×

Kodėl aerodinamika yra svarbi krovinių gabenimo versle

| 5,5 min.
Aerodinaminis pasipriešinimas daro didelį poveikį sunkvežimio degalų naudojimo efektyvumui, ypač kai jis važiuoja didesniu nei 50 km/h greičiu. Norint sumažinti pasipriešinimą oro srautui ir degalų sąnaudas, svarbu suprasti sunkvežimio aerodinamikos principus.
„Volvo FH“ garaže su vėjuotu tuneliu

Kokį poveikį aerodinamika daro degalų sąnaudoms?

Važiuojantis sunkvežimis susiduria su dideliu aerodinaminiu pasipriešinimu – oro jėga. Nors pasipriešinimas oro srautui atsiranda transporto priemonei važiuojant bet kokiu greičiu, santykis su greičiu nėra proporcingas. Greičiui padvigubėjus, oro pasipriešinimas padidėja 4 kartus. Greičiui patrigubėjus, pasipriešinimas padidėja 9 kartus ir t. t.

Tai daro didžiulę įtaką sunkiasvorio sunkvežimio energijos naudojimo efektyvumui, ypač kai jis važiuoja greitkeliu dideliu greičiu. Tiesą sakant, oro pasipriešinimas gali sudaryti net trečdalį degalų nuostolių gabenant krovinius tolimaisiais atstumais su dyzeliniais sunkvežimiais. Elektrinių sunkvežimių energijos nuostoliai gali siekti net 50 %. Aerodinamika daro vieną iš didžiausių tiesioginių poveikių sunkvežimio degalų naudojimo efektyvumui ir, savo ruožtu, poveikiui aplinkai.
 

Aerodinaminio pasipriešinimo mažinimas

Norint sumažinti oro pasipriešinimo įtaką, svarbu pavėlinti arba sumažinti oro srauto atskyrimą. Sunkvežimiui važiuojant nuo jo paviršiaus atsiskiria oro srauto sluoksnis, kuris tampa labai sūkuringas. Kuo anksčiau jis atsiskiria, tuo didesnis pėdsakas lieka už sunkvežimio ir tuo didesnis pasipriešinimas slėgiui yra sukuriamas.

Vienas iš būdų sumažinti oro srauto atskyrimą – kur įmanoma, užsandarinti įvairius tarpus sunkvežimio priekinėje dalyje. Priekiniai kampai yra ypač jautri vieta, kurioje net ir maži tarpeliai gali sukelti oro atskyrimą, darantį didelį poveikį bendram oro srautui.

„Apie oro srautą prie sunkvežimio kampo galite galvoti kaip apie buvimą karuselėje. Turite įsikibti rankomis, kad išsilaikytumėte jai sukantis. Tas pats ir su oro srautu, tik jis neturi rankų, kuriomis galėtų prikibti prie paviršiaus, kaip tai darome mes. Kad išsilaikytų, oras turi naudoti žemą slėgį“, – sako Andersas Tenstamas, „Volvo Trucks“ aerodinamikos technologijų specialistas.

Užpildžius sunkvežimio priekyje esančius tarpus, atsiranda ir kitų tobulintinų sričių, pavyzdžiui, pailginti durų plėtiniai, sumažinantys tuštumą laiptelyje. Dėl to pavėlinamas srauto atskyrimas, nes oras juda plokščiu paviršiumi, prie kurio gali išsilaikyti.


Tas pats principas galioja ir arkoms, kurios sumažina tarpą virš rato. Sunkvežimių veidrodžiai taip pat gali būti patobulinti suteikiant išlenktas formas su mažesnėmis angomis, o kameros vietoje įprastų veidrodžių sumažins sunkvežimio priekinį plotą, todėl aerodinaminis pasipriešinimas bus mažesnis.

Sunkvežimio komplektavimo su kabinos stogo ir šoniniais aptakais svarba

Stogo oro aptakas yra svarbiausias aerodinaminis elementas degalų sąnaudoms mažinti. Tai priklauso nuo gabenimų pobūdžio, tačiau daugeliui vežėjų vežėjų naudos suteiks tinkamai parinktas stogo aptakas, sureguliuotas pagal priekabos konfigūraciją. Labai svarbu užtikrinti optimalų aukštį – naujausi „Volvo Trucks“ modeliavimo rezultatai rodo, kad tinkamai nustačius šį aptaką gali būti sutaupoma nuo dviejų iki šešių procentų* degalų.

Naudojamos priekabos tipas taip pat darys įtaką bendram aerodinaminių komponentų veikimui ir degalų arba energijos sąnaudoms. Pavyzdžiui, modeliavimas rodo, kad kabinos stogo  ir kabinos šoniniai oro srauto aptakai kartu gali sumažinti degalų sąnaudas net keturiais–penkiais procentas* tolimuosiuose pervežimuose.

