Mikilvægi loftaflfræðilegrar hönnunar fyrir farartæki

Af hverju er það þannig að flutningabílar sem þarf að huga að með tilliti til orkunotkunar og hraða eru allir að verða fagurfræðilega ánægjulegri fyrir almenning og sléttari í stíl? Og hvað þýða þessi flugvélasett fyrir vörubíla?

Marcel Dassault, stofnandi franska fyrirtækisins Dassault Aviation, sem sérhæfir sig í framleiðslu og framleiðslu á orrustuþotum, sagði eitt sinn að flugvél sem skilar sér vel væri yfirleitt falleg á að líta. Kannski eru „sjónrænt fallegir“ vörubílar líklegir til að vera sparneytnari.

Eftir því sem flutningatæki verða hraðari og hraðari er hönnun vörubíla smám saman að ná þeim stað þar sem ekki er hægt að hunsa vindþol.

Samkvæmt rannsóknastofnunum, þegar vörubíll nær allt að 88 km/klst hraða, er um helmingur hestafla hans notaður til að sigrast á vindmótstöðu. Þessi niðurstaða hefur neytt vörubílaframleiðendur til að leggja mikið á sig til að draga úr vindmótstöðu.

Í maí 2008, á hinni frægu Nardo háhraðabraut á Suður-Ítalíu, setti nýr Mercedes-Benz Actros 1844 LS með heildarþyngd um 40 tonn glænýtt Guinness heimsmet á þeim tíma - 40- tonna vörubíll með lægstu eldsneytisnotkun í heimi. Eftir 12.728 kílómetra af prófunum náði bíllinn 19,44 lítrum á hverja 100 kílómetra eldsneytiseyðslu sem dregur úr kjálka!

Til viðbótar við skilvirka aflrásina er loftaflfræðileg hönnun Actros einnig einn helsti þátturinn í slíkri óvæntri niðurstöðu.

Eins og sjá má á myndinni er Actros með ríkulegu loftaflfræðilegu samsetti, með þak- og hliðarhlífum sem passa við farmboxið og hliðarbeygjur sem innihalda kerruna, auk slétts samsetts farmkassa. Þessi loftaflfræðilega hönnun gerir Actros yfirbygginguna einstaklega flatan og minna viðkvæman fyrir ókyrrð.

Við munum gefa þér yfirlit yfir hönnunina sem dregur úr vindmótstöðu í röð að framan til aftan á ökutækinu, sem þú getur einbeitt þér að þegar þú velur ökutæki.

● Virkt loftinntaksgrill Virkt loftinntaksgrill vísar til ristanna í miðgrillinu sem hægt er að opna og loka sjálfstætt í samræmi við rekstrarumhverfi ökutækisins. Þessi rist eru tengd saman með tengistöngum, sem er stjórnað af rafmótorum sem snúa ristunum með því að stjórna drifmótorunum í gegnum aksturstölvuna (ECU).

Virka loftinntaksgrillið getur á áhrifaríkan hátt stjórnað hraða upphitunar ökutækisins og getur einnig gegnt hlutverki í að draga úr vindmótstöðu.

Þegar vélin er í lághitaumhverfi eða þegar vélarálagið er lítið og engin mikil eftirspurn er eftir hitaleiðni lokar ECU virka grillinu til að „halda vélinni heitri“ þannig að vélin geti náð sem bestum árangri. hitastig.

Þegar vinnsluhitastig hreyfilsins er hærra en kjörhitastigið mun ECU opna virka loftinntaksgrillið, miklu magni af lofti verður hellt í miðmöskuna, fjarlægir hitann til að hjálpa vélinni að kólna niður. Hvað varðar tímasetningu á opnun eða lokun virka loftinntaksgrillsins, þá er það íhugað af ECU með tilliti til kælivökvahita hreyfilsins, olíuhita, umhverfishita, hraða og annarra þátta.

Auk þess að hjálpa vélinni að viðhalda ákjósanlegu vinnuhitastigi, dregur virkt loftinntaksgrill úr loftmótstöðu til að spara eldsneyti.

Samkvæmt NEDC bekkprófun sem gerð var af SAE Society of Automotive Engineers við umhverfishita upp á 25 gráður, getur virka loftinntaksgrillið bætt eldsneytissparnað um 2%. Þessi hagræðing að hluta til á eldsneytisnotkun stafar aðallega af minnkun vindmótstöðu ökutækisins þegar virka loftinntaksgrillið er lokað.

Þegar lyftarinn keyrir á miklum hraða mun vindurinn frá höggi að framan flæða um nokkra staði - þakið, hliðarnar og botninn - og framhliðin, sem er beint í vindinn, er mikilvæg.

Þegar loftstreymi fer í gegnum inntaksgrindina inn í farþegarýmið og flæðir í gegnum ofninn og aðra innréttingu mun það rekast á kvarðabygginguna inni í ofninum og skapa gífurlega mikið akstursviðnám.

