Aerodinamica poate fi măsurată: la tunelul aerodinamic se observă arta proiectanților Mercedes‑Benz
Autovehicul și tehnologie
Noul autovehicul Actros consumă cu până la cinci procente mai puțin combustibil decât predecesorul său. Acest lucru se datorează și aerodinamicii sale îmbunătățite. Aceasta s-a obținut prin încercări la computer, pe stradă și în tunelul aerodinamic.
Michael Hilgers, șeful departamentului CAE Vehicle Functions din cadrul dezvoltării autovehiculelor comerciale Mercedes‑Benz, prezintă puterea suflantei din tunelul aerodinamic din Untertürkheim.
Această suflantă uriașă ar putea fi utilizată ca un fundal excelent pentru cea mai nouă producție de la Hollywood, pretinzând că este grupul motopropulsor al unei nave spațiale gigantice. 8,5 metri măsoară diametrul suflantei axiale, iar cele nouă pale vopsite în roșu au o lungime de câte doi metri și jumătate. În instalație chiar se fac fotografii în această zi. E adevărat că nu în mișcare, ci portrete de Michael Hilgers, șeful departamentului CAE Vehicle Functions din cadrul dezvoltării autovehiculelor comerciale Mercedes‑Benz.
Hilgers și colegii săi au contribuit în mod semnificativ aici, în tunelul aerodinamic al Daimler AG din Stuttgart-Untertürkheim, la transformarea noului model Actros în unul mai aerodinamic și mai eficient din punct de vedere al consumului decât oricare din modelele sale predecesoare.
Cât de semnificativă este aerodinamica o arată următoarea cifră: în prezent, un camion utilizat în transportul european pe distanțe lungi consumă aproximativ o treime din energia mecanică aflată la dispoziția sa pentru depășirea rezistenței la aer. Cu cât mai redusă este această rezistență, deci cu cât mai aerodinamic este camionul, cu atât mai redus este consumul său. Față de predecesorii săi, noul model Actros permite o economie de combustibil de până la 5%. Doar oglinda MirrorCam cu aerodinamică optimizată, care înlocuiește oglinzile exterioare clasice, justifică până 1,5% din aceasta.
Cum s-a contribuit la aerodinamica noului model Actros la Untertürkheim? Suflanta tunelului aerodinamic poate produce, la nevoie, o furtună cu viteze de până la 250 de kilometri pe oră. În faza de dezvoltare, inginerii specializați în aerodinamică au expus în mod repetat autovehiculul acestui vânt puternic. În acest timp, camionul se afla pe o placă turnantă cu cântar integrat.
Optimizarea valorii cw cu ajutorul simulărilor.
Obiectivul acestor simulări este optimizarea valorii cw, coeficientul aerodinamic al unui camion. „Efectuăm aici încercări ale eșantioanelor pentru a confirma îmbunătățirea aerodinamică a componentelor conceptuale“, explică Michael Hilgers procedura principială. „În paralel, se desfășoară întotdeauna calculul computerizat al fluxurilor: simularea digitală pe baza așa-numitei dinamici computerizate a fluidelor, Computational Fluid Dynamics, prescurtată CFD.“ În plus, măsurile aerodinamice sunt validate în circulația rutieră.
La noul Actros, munca din tunelul aerodinamic a oferit indicii valoroase despre designul MirrorCam, dar și despre amplasarea brațelor camerei video în partea stângă și dreaptă a cabinei șoferului. „Dezbaterea a avut loc între zona superioară și cea inferioară a stâlpului A, precum și partea superioară a stâlpului B“, declară Michael Hilgers.
Pentru încercări a fost utilizat un autovehicul Actros real, căruia i se înlocuiseră oglinzile exterioare cu prototipuri ale brațelor camerelor video – montate consecutiv în cele trei poziții de verificat. Camionul a fost așezat pe cântarul tunelului aerodinamic și s-a pornit suflanta. Cântarul a permis inginerilor măsurarea forței aerodinamice care acționează asupra autovehiculului în timpul fluxului de aer. Rezultatul: cea mai bună poziție a brațelor camerelor video se află pe stâlpul A, în zona marginii plafonului.
