Trucks
Trucks
Az aerodinamikai ellenállás jelentős befolyással van a teherautó üzemanyag-hatékonyságára, különösen ha 50 km/h feletti sebességgel halad. E hatás csökkentésének és az üzemanyagköltségek mérséklésének kulcsa a teherautók aerodinamikájának megértése.
Amikor egy teherautó szeli a levegőt, jelentős aerodinamikai ellenállás – a levegő által kifejtett erőhatás – éri. Noha légellenállás mindig jelen van, bármilyen sebességgel haladjon is a jármű, mértéke a sebességhez viszonyítva nem arányos. Amikor a sebesség megduplázódik, a légellenállás a négyszeresére nő. Ha a sebesség megháromszorozódik, akkor pedig az ellenállás a kilencszeresére nő, és így tovább.
Ez drámai hatással van a nehézkategóriás teherautók energiahatékonyságára, különösen akkor, amikor autópályán haladnak nagy sebességgel. Valójában a légellenállás tipikus dízelüzemű távolsági fuvarozás esetében az üzemanyag-veszteség egyharmadáért is felelős lehet. Akkumulátoros elektromos teherautók esetében az energiaveszteség akár 50 százalék is lehet. A teherautó aerodinamikája tehát egyike azoknak a tényezőknek, melyek a legnagyobb közvetlen hatást fejtik ki az üzemanyag-hatékonyságra és ezáltal a környezetre is.
A légellenállás hatásának mérséklése érdekében fontos az áramlási leválás késleltetése és minimalizása. Ez az a jelenség, amikor a légáramlás egy rétege leválik a teherautó felületéről, és erősen turbulenssé válik. Minél korábban történik meg a leválás, annál nagyobb a turbulencia a teherautó mögött, és így nagyobb a nyomás által okozott ellenállás is.
Az áramlási leválás csökkentésének egyik módja a teherautó elülső részén található lehető legtöbb rés lezárása. Az elülső sarkok különösen érzékeny területnek számítanak, ahol még a kis hézagok is okozhatnak áramlási leválást, jelentős hatást gyakorolva a teljes légáramlásra.
„Amikor légáramlat éri egy teherautó sarkát, gondoljon rá úgy, mint körhintázásra egy búcsúban. Kapaszkodni kell az íven maradáshoz. Ugyanez a helyzet a légáramlással, kivéve, hogy persze nincs keze, mint nekünk, amivel belekapaszkodhatna egy felületbe. A levegőnek ahhoz, hogy az íven maradjon, alacsony nyomásra van szüksége” – mondja Anders Tenstam, a Volvo Trucks légellenállás-technológiai szakértője.
A teherautó elején található rések kitöltése más lehetőségeknek is utat nyit a fejlesztés terén, ilyenek például a nagyobb ajtóhosszabbítások, melyek a fellépők üregében lévő üres helyet hivatottak csökkenteni. Ez késlelteti az áramlási leválást, mivel sík felületet kínál a levegőnek, amelyhez kapcsolódhat.
Ugyanez az elv vonatkozik a sárvédőperemekre is, amelyek csökkentik a kerék feletti rést. A teherautók tükrei is javíthatók ívelt vonalakkal és kisebb csúcsnyílásokkal, valamint tükörkamerákkal tényleges tükrök helyett, ezek ugyanis csökkentik a teherautó homlokfelületét, és így kisebb légellenállást eredményeznek.
A jövőre nézve létfontosságú, hogy a tehergépjárművek energiahatékony módon üzemeljenek, amelyhez nagyban hozzájárulnak az eszközök aerodinamikai jellemzői is.
A tetőlégterelő a legfontosabb aerodinamikai eszköz az üzemanyag-fogyasztás csökkentése szempontjából. Hatása az üzemeltetés típusától is függ, de sok teherautókat használó vállalat számára előnyt jelent a tetőlégterelő, feltéve, hogy azt a pótkocsi konfigurációjának megfelelően választották ki és szerelték fel. Az optimális magasság biztosítása kulcsfontosságú – a Volvo Trucks szimulációin alapuló legújabb adatok szerint a helyes beállítással két és hat százalék közötti* üzemanyag-megtakarítás érhető el.