Þegar loftflæðið kemur inn í farþegarýmið flæðir megnið af því út um opið undir vélarrýminu og rekast á háhraða loftflæðið sem upphaflega flæddi undir farartækið og veldur ókyrrð og aukinni loftmótstöðu.

Þess vegna er hæfileikinn til að loka loftinntaksgrillinu að hluta eða öllu leyti þegar ökutækið er á meðalhraða og miklum hraða til að draga úr vindmótstöðu. Það er auðvelt að sjá hvers vegna flest hrein rafknúin farartæki án vélar eru með lokaða framendahönnun.

● Þak/hliðarbeygjur Í raun og veru eru þak- og hliðarbeygjurnar auðvitað auðveldast í notkun og stjórn. Samkvæmt tölfræði getur ökutæki með sveigjanleika sparað allt að 4-5% í eldsneytiseyðslu samanborið við ökutæki án hliðar.

Frá vinstri til hægri, einlita, sameinuð og afvegaleiðir

Almennt má skipta loftbeygjunni í þrjá flokka í samræmi við lögun þess: samþætt gerð, samsetningu gerð og afleiðingargerð.

Bandaríkin nota fjölþætta flutninga, eftirvagnsstærð þeirra er tiltölulega einsleitari, þannig að bandarísku þungaflutningabílarnir nota að mestu innbyggða deflector.

Í evrópskum löndum er munur á ökutækjum og farmkössum, vegna mismunandi aðstæðna á landsvísu, þannig að ökutækið er að mestu leyti byggt á stillanlegum samsettum deflector.

Síðasta tegundin af afvegabúnaði hefur þau áhrif að loftflæðið dreifir upp og til vinstri og hægri hliðar á sama tíma, sem er skilvirkara og er því notað í alls kyns vörubíla. Venjulega þarf það að vera framleitt í samræmi við samsvarandi farmkassa.

Í reynd ætti að stilla efri sveigjanleika stýrishússins í hæð sem er jöfn eða aðeins lægri en hæð eftirvagnsins. Mjúk umskipti á loftstreymi frá stýrishúsi yfir í farmkassa með hliðarbúnaði sem kemur í veg fyrir að loftstreymi lendi beint í farmkassa. Lágmarkar akstursmótstöðu af völdum ókyrrðar í lofti milli dráttarvélar og kerru.

Hliðarbeygjur eru einnig mikilvægar og tilvist þeirra minnkar fjarlægðina milli dráttarvélar og kerru. Þetta auðveldar loftflæðinu að flæða mjúklega í gegnum bilið milli framenda og kerru þegar ökutækið er á miklum hraða, sem dregur verulega úr líkum á hvirfilmyndun. Hliðarsveiflan á hliðarvindsloftstýringunni er mjög mikilvæg, ekki einu sinni veikari en þakbeygjan.

Nú eru margir dráttarvagnar búnir með hæðarstillanlegum brettum og það er mjög hagnýt leið til að spara eldsneyti að passa hæð brettisins við hæð farmkassa eins vel og hægt er fyrir hverja brottför.

Hliðarplötur og kerruplötur

Vörubílar án hliðarborða hafa mikla loftmótstöðu vegna fjölda tækja sem er komið fyrir á báðum hliðum bjálkans, sem hægt er að forðast með því að setja upp hliðarplötur.

Annars vegar getur það dregið úr vindþrýstingsmiðju ökutækisins og bætt getu ökutækisins til að standast hliðarvinda; á hinn bóginn getur það hindrað loftið á báðum hliðum ökutækisins frá því að sogast undir ökutækið og dregið úr loftflæðisuppsöfnun undir ökutækinu. Þetta getur dregið úr áhrifum loftstreymis með ýmsum útstæðum hlutum í undirvagni ökutækisins, þannig að loftflæðið undir ökutækinu sé sléttara og dregur þannig úr loftmótstöðu.

Þessi samruna lögun, svipuð og skott flugvélar, dregur í raun úr ókyrrð og vindmótstöðu aftan á farmkassa og bætir eldsneytissparnað enn frekar.

● Bakborð

Aftan á ökutækinu er sá staður sem auðvelt er að gleymast, en í raun getur sanngjörn stilling á skottbeini og skottborði kerru seinkað aðskilnaðarpunkti loftflæðis aftur á bak, sem er til þess fallið að minnka undirþrýstingssvæðið fyrir aftan farmkassa.

Í „Flying Trailer“ sem Mercedes-Benz gaf út og „Low Wind Resistance Vans and Semi-Trailers“ sem fjöldi kínverskra framleiðenda hefur sett á markað, getum við séð tilvist „bátslaga rófubeins“. Rannsóknir hafa sýnt að með þessari gerð bygginga er hægt að minnka loftmótstöðu enn frekar um 10-15%.