В окото на бурята.
Transport Magazine

В окото на бурята.

Аеродинамиката е измерима: в аеродинамичния тунел проличава майсторството на автомобилните инженери на Mercedes-Benz.

Actros изразходва до пет процента по-малко гориво от своя предшественик. Това се дължи също на неговата подобрена аеродинамичност. Тя е постигната чрез тестове на компютър, на пътя и в аеродинамичния тунел.

Огромният вентилатор може отлично да се използва като сцена за най-новата холивудска продукция – сякаш е двигател на някакъв гигантски космически кораб. Осовият диаметър на вентилатора е 8,5 метра, деветте лакирани в червено перки са дълги по два метра и половина. През този ден на съоръжението действително се правят снимки. Но не на филм, а портретни снимки на Майкъл Хилгерс, ръководител на CAE Vehicle Functions в отдела за разработване на товарни автомобили Commercial Vehicle Development в Mercedes-Benz.

Тук, в аеродинамичния тунел на Daimler AG в Щутгард, Хилгерс и неговите колеги значително са допринесли за това Actros да стане още по-аеродинамичен и чрез това още по-икономичен, отколкото са предшестващите модели.

Колко е важна аеродинамиката, подчертават следните цифри: при един съвременен камион в европейския транспорт на далечни разстояния около една трета от наличната механична енергия се изразходва за преодоляването на въздушното съпротивление. Колкото по-малко е това съпротивление, толкова по-аеродинамичен е камионът и следователно толкова по-нисък е неговият разход. Actros позволява до пет процента икономия на гориво в сравнение със своя предшественик. Само благодарение на аеродинамично оптимизираната панорамна камера MirrorCam, която замества класическите външни огледала, се постигат до 1,3 процента.

Content Actros wind tunnel 01

Михаел Хилгерс, ръководител CAE Vehicle Functions в ресора за разработка на тежкотоварни автомобили в Mercedes-Benz, представя мощта на вентилатора в аеродинамичния тунел в Унтертюркхайм.

Content Actros wind tunnel 04

250

километра в час е скоростта на вятъра, който може да създаде вентилаторът на аеродинамичния тунел.

Но как точно инженерите измерват това? Вентилаторът на аеродинамичния тунел може да създаде въздушна струя със скорост до 250 километра в час. При тестовете камионът се разполага върху въртяща се платформа с интегриран кантар. Така могат да бъдат симулирани най-различни условия на въздушни течения.

„Извършваме тестове на случаен принцип, за да докажем аеродинамичните подобрения на концептуални компоненти.“

Михаел Хилгерс, ръководител CAE Vehicle Functions

Целта на такива симулации е да се подобри коефициентът на аеродинамично съпротивление на камиона. „Извършваме тестове на случаен принцип, за да докажем подобренията при обтекаемостта на концептуалните компоненти“, разяснява основните принципи на действие Михаел Хилгер. „Успоредно с това винаги се извършват компютърни изчисления на въздушния поток: цифровите симулации с помощта на така наречената изчислителна динамика на флуидите.“ Освен това се прави оценка на мерките за подобряване на аеродинамиката при употреба по пътищата.

При Actros тестовете в аеродинамичния тунел предоставят ценна информация за оформлението на MirrorCam, а също така и за разполагането на рамената на камерата вдясно и вляво от кабината за водача. „В анализа са включени горната и долната част на А-колоната, както и горната част на В-колоната“, допълва Михаел Хилгерс.

Content Actros wind tunnel 02

Поглед към детайла I: при Actros въздухът почти не се завихря около MirrorCam.

Content Actros wind tunnel 05

Челно срещу вихъра: при работата в аеродинамичния тунел рамената на камерата MirrorCam и спойлерът отзад на кабината водача са били във фокуса на инженерите.

9000

кубични метра въздух се придвижват хоризонтално в пръстеновиден канал с дължина 125 м.

Content Actros wind tunnel 03

Поглед към детайла II: по спойлера отзад на кабината – на изображението се вижда дясната страна на кабината – също не се образуват завихряния.

За тестовете е използван истински Actros, при който външните огледала са заменени с прототипи на рамената на камерата и са поставени последователно на три позиции, на които са тествани. Камионът е разположен върху платформата с кантар на аеродинамичния тунел и вентилаторът е задействан. С помощта на кантара инженерите могат да измерят силата на въздуха, който въздейства върху автомобила, когато е подложен на въздушната струя. Резултат: най-добрата позиция за рамената на камерата е на A-колоната в зоната на ръба на покрива.

Освен това се търси решение, с което да се попречи на падащата отгоре разсеяна светлина да влоши изображенията на камерите. При тези тестове е утвърдено малкото покривче, с което вече се оборудват рамената на MirrorCam. Инженерите участват интензивно също така в разработването на новия вдлъбнат спойлер отзад на кабината на водача. Отимизираният спойлер отзад на кабината също допринася за това при Actros да се използва по-малко гориво, отколкото при всички негови предшественици.

Освен намаляването на разхода, при своите опити в аеродинамичния тунел и при анализите на въздушното съпротивление инженерите са насочили своето внимание също така към въпросите за намаляване на замърсяването. „Става дума преди всичко за зони, свързани с безопасността, като челното стъкло и страничните стъкла и лещите на рамената на камерите“, разказва Хилгерс. „Аеродинамичността оказва влияние върху това до каква степен ще се натрупа замърсяване от собствения автомобил и от автомобилите, движещи се отпред.“

От съществено значение е не само работата на самите инженери по аеродинамика, но също така съгласуването с техни колеги от други основни сфери, предимно с дизайнерите и конструкторите. Защото не всичко, което подпомага аеродинамичността, е желателно от гледна точка на дизайна или е приложимо за конструкторите.

Точно обратното, за някои идеи се налага колегите да наложат вето. „В крайна сметка обаче всички участници осъзнават едно“, подчертава Михаел Хилгерс: „Важното е винаги да се стремим да открием заедно най-доброто решение.“

Аеродинамичният тунел Унтертюркхайм.

Вече осемдесет години автомобилните инженери на Mercedes-Benz имат на разположение аеродинамичния тунел в Унтертюркхайм. Благодарение на целенасочените модернизации той все така е на най-високо технологично ниво. Два постояннотокови електродвигателя, всеки от които с по 2.500 кВт мощност, задвижват аксиалния вентилатор – така мощно, че могат да осигурят скорост на вятъра 17 степен. При това 9.000 кубични метра въздух се придвижват хоризонтално в пръстеновиден канал с дължина 125 м. Тестовият автомобил е разположен върху въртяща се платформа с диаметър дванадесет метра, така че да може да бъде изложен на вятъра както челно, така и странично под всякакъв друг ъгъл по желание. Във въртящата се платформа освен динамометричен стенд е вграден шесткомпонентен кантар. Той служи за изключително точно измерване на многобройните сили, сред които и силата на въздуха. Силите се предават чрез лостов механизъм към динамометри и по този начин могат да бъдат измерени.

„Важното е винаги да търсим заедно най-доброто решение.“

Михаел Хилгерс

Снимки: Daimler, Ларс Крузе

Нагоре