משאיות
משאיות
להתנגדות אווירודינמית יש השפעה רבה על נצילות הדלק של המשאית שלך, במיוחד בנסיעה במהירות העולה על 50 קמ"ש. המפתח להפחתת ההשפעה הזו ולהפחתת עלויות הדלק היא הבנה כיצד פועלת האווירודינמיקה במשאית.
כשמשאית מפלחת את האוויר, היא נתקלת בהתנגדות אווירודינמית רבה, זהו הכוח המופעל על ידי האוויר. בעוד שהתנגדות האוויר קורית בכל מהירות נסיעה, הקשר שלה למהירות אינו יחסי. אם המהירות מוכפלת, התנגדות האוויר עולה פי ארבעה. אם המהירות גבוהה פי שלושה, ההתנגדות עולה פי תשעה, וכך הלאה.
יש לכך השפעה דרמטית על נצילות האנרגיה של משאית הפועלת במשימות תובעניות, ובמיוחד כשהיא נוסעת במהירות גבוהה בדרך מהירה. למעשה, התנגדות האוויר יכולה להוות עד כדי שליש מהפסדי הדלק בפעולה אופיינית של משאית דיזל בנסיעה ארוכה. עבור משאיות עם סוללות חשמליות, הפסדי האנרגיה יכולים להגיע עד כדי חמישים אחוז. לכן, האווירודינמיות של משאית היא אחד הגורמים בעלי ההשפעה הישירה הגדולה ביותר על נצילות הדלק, ולפיכך, בעלי השפעה משמעותית על הסביבה.
כדי להוריד את ההשפעה של התנגדות האוויר, חשוב לעכב, או למזער, את ההפרדה של זרמי האוויר. מצב זה נוצר כששכבה של זרם אוויר מתנתקת ממשטח המשאית והופכת לטורבולנטית. ככל שהיא מתנתקת בשלב מוקדם יותר, כך השובל מאחורי המשאית גדול יותר, וגרר הלחצים גבוה יותר.
אחת הדרכים להפחית את היפרדות זרמי האוויר היא לאטום את המרווחים בחלק הקדמי של המשאית, עד כמה שניתן. הפינות הקדמיות הן אזור רגיש במיוחד, בו גם מרווחים קטנים יכולים לגרום לאוויר להתנתק, ולגרום להשפעה משמעותית על זרימת האוויר הכוללת.
"כשזרם אוויר מגיע לפינה במשאית, צריך לחשוב עליה כמו על נסיעה בקרוסלה, בה צריך להחזיק חזק כדי להישאר במקום. אותו דבר קורה עם זרמי האוויר, אלא שאין להם ידיים כדי להיאחז במשטח כמונו. כדי להישאר צמוד, האוויר צריך להשתמש בלחץ נמוך", אומר אנדרס טנסטאם, מומחה טכנולוגי באווירודינמיקה בוולוו משאיות.
מילוי המרווחים בחזית המשאית מאפשר גם שיפורים אחרים, כמו למשל הרחבות ארוכות יותר של הדלתות, כדי להפחית את החללים באזור המדרגה. הדבר גם מעכב את היפרדות הזרמים, מאחר ולאוויר יש משטח שטוח להיצמד אליו.
אותו עיקרון חל על מגני פגוש, המקטינים את המרווח מעל הגלגל. אפשר לשפר גם את מראות המשאית על ידי עיצוב קווים מעוקלים וחורי הצצה קטנים יותר, ועל ידי שימוש במצלמות במקום מראות אמיתיות, כדי להפחית את שטח הפנים הקדמי של המשאית, ולהפחית את הגרר האווירודינמי.
כשאנו מביטים אל העתיד, חשוב שנבטיח שהמשאיות יהיו יעילות בשימוש באנרגיה עד כמה שניתן. ולשיפורים באווירודינמיקה של משאיות יש תפקיד חשוב בכך
מסיטי רוח בגג הם האמצעי האווירודינמי החשוב ביותר להפחתת צריכת הדלק. בהתאם לסוג הפעולה, עסקי משאיות רבים יכולים ליהנות מהתקנה של מסיטי רוח בגג הקבינה, בתנאי שבוחרים במסיט רוח מתאים למבנה הגרור. חשוב מאוד לקבוע את גובה ההתקנה האופטימלי. מסקנות אשר הוסקו באחרונה מסימולציות שבוצעו בוולוו משאיות מראות שגובה התקנה נכון של מסיטי רוח יכול להביא לחיסכון של 6%* בצריכת הדלק.
סוג הגרור בו משתמשים בפעולות היומיומיות ישפיע הוא על האופן בו האביזרים האווירודינמיים פועלים, ועל כמות הדלק או האנרגיה שאפשר לחסוך. לדוגמה, סימולציות מראות כי מסיט רוח בגג הקבינה ומסיטי רוח בצידי הקבינה יכולים להפחית את צריכת הדלק עד כדי 4% - 5%* בפעולה אופיינית לטווח ארוך.
בעבודה עם סוגים שונים של מבני גרור, כמות הדלק שאפשר לחסוך תשתנה, אך בכל מקרה, ההתקנה של מסיטי רוח בגג ובצידי הקבינה תביא להשפעה מיטיבה. הסיבה לכך היא שכשזרם אוויר משתחרר מהחלק האחורי של הקבינה, הוא נשאב למרווח בין הקבינה והמטען, ויוצר התנגדות אוויר משמעותית שם. כדי להגן מפני העומס הלא-אווירודינמי הנוצר עקב תבנית זרימת אוויר זו, חשוב ביותר למקם כהלכה את מסיטי הרוח בגג ובצידי הקבינה.
שיפורים בסימולציות וירטואליות פתחו אפשרויות חדשות להמחשה וניתוח של התנהגות זרמי האוויר במשאיות, וההתנהגות האווירודינמית שלהן. אפשר לשנות בקלות פרמטרים בסימולציה, ולהריץ את הסימולציה שוב ושוב תוך פרק זמן קצר. הדבר מאיץ את תהליך האימות ואת זמני הביצוע של שיפורים אווירודינמיים, ומקצר את הזמן להכנסתם לשוק.
"זהו תחום המתפתח במהירות רבה יותר מאי פעם. כיום אפשר לבחון כל פרט במשאית מבחינת זרמי האוויר, ולשפר את הביצועים האווירודינמית בהתאם", אומר מתיאס היידסטן, מהנדס מומחה באווירודינמיקה, וולוו משאיות.
העדכון שנחקק באחרונה בחוקי המשקלים והמידות של משאיות באיחוד האירופי הסיר את מגבלת האורך הכוללת של 16.5 מטר. הדבר מאפשר חופש רב יותר באופטימיזציה של הצורה האווירודינמית בחלק החיצוני של משאיות.
"הדבר שינה את האופן בו יצרני משאיות מטפלים באווירודינמיקה. כעת צפויים שינויים ושיפורים רבים בעיצוב ובתכנון משאיות בעתיד", אומר מתיאס היידסטן.
בנוסף, אווירודינמיקה אינה עוסקת רק בהפחתת צריכת הדלק. היא גם משפרת את נצילות האנרגיה, באופן בלתי תלוי בסוג הדלק בו המשאית משתמשת, כדי להפחית את ההשפעה הסביבתית.
שיפור האווירודינמיקה הוא סוגיה חשוב במיוחד למשאיות הפועלות עם סוללה חשמלית, אשר יש להן פחות אנרגיה זמינה. בחירה נכונה באביזרים, ובחינה קפדנית של העיצוב האווירודינמי של משאיות, כבר במועד הזמנת המשאית מהספק, הם מהדרכים החשובות ביותר להשגת אופטימיזציה בנתיבי הנסיעה ובהגדלת טווח הנסיעה.
"כשאנו מביטים אל העתיד, חשוב שנבטיח שהמשאיות יהיו יעילות בשימוש באנרגיה עד כמה שניתן. ולשיפורים באווירודינמיקה של משאיות יש תפקיד חשוב בכך", אומר אנדרס טנסטאם.
כשזרם אוויר מגיע לפינה במשאית, צריך לחשוב עליה כמו על נסיעה בקרוסלה, בה צריך להחזיק חזק כדי להישאר במקום. אותו דבר קורה עם זרמי האוויר, אלא שאין להם ידיים כדי להיאחז במשטח כמונו.
*בהתבסס על פעולה אופיינית של רכב דיזל למרחקים ארוכים, והקונפיגורציה הסטנדרטית של גרורים, סימולציות וירטואליות מעמיקות ומחקר אשר נערכו על ידי וולוו משאיות. החיסכון בדלק בפועל יכול להשתנות עקב גורמים רבים, כמו למשל מהירות הנסיעה, השימוש בבקרת שיוט, מפרט הרכב, העומס על הרכב, הטופוגרפיה בפועל, ניסיון הנהיגה של הנהג, תחזוקת הרכב ותנאי מזג האוויר.
