استراتژی های نوآورانه برای کاهش مقاومت در برابر باد در وسایل نقلیه تجاری

کاهش جذب آئرودینامیک یکی از مقرون به صرفه ترین اهرم ها برای بهبود اقتصاد سوخت و کاهش کل هزینه مالکیت در وسایل نقلیه تجاری است، زیرا افزایش تقاضا و مقررات انتشار گازهای گلخانه ای در سطح جهانی سخت تر می شود، تولید کنندگان و اپراتورهای ناوگان به شدت در استراتژی هایی که مقاومت سوخت را کاهش می دهند، کاهش می یابد، انتشار گازهای گلخانه ای، گسترش می یابد و بهبود می یابد، آخرین فن آوری های طراحی جهانی، و نوآوری های طراحی واقعی را بررسی می کند.

فیزیک مقاومت باد در وسایل نقلیه تجاری

Aerodynamic کشیدن نیرویی است که با حرکت رو به جلو خودرو مخالفت می کند (به دلیل یک کامیون معمولی سنگین در سرعت بزرگراه، حساب های مقاومت هوایی آینده تقریبا 65 درصد از مصرف کل انرژی را افزایش می دهد؛ نیروی کشش مربع با صرفه جویی در معادله تعریف می شود: FLT: _{d [F=1 = 1⁄2] سرعت C [F4]}

وسایل نقلیه تجاری با چالش های منحصر به فرد آئرودینامیک در مقایسه با اتومبیل های مسافربری مواجه هستند، منطقه بزرگ و جعبه ای - اغلب بیش از 10 متر مربع - همراه با ضریب های کشیدن بالا (معمولا 0.6-0.9 برای کامیون های معمولی) مقاومت قابل توجهی ایجاد می کند. علاوه بر این، شکاف بین تراکتور و تریلر جریان های پیچیده ای را ایجاد می کند که به طور کلی توسط 20 تا 30٪ افزایش می یابد.

نوآوری های طراحی کلیدی برای کاهش کشیدن

بهینه سازی شکل خارجی

صاف کردن شکل خارجی پایه طراحی آئرودینامیک است. کابین های مدرن دارای گوشه های جلو، کلاه های سوراخ شده، و سقف های برش شده است که باعث کاهش ایجاد فشار جلویی می شود. طراحی کلاسیک "بر فراز" باعث کاهش ضریب تلاطم پایین تر از سنگ های قدیمی می شود، هر چند راحتی راننده و تعمیر و نگهداری دسترسی به تولیدکنندگان فعلی تجارت، در حال حاضر "شکل های بدن" را به حداقل می رساند و "کاهش" می تواند باعث کاهش بافت های برش 5، کاهش و کاهش ترافیک شود.

سیستم های Aerodynamic

طرح های استاتیک نمی توانند گردش هوا را در تمام شرایط رانندگی بهینه سازی کنند. Active aerodynamics اجزای را در زمان واقعی تنظیم می کند. بسته به سرعت بزرگراه هنگامی که تقاضای خنک کننده موتور کم است، کاهش مصرف هوا از طریق رادیاتور. قابل خرابکاران [F:3LT در سقف کابین به طور خودکار افزایش سرعت بالاتر در سرعت حرکت هوا را کاهش می دهد، حتی در سیستم های حمل و نقل هوایی کاهش می یابد.

پوشش زیر بدن و چرخ

در زیر یک کامیون بسیار آشفته و موثر است و تقریباً 15 درصد کل کشش را ایجاد می کند.[۱۰] لبه های سمت آیرودینامیک - پانل های سفت و سخت گسترش از کابین به چرخ های عقب - صاف زیر جریان بدن و می تواند اقتصاد سوخت را تا ۴-۸٪ بهبود بخشد. [FLT3]

دانلود بازی Gap Management

این شکاف بین تراکتور و تریلر یک منبع بزرگ کشش است که تولید کنندگان با استفاده از منصفانه سازی - پانل های سفت و سخت که فضای بین کابین و تریلر را پر می کنند - و امتداد بسته های کابین انعطاف پذیر که از بین می روند.

شبیه سازی پیشرفته و تست

توسعه راه حل های مؤثر آیرودینامیک نیازمند ابزارهای پیچیده است. دینامیک مایع محاسباتی (CFD) به مهندسان اجازه می دهد تا گردش هوا را در اطراف مدل های مجازی شبیه سازی کنند، اشکال آن را به سرعت بدون نمونه های فیزیکی تنظیم کنند. مدرن CFD می تواند آشفتگی پیچیده، چرخ های چرخ های چرخ دنده های چرخ دنده های چرخ دنده های چرخ و حساب برای اثرات متقابل را حل کند.

تونل های برای شبیه سازی های کالیبره و تست وسایل نقلیه در مقیاس کامل ضروری هستند. رولینگ-road تونل، که زمین را در زیر یک کامیون متحرک شبیه سازی می کند، دقیق ترین داده های فشرده را ارائه می دهد Real-world] تست های کاهش وزن (F3:3 / 3) و [F4] آزمایش های مصرف سوخت واقعی برای اطمینان از شرایط واقعی کاهش بهره وری.

مشارکت های علمی

مواد سبک وزن، شکل های تهاجمی تر آئرودینامیک را بدون اضافه وزن فعال می کنند.[۱۰] کامپوزیت های تقویت شده با فیبر کربن به طراحان اجازه می دهد تا بدون اضافه کردن وزن، پانل های بدن منحنی پیچیده و صاف ایجاد کنند که در فولاد آلومینیوم غیر عملی خواهد بود و فولاد بالا نیز توده را کاهش می دهد، ظرفیت بارگیری برای افزودنودینامیک برخی از تولید کنندگان در حال حاضر کل کابین های مهندسی شده با حداقل برش های برش های برش خورده برای برش های برش خورده برای حداقل برش های برش داده شده برای برش های برش داده شده برای برش های برش های برش داده شده برای برش های برش داده شده برای حداقل برش های برش خورده است.

انتخاب مواد همچنین بر دوام و نگهداری پانل های پلاستیکی و کامپوزیت در برابر رطوبت و خوردگی بهتر از فلز، حفظ عملکرد آئرودینامیک بر زندگی وسیله نقلیه تاثیر می گذارد.پیشرفت در پوشش های کم ارتفاع. [FLT 1 اعمال شده به پانل های بدن و اجزای بدن بیشتر کاهش می یابد با به حداقل رساندن سطح خشن.

نقش Aerodynamics در وسایل نقلیه تجاری الکتریکی

کامیون های الکتریکی با همان فیزیک به عنوان کامیون های دیزل مواجه هستند، اما سهام آن بالاتر است. کشیدن به طور مستقیم محدوده محدوده - کاهش 10٪ در aerodynamic کشیدن می تواند به افزایش 5-7٪ در محدوده برای یک وسیله نقلیه باتری الکتریکی تبدیل شود، زیرا باتری ها سنگین و گران هستند، هر کیلووات ساعت ذخیره شده توسط کاهش هزینه باتری و وزن کامیون الکتریکی اغلب دارای یک چرخ تهاجمی تر (حتی پانل های نوار برقی را پوشش می دهد).

یکپارچه سازی آئرودینامیک با مدیریت حرارتی نیز مهم است. کامیون های الکتریکی نیاز به خنک سازی برای باتری ها و برق الکترونیک دارند، اما باید اندازه باز کردن مجار را با کشیدن متعادل کنند.

اجرای عملی و مزایای اقتصادی

اپراتورهای ناوگان ارزیابی ارتقاء آئرودینامیک به طور معمول بازده را در 12 تا 24 ماه مشاهده می کنند.با توجه به آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (FLT:0) برنامه SmartWay ، دستگاه های آئرودینامیک تأیید شده می توانند اقتصاد سوخت را با 5 تا 15٪ بسته به ترکیب قطعات و شرایط رانندگی بهبود دهند.

فراتر از سوخت، کشیدن پایین بار موتور را کاهش می دهد، گسترش عمر موتور و فواصل تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد. [۱] انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند تا با استانداردهای انطباق مانند مقررات کامیون های پیشرفته کالیفرنیا و CO اتحادیه اروپا استاندارد برای وسایل نقلیه سنگین کار، بهبود هواودینامیک همچنین باعث بهبود راحتی با کاهش سر و صدا باد و بهبود ثبات متقابل می شود.

آینده در Aerodynamics تجاری

چندین تکنولوژی نوظهور وعده کاهش کشش بیشتر را می دهند. - که کامیون ها در کاروان های تنگ سفر می کنند - کاهش کشش کامیون سرب و تقریبا از بین بردن دستگاه های کنترل جریان فعال، مانند جت های مصنوعی یا پلاسما، می تواند لایه های مرزی را دستکاری کند تا جریان جدا شدن و کاهش اندازه بیداری را به تاخیر اندازد [F3] و یا منجر به ایجاد تصاویر ماهی نمی شود.

عملیات کامیون های مستقل همچنین ممکن است طرح های آیرودینامیک رادیکال تر را بدون نیاز به طرح کابین انسان، وسایل نقلیه می تواند به طور خالص برای حداقل کشیدن شکل، با چندین بدن مانند پد که در طول سفر بزرگراه گرد هم می آیند، به عنوان هیدروژن و سوخت سلول های برق وارد بازار، نیازهای خنک کننده آنها نوآوری های آئرودینامیک بیشتر را هدایت می کند.

کاهش مقاومت باد یک هدف طراحی یک بار نیست، بلکه یک چالش مهندسی مداوم است.ترکیب اشکال تصفیه شده، سیستم های فعال، مواد پیشرفته و استراتژی های عملیاتی هوشمند در حال حاضر به دست آوردن دستاوردهای قابل اندازه گیری است.