În plus, s-a căutat o soluție care să prevină reducerea performanței camerei video din cauza difuziei de lumină de sus. În cadrul acestor teste s-a evidențiat micul plafon cu care sunt dotate acum brațele MirrorCam. Inginerii s-au implicat intens și la dezvoltarea noilor clapete deflectoare concave ale muchiei spate a cabinei șoferului. Clapetele deflectoare optimizate ale muchiei spate contribuie și la faptul că noul model Actros consumă mai puțin combustibil decât oricare din predecesorii săi.
Și protecția la murdărie este avută în vedere.
Pe lângă reducerea consumului, inginerii au avut în vedere și subiectul protecției la murdărie în timpul încercărilor lor din tunelul aerodinamic și al analizelor CFD. „Este vorba, mai ales, de domenii de siguranță precum parbrizul și geamurile laterale, dar și de lentilele brațelor camerelor video“, explică Hilgers. Aerodinamica influențează câtă murdărie aderă la suprafețe de la autovehiculul propriu și de la cele din față.
Nu este esențială doar munca inginerilor specializați în aerodinamică, ci și corelarea acestora cu colegii de la alte discipline centrale, mai ales designeri și constructori. Pentru că nu tot ce servește aerodinamicii este de dorit din punct de vedere estetic sau aplicabil pentru constructori.
Invers, inginerii specializați în aerodinamică trebuie să obiecteze față de anumite idei ale colegilor lor. „Însă în cele din urmă, toate părțile implicate știu un lucru“, subliniază Michael Hilgers: „Este vorba mai mult de găsirea celei mai bune soluții împreună.“
Cu vântul în față: la munca din cadrul tunelului aerodinamic, brațele camerelor video ale MirrorCam și clapetele deflectoare ale muchiei spate a cabinei șoferului s-au aflat în centrul atenției proiectanților.
Fotografii: Daimler, Lars Kruse
Comentariu
Pentru a adăuga un comentariu, te rugăm să te autentifici.
8 comentarii
wir danken für dein Feedback und geben den Hinweis gern weiter. Solche Ideen sind wichtig für die Entwicklung unserer Trucks.
Da die Wirksamkeit der wasserabweisenden Beschichtung auf der MirrorCam-Linse im Laufe der Zeit und unter bestimmten Bedingungen (z. B. Art und Häufigkeit der Reinigung) abnehmen kann, würden wir dir empfehlen, die Linse mit einem Scheibenversiegelungsmittel (z. B. Brestol oder Rain-X) zu behandeln.
wir danken für dein Feedback und geben den Hinweis gern weiter. Solche Ideen sind wichtig für die Entwicklung unserer Trucks.
Da die Wirksamkeit der wasserabweisenden Beschichtung auf der MirrorCam-Linse im Laufe der Zeit und unter bestimmten Bedingungen (z. B. Art und Häufigkeit der Reinigung) abnehmen kann, würden wir dir empfehlen, die Linse mit einem Scheibenversiegelungsmittel (z. B. Brestol oder Rain-X) zu behandeln.
Wäre da nicht eine Messung als Komplettzug realistischer?
Wäre da nicht eine Messung als Komplettzug realistischer?
stimmt! Auch für den Gliederzug errechnen die Ingenieure die Aerodynamik, indem sie den gesamten Lastzug berücksichtigen.
stimmt! Auch für den Gliederzug errechnen die Ingenieure die Aerodynamik, indem sie den gesamten Lastzug berücksichtigen.
wir haben nochmal unsere Aerodynamiker befragt: Die Aerodynamik wird mit dem gesamten Sattelzug ideal bewertet. Verbrauchsfahrten und Simulationsrechnungen werden deshalb immer mit Trailer durchgeführt. Im Windkanal in Untertürkheim wird der Effekt des Trailers normalerweise mit einem Aufbau hinter dem Fahrerhaus imitiert (sieht man auf den Fotos hier nicht).
wir haben nochmal unsere Aerodynamiker befragt: Die Aerodynamik wird mit dem gesamten Sattelzug ideal bewertet. Verbrauchsfahrten und Simulationsrechnungen werden deshalb immer mit Trailer durchgeführt. Im Windkanal in Untertürkheim wird der Effekt des Trailers normalerweise mit einem Aufbau hinter dem Fahrerhaus imitiert (sieht man auf den Fotos hier nicht).