежу, одузети топлоту како би се мотор охладио. Што се тиче времена отварања или затварања активне решетке за усис ваздуха, ЕЦУ га разматра у односу на температуру расхладне течности мотора, температуру уља, температуру околине, брзину и друге факторе.

Поред тога што помаже мотору да одржи оптималне радне температуре, активна решетка за усис ваздуха смањује отпор ваздуха како би се постигла уштеда горива.

Према НЕДЦ тесту на клупи које је спровело САЕ друштво аутомобилских инжењера на температури околине од 25 степени, активна решетка за усис ваздуха може да побољша уштеду горива за око 2%. Ова делимична оптимизација потрошње горива потиче углавном од смањења отпора ветра возила када је активна решетка за усис ваздуха затворена.

Када се камион креће великом брзином, ветар од предњег удара ће тећи кроз неколико локација - кров, бочне стране и дно - а предња страна, која је директно у ветар, је критична.

Како проток ваздуха пролази кроз усисну решетку у кабину и тече кроз радијатор и друге уређаје, судараће се са структуром скале унутар хладњака, стварајући огромну количину отпора при вожњи.

Када проток ваздуха уђе у кабину, већина ће истећи из отвора испод моторног простора и сударити се са протоком ваздуха велике брзине који је првобитно текао испод возила, узрокујући турбуленцију и повећање отпора ваздуха.

Због тога је могућност делимичног или потпуног затварања решетке за усис ваздуха када се возило креће средњим и великим брзинама корисна за смањење отпора ветра. Лако је схватити зашто већина чистих електричних возила без мотора има затворен дизајн предњег краја.

● Кровни/бочни дефлектори У стварности, кровни и бочни дефлектори су наравно најлакши за руковање и контролу. Према статистикама, возило са дефлектором може да уштеди до 4-5% у потрошњи горива у поређењу са возилом без дефлектора.

С лева на десно, монолитни, комбиновани и преусмеривачи

Дефлектор ваздуха се генерално може поделити у три категорије према свом облику: интегрални тип, комбиновани тип и диверзиони тип.

Сједињене Државе користе мултимодални транспорт, њихова величина приколице је релативно уједначена, тако да амерички тешки камиони углавном користе интегрални дефлектор.

У европским земљама, због разлика у националним условима, постоје разлике између возила и теретних сандука, па се дефлектор возила углавном заснива на подесивом комбинованом дефлектору.

Последњи тип дефлектора диверзионог типа има ефекат дисперзије протока ваздуха нагоре и на леву и десну страну истовремено, што је ефикасније, па се стога користи у свим врстама камиона. Обично је потребно да се произведе према одговарајућој товарној кутији.

У пракси, горњи дефлектор кабине треба подесити на висину једнаку или мало нижу од висине приколице. Глатко прелазак протока ваздуха из кабине у товарну кутију помоћу дефлектора, избегавајући да проток ваздуха директно удари у товарну кутију. Минимизира отпор вожње узрокован турбуленцијом ваздуха између трактора и приколице.

Бочни дефлектори су такође важни, а њихово присуство смањује растојање између трактора и приколице. Ово олакшава проток ваздуха да несметано тече кроз зазор између предњег краја и приколице када се возило креће великом брзином, што у великој мери смањује могућност формирања вртлога. Бочни дефлектор на усмеравању протока ваздуха бочног ветра је веома значајан, чак ни слабији од дефлектора крова.

Сада су многе тракторске приколице опремљене дефлекторима подесивим по висини, а усклађивање висине дефлектора са висином товарног сандука што је могуће боље пре сваког поласка је веома практичан начин за уштеду горива.

Бочне плоче и плоче за приколице

Камиони без бочних панела имају велики отпор ваздуха због бројних уређаја распоређених са обе стране греде, што се може избећи постављањем бочних панела.

С једне стране, може смањити центар притиска ветра у возилу и побољшати способност возила да се одупре бочним ветровима; с друге стране, може блокирати усисавање ваздуха са обе стране возила испод возила и смањити накупљање ваздуха испод возила. Ово може смањити утицај струјања ваздуха са различитим избоченим деловима у шасији возила, тако да је проток ваздуха испод возила глаткији, чиме се смањује отпор ваздуха.

Овај конвергентни облик, сличан оном репа авиона, ефикасно смањује турбуленцију и отпор ветра на задњем делу пртљажника, додатно побољшавајући економичност горива.

● Таилбоард

Задњи део возила је место које је најлакше превидети, али у ствари разумна поставка репа приколице и задње плоче може довести до одлагања тачке раздвајања протока ваздуха уназад, што је погодно за смањење површине негативног притиска иза товарног сандука.

У „Летећој приколици“ коју је објавио Мерцедес-Бенз и „Комбијима и полуприколицама са малом отпорношћу на ветар“ које су лансирали бројни кинески произвођачи, можемо видети постојање „рептичне кости у облику чамца“. Студије су показале да се са овом врстом структуре отпор ваздуха може додатно смањити за 10-15%.