การปรับปรุงอากาศพลศาสตร์ใหม่จะช่วยลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงได้อย่างไร

ด้วยการนำแนวคิดที่ได้รับการพิสูจน์แล้วจากอุตสาหกรรมการบินและอวกาศมาใช้กับรถบรรทุกงานหนัก Volvo Trucks ได้ปรับปรุงพลศาสตร์อากาศของรถให้ดีขึ้น และยังเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและพลังงานอีกด้วย

การเอาชนะแรงต้านอากาศและแรงลากมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการสิ้นเปลืองน้ำมันของรถบรรทุก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะทางไกล นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการปรับปรุงการออกแบบอากาศพลศาสตร์จึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรของ Volvo Trucks มานาน ในปี 2024 การเปิดตัว Volvo FH Aero มาพร้อมกับการปรับปรุงด้านอากาศพลศาสตร์หลายจุด รวมถึงการยืดส่วนหน้าของรถออก และการเปลี่ยนกระจกมองข้างเป็นระบบกล้องตรวจสอบ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้สร้างโอกาสสำหรับการปรับปรุงเพิ่มเติม รวมถึงการอัปเกรดใหม่ล่าสุดเหล่านี้ด้วย

รถบรรทุกสามารถเรียนรู้อะไรได้บ้างจากเครื่องบินและรถแข่งฟอร์มูล่าวัน?

สิ่งที่เพิ่มเข้ามาที่สำคัญที่สุดของรถบรรทุกคือตัวปรับเสถียรภาพการไหลเวียนอากาศในห้องโดยสาร ซึ่งอยู่ที่มุมด้านบนห้องโดยสารข้างกระจกหน้ารถ การใช้รูปแบบการออกแบบอย่างพิถีพิถันที่ประกอบด้วยใบพัดเอียงขนาดเล็ก ตัวปรับเสถียรภาพจะควบคุมการไหลของอากาศเพื่อช่วยให้อากาศยังคงติดอยู่กับตัวรถในขณะที่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ มุมของห้องโดยสาร

“บริเวณมุมบนของห้องโดยสารที่ติดตั้งกระจกมองข้าง เป็นจุดที่เราพบว่ามีการแยกตัวของกระแสลมอย่างมากในการจำลองของเรา อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ เราไม่สามารถเข้าถึงพื้นที่ส่วนนี้ได้เนื่องจากมีกระจกมองข้างอยู่" แอนเดอร์ส เทนสตัม ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีอากาศพลศาสตร์อาวุโสของ Volvo Trucks อธิบาย “เมื่อถอดกระจกออกแล้ว เราก็มีโอกาสมากขึ้นในการปรับปรุงบริเวณนี้ ซึ่งเป็นจุดที่ไวต่อกระแสลมอย่างมาก ความเร็วลมในบริเวณนี้สูงมาก และการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็อาจก่อให้เกิดผลกระทบแบบปีกผีเสื้อได้ ด้วยใบพัดขนาดเล็กเหล่านี้ เราสามารถควบคุมการไหลของอากาศในระดับจุลภาค และสร้างเอฟเฟกต์ในระดับมหภาคต่อพลศาสตร์อากาศโดยรวมของรถบรรทุกได้”

เทคนิคนี้ – ที่เรียกกันทั่วไปว่าเครื่องสร้างกระแสน้ำวน – ได้รับการยอมรับอย่างดีในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ และถูกนำไปใช้ในเครื่องบิน รถแข่งฟอร์มูล่าวัน และกังหันลม ด้วยระบบควบคุมการไหลเวียนอากาศในห้องโดยสาร แนวคิดนี้จึงถูกนำไปใช้กับรถบรรทุกงานหนักด้วยเช่นกัน

การอัพเกรดครั้งหนึ่งเปิดโอกาสให้มากขึ้นได้อย่างไร

แผ่นปรับทิศทางลมของห้องโดยสารที่ช่วยปรับปรุงอากาศพลศาสตร์บริเวณด้านหน้าของรถ จะช่วยสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับการอัปเกรดเพิ่มเติมอีกสองจุด: ตัวเบี่ยงอากาศแบบขยายและแฟริ่งตัวถังแบบปรับ แผงเบี่ยงลมที่ขยายออกช่วยลดช่องว่างระหว่างห้องโดยสารและรถพ่วง ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อขับรถเมื่อมีลมพัดด้านข้างแรง แฟริ่งสำหรับแชสซีที่ปรับใหม่ช่วยให้แนวเชื่อมต่อกับบังโคลนหลังมีความลงตัวมากยิ่งขึ้น

แม้ว่าการอัปเกรดแต่ละจุดเหล่านี้จะทำได้โดยไม่ต้องมีแผ่นปรับทิศทางลมของห้องโดยสาร แต่ประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์ก็จะให้ผลไม่เท่ากัน โดยสรุปแล้วทั้งสามอย่างทำงานได้ดีขึ้นเมื่อใช้ร่วมกัน

“กลยุทธ์ของเราคือการปