Aerodinaminio dizaino reikšmė transporto priemonėms

Kodėl transporto priemonės, kurioms reikia atsižvelgti į energijos suvartojimą ir greitį, tampa vis estetiškesnės ir sklandesnės? O ką tie aero rinkiniai reiškia sunkvežimiams?

Prancūzų kompanijos „Dassault Aviation“, kuri specializuojasi naikintuvų gamyboje ir gamyboje, įkūrėjas Marcelis Dassault kartą pasakė, kad gerai veikiantis lėktuvas paprastai yra gražus. Tikėtina, kad „vizualiai gražūs“ sunkvežimiai bus ekonomiškesni.

Transporto priemonėms vis spartėjant, sunkvežimių konstrukcija pamažu pasiekia tašką, kai negalima ignoruoti vėjo pasipriešinimo.

Tyrimų organizacijų teigimu, kai sunkvežimis pasiekia iki 88 km/h greitį, vėjo pasipriešinimui įveikti sunaudojama maždaug pusė jo arklio galių. Ši išvada privertė sunkvežimių gamintojus įdėti daug pastangų mažinant vėjo pasipriešinimą.

2008 m. gegužės mėn. garsiojoje Nardo greitųjų trasoje pietų Italijoje naujasis Mercedes-Benz Actros 1844 LS, kurio bendroji masė buvo apie 40 tonų, pasiekė tuo metu visiškai naują Gineso rekordą – 40- tonų sunkvežimis su mažiausiomis degalų sąnaudomis pasaulyje. Po 12 728 kilometrų bandymo transporto priemonė pasiekė 19,44 litro degalų sąnaudas 100 kilometrų!

Be efektyvaus jėgos agregato, aerodinaminis „Actros“ dizainas taip pat yra vienas iš pagrindinių prisidėjusių prie tokio stebinančio rezultato.

Kaip matome iš paveikslėlio, „Actros“ turi turtingą aerodinaminę agregatą, su stogo ir šoniniais deflektoriais, atitinkančiais krovinių dėžę, ir šoniniais deflektoriais, kuriuose yra priekaba, be to, lygiai sudėtinė sudėtinė krovinių dėžė. Dėl šių aerodinaminių konstrukcijų Actros kėbulas yra itin plokščias ir mažiau linkęs į turbulenciją.

Pateiksime jums vėjo pasipriešinimą mažinančių konstrukcijų aprašymą nuo transporto priemonės priekio iki galo, į kurį galite sutelkti dėmesį rinkdamiesi transporto priemonę.

● Aktyviosios oro įsiurbimo grotelės Aktyviosios oro įsiurbimo grotelės – tai centrinės grotelės, kurias galima atidaryti ir uždaryti nepriklausomai, atsižvelgiant į transporto priemonės eksploatavimo aplinką. Šios grotelės yra sujungtos švaistikliais, kuriuos valdo elektros varikliai, kurie suka groteles valdydami varomuosius variklius per kelionės kompiuterį (ECU).

Aktyvios oro įsiurbimo grotelės gali veiksmingai kontroliuoti automobilio įšilimo greitį, taip pat gali sumažinti vėjo pasipriešinimą.

Kai variklis veikia žemoje temperatūroje arba kai variklio apkrova maža ir nėra didelio šilumos išsklaidymo poreikio, ECU uždarys aktyviąsias groteles, kad „variklis išlaikytų šiltą“, kad variklis veiktų optimaliai. temperatūros.

Kai variklio darbinė temperatūra yra aukštesnė už idealią, ECU atidarys aktyviąsias oro paėmimo groteles, į centrinį tinklelį bus įpiltas didelis oro kiekis, pašalins šilumą, kad padėtų varikliui atvėsti. Kalbant apie aktyviųjų oro įsiurbimo grotelių atidarymo ar uždarymo laiką, ECU atsižvelgia į variklio aušinimo skysčio temperatūrą, alyvos temperatūrą, aplinkos temperatūrą, greitį ir kitus veiksnius.

Aktyvios oro įsiurbimo grotelės ne tik padeda varikliui palaikyti optimalią darbinę temperatūrą, bet ir sumažina oro pasipriešinimą, kad sutaupytumėte degalų.

Pagal NEDC stendinį bandymą, kurį atliko SAE Automobilių inžinierių draugija, esant 25 laipsnių aplinkos temperatūrai, aktyvios oro įsiurbimo grotelės gali sumažinti degalų sąnaudas maždaug 2%. Šis dalinis degalų sąnaudų optimizavimas daugiausia susijęs su transporto priemonės vėjo pasipriešinimo sumažinimu, kai uždarytos aktyvios oro įsiurbimo grotelės.

Kai sunkvežimis važiuoja dideliu greičiu, vėjas nuo smūgio priekyje tekės per kelias vietas – stogą, šonus ir apačią, o priekinis paviršius, kuris yra tiesiai į vėją, yra labai svarbus.

Kai oro srautas patenka per įsiurbimo groteles į saloną ir teka per radiatorių ir kitus įrenginius, jis susidurs su radiatoriaus viduje esančia skalės konstrukcija, sukurdamas didžiulį pasipriešinimą važiavimui.