A napi működés során használt pótkocsi típusa szintén hatással van arra, hogy hogyan működnek az aerodinamikai szerelvények, és Ön mennyi üzemanyagot és energiát tud megtakarítani. A szimulációk például azt mutatják, hogy a vezetőfülke tetőlégterelője és a vezetőfülke oldalsó légterelői egy tipikus távolsági szállítás során együttesen akár négy-öt százalékkal* is csökkenthetik az üzemanyag-fogyasztást.
Eltérő típusú pótkocsi-konfigurációkkal végzett fuvarozás esetében a megtakarítható üzemanyagmennyiség is eltérő lesz, de a vezetőfülke tetőlégterelője és az oldalsó légterelők így is pozitív hatást gyakorolnak. Ennek az az oka, hogy amikor a légáramlás távozik a fülke hátuljától, akkor beszippantja a fülke és a rakomány közötti rés, ami jelentős légellenállást eredményez. Ahhoz, hogy egy nem aerodinamikus szállítmányt óvni lehessen ettől a légmozgástól, elengedhetetlenek a megfelelően elhelyezett tető- és oldalsó légterelők.
A virtuális szimulációk fejlődése új lehetőségeket nyitott meg a teherautók légáramlási viselkedésének és aerodinamikájának megjelenítésére és elemzésére. A szimulációs paraméterek könnyen beállíthatók, és rövid időn belül újra és újra lefuttathatók. Ez felgyorsította az ellenőrzési folyamatot és az aerodinamikai fejlesztések piacra kerülésének átfutási idejét.
„Ez egy gyors ütemben és folyamatosan fejlődő terület. Most már bármilyen részletet megvizsgálhatunk a teherautókon, hogy ismereteket szerezzünk a légáramlásról, és javítsuk az aerodinamikai teljesítményt” – mondja Mattias Hejdesten, a Volvo Trucks aerodinamikai mérnöki szakértője.
A teherautókra vonatkozó uniós súly- és méretszabályozás közelmúltbeli átdolgozása, amely megszüntette a 16,5 méteres teljes hosszkorlátozást, nagyobb szabadságot biztosít a teherautók külső aerodinamikai kialakításának optimalizálása terén is.
„Mindez megváltoztatta a teherautó-gyártók aerodinamikai munkáját, így a jövőben a teherautókat használó vállalkozások további tervezési változásokra is számíthatnak” – mondja Mattias Hejdesten.
Ezenkívül az aerodinamika már nem csak az üzemanyag-fogyasztás csökkentéséről szól. A kulcs az energiahatékonyság növelése a környezetkárosító hatás csökkentése érdekében, függetlenül attól, hogy a teherautó milyen üzemanyaggal működik.
A továbbfejlesztett aerodinamika különösen fontos az akkumulátoros teherautók esetében, amelyek kevesebb energiával rendelkeznek. Az útvonalak optimalizálásának és a hatótávolság növelésének egyik legfontosabb módja ezért az, hogy helyesen döntsön a felszerelésekről, és figyelembe vegye az aerodinamikai kialakítást, amikor a teherautót specifikáltatja a beszállítóval.
„A jövőre nézve alapvető fontosságú, hogy a teherautók a lehető leghatékonyabbak legyenek, és az aerodinamikai fejlesztéseknek ebben nagy szerepe lesz” – mondja Anders Tenstam.
Amikor a levegő a tehergépjármű sarkához érkezik, pont úgy viselkedik, mint az emberek a vidámparkban a körhintán. Kapaszkodnunk kell ahhoz, hogy a körkörös pályán maradjunk. Ugyanez történik a légáramlattal is, kivéve, hogy annak nincs keze, amivel megtarthatja magát.
*Tipikus dízelüzemű távolsági fuvarozás, szabványos pótkocsi-konfiguráción, valamint a Volvo Trucks által végzett kiterjedt virtuális szimulációk és kutatások alapján. A tényleges üzemanyag-fogyasztás számos tényezőtől függhet; ilyen például a vezetési sebesség, a sebességtartó automatika használata, a jármű specifikációja, a jármű terhelése, a domborzat, a járművezető vezetési tapasztalata, a jármű karbantartása és az időjárási viszonyok.