Atliekant užduotis su skirtingų tipų priekabų konfigūracijomis, degalų kiekis, kurį galima sutaupyti, skirsis, bet kabinos stogo ir šoniniai oro aptakai vis tiek turės teigiamą poveikį. Taip yra todėl, kad oro srautui atsiskyrus nuo galinės kabinos dalies, jis įsiurbiamas į tarpą tarp kabinos ir priekabos, o tai sukuria didelį oro pasipriešinimą. Norint išvengti šio oro srauto, labai svarbu tinkamai sumontuoti stogo ir šoninius oro aptakus.
 

Sunkvežimių aerodinamikos ateitis

Dėl virtuaus modeliavimo pažangos atsivėrė naujų galimybių vizualizuoti ir analizuoti sunkvežimių oro srautą bei aerodinamiką. Modeliavimo parametrus galima lengvai koreguoti ir vykdyti vėl ir vėl per trumpą laiką. Tai pagreitino patvirtinimo procesą ir aerodinaminių patobulinimų pateikimą rinkoms.

„Tai sparčiai besivystanti ir nuolat auganti sritis. Dabar galima įsigilinti į bet kurią sunkvežimio detalę, siekiant įgyti žinių apie oro srautą, ir pagerinti aerodinamines charakteristikas“, – sako Mattiasas Hejdestenas, „Volvo Trucks“ aerodinamikos inžinierius.

Neseniai atnaujintas ES sunkvežimių svorio ir matmenų teisės aktas, panaikinantis 16,5 metro bendro ilgio apribojimą, taip pat suteikė daugiau laisvės optimizuojant sunkvežimio išorės aerodinaminę formą.

„Visa tai pakeitė sunkvežimių gamintojų darbą su aerodinamika, o vežėjai ateityje gali tikėtis daugiau dizaino pokyčių“, – sako Mattiasas Hejdestenas.

Be to, aerodinamika nebėra susijusi vien tik su degalų sąnaudų mažinimu. Ji susijusi su energijos naudojimo efektyvumo didinimu, nesvarbu, kokia degalų rūšis naudojama sunkvežimyje siekiant sumažinti poveikį aplinkai.

Patobulinta aerodinamika ypač svarbi elektriniams sunkvežimiams, nes jie turi mažiau energijos. Todėl vienas iš svarbiausių būdų optimizuoti maršrutus ir padidinti nuvažiuojamą atstumą yra tinkamų aerodinaminių detalių montavimas ir aerodinamiško dizaino parinktys komplektuojant sunkvežimį.

„Žvelgiant į ateitį, labai svarbu, kad sunkvežimiai būtų kuo efektyvesni energijos naudojimo atžvilgiu, o pažanga aerodinamikos srityje atliks svarbų vaidmenį“, – sako Andersas Tenstamas.

6 būdai, kaip sumažinti degalų sąnaudas optimizuojant sunkvežimio aerodinamiką

  1. Užtikrinkite, kad stogo oro aptakai būtų tinkamame aukštyje atsižvelgiant į priekabos konfigūraciją.
  2. Apsvarstykite galimybę sumontuoti šoninius kabinos oro aptakus, kad būtų sumažintas aerodinaminis pasipriešinimas.
  3. Jei įmanoma, tinkamai sureguliuokite stogo oro aptaką.
  4. Aerodinaminis pasipriešinimas didėja didėjant greičiui, todėl įvertinkite galimybę sumažinti vidutinį sunkvežimio greitį, jei tai įmanoma.
  5. Atsižvelkite į galimybę išnaudoti kitas aerodinamines detales, kurios gali padėti sumažinti degalų sąnaudas, pavyzdžiui, bamperio aptakus, ratų gaubtus ir arkų plėtinius.
  6. Venkite montuoti įvairius priedus ar aksesuarus - apsauginius rėmus ir papildomus žibintus, nes dėl jų padidės aerodinaminis pasipriešinimas.

 

* Remiantis įprasta tolimųjų gabenimų dyzeliniais sunkvežimiais su standartine priekabos konfigūracija veikla ir išsamiais virtualiaisiais modeliavimais bei tyrimais, kuriuos atliko „Volvo Trucks“. Faktinės išlaidos degalams gali skirtis ir priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip: važiavimo greičio, pastovaus greičio palaikymo sistemos naudojimo, transporto priemonės komplektacijos, apkrovos, topografijos, vairuotojo važiavimo patirties, transporto priemonės priežiūros ir oro sąlygų.

Sužinokite daugiau apie aerodinamikos naudą

Mattias Hejdesten

Aerodinamikos inžinierius

Anders Tenstam

Aerodinamikos technologijų specialistas

Susiję straipsniai