Oro srautui patekus į saloną, didžioji jo dalis ištekės iš angos po variklio skyriumi ir susidurs su dideliu greičiu tekėjusiu oro srautu, kuris iš pradžių tekėjo po automobiliu, sukeldamas turbulenciją ir padidindamas oro pasipriešinimą.

Todėl galimybė iš dalies arba visiškai uždaryti oro įsiurbimo groteles, kai transporto priemonė važiuoja vidutiniu ir dideliu greičiu, yra naudinga mažinant vėjo pasipriešinimą. Nesunku suprasti, kodėl dauguma grynai elektrinių transporto priemonių be variklių turi uždarą priekinę dalį.

● Stogo / šoniniai deflektoriai Iš tikrųjų stogą ir šoninius deflektorius, žinoma, lengviausia valdyti ir valdyti. Remiantis statistika, transporto priemonė su deflektoriumi gali sutaupyti iki 4-5 % degalų sąnaudų, palyginti su transporto priemone be deflektorių.

Iš kairės į dešinę, monolitiniai, kombinuoti ir nukreipiamieji deflektoriai

Oro deflektorių paprastai galima suskirstyti į tris kategorijas pagal jo formą: integruoto tipo, kombinacijos tipo ir nukreipimo tipo.

Jungtinėse Amerikos Valstijose naudojamas multimodalinis transportas, jų priekabų dydis yra santykinai vienodesnis, todėl Amerikos sunkiasvoriai automobiliai dažniausiai naudoja integruotą deflektorių.

Europos šalyse dėl nacionalinių sąlygų skirtumų yra skirtumų tarp transporto priemonių ir krovinių dėžių, todėl transporto priemonės deflektorius dažniausiai yra paremtas reguliuojamu kombinuotu deflektoriumi.

Paskutinis nukreipimo tipo deflektorių tipas tuo pačiu metu paskirsto oro srautą aukštyn ir į kairę ir į dešinę, o tai yra efektyvesnis, todėl naudojamas visų tipų sunkvežimiuose. Paprastai jį reikia pagaminti pagal atitinkamą krovinių dėžę.

Praktiškai viršutinis kabinos deflektorius turėtų būti sureguliuotas į aukštį, lygų ar šiek tiek žemesnis už priekabos aukštį. Sklandus oro srauto perėjimas iš kabinos į krovinių dėžę naudojant deflektorių, kad oro srautas nepatektų tiesiai į krovinių dėžę. Sumažina pasipriešinimą vairavimui, kurį sukelia oro turbulencija tarp traktoriaus ir priekabos.

Taip pat svarbūs šoniniai deflektoriai, kurių buvimas sumažina atstumą tarp traktoriaus ir priekabos. Tai palengvina oro srautui sklandžiai tekėti per tarpą tarp priekinės dalies ir priekabos, kai transporto priemonė važiuoja dideliu greičiu, o tai labai sumažina sūkurių susidarymo galimybę. Šoninis deflektorius ant šoninio vėjo oro srauto nukreipimo yra labai reikšmingas, net ne silpnesnis už stogo deflektorių.

Dabar daugelyje vilkikų priekabų sumontuoti reguliuojamo aukščio deflektoriai, o deflektoriaus aukščio derinimas su krovinių dėžės aukščiu kuo geriau prieš kiekvieną išvykimą yra labai praktiškas būdas taupyti degalus.

Šoniniai skydai ir priekabos skydai

Sunkvežimiai be šoninių plokščių turi didelį oro pasipriešinimą dėl daugybės įtaisų, išdėstytų abiejose sijos pusėse, o to galima išvengti sumontavus šonines plokštes.

Viena vertus, jis gali sumažinti transporto priemonės vėjo slėgio centrą ir pagerinti transporto priemonės gebėjimą atsispirti šoniniams vėjams; kita vertus, jis gali užkirsti kelią oro siurbimui iš abiejų transporto priemonės pusių ir sumažinti oro srauto susidarymą po transporto priemone. Tai gali sumažinti įvairių išsikišusių transporto priemonės važiuoklės dalių oro srauto poveikį, kad oro srautas po transporto priemone būtų sklandesnis ir taip sumažėtų oro pasipriešinimas.

Ši susiliejanti forma, panaši į lėktuvo uodegą, efektyviai sumažina turbulenciją ir vėjo pasipriešinimą bagažinės galinėje dalyje, taip dar labiau padidindama degalų sąnaudas.

● Galinė lenta

Automobilio galas yra lengviausiai nepastebimas vieta, tačiau iš tikrųjų dėl protingo priekabos užpakalinės dalies ir galinio borto nustatymo oro srauto atskyrimo taškas gali būti atidėtas atgal, o tai padeda sumažinti neigiamo slėgio plotą už krovinių dėžės.

„Mercedes-Benz“ išleistoje „Skraidančioje priekaboje“ ir daugelio Kinijos gamintojų išleistuose „Low Wind Resistance Furgonuose ir puspriekabėse“ matome „valtelės formos uodegos kaulo“ egzistavimą. Tyrimai parodė, kad naudojant tokio tipo konstrukciją oro pasipriešinimas gali dar labiau sumažinti 10-15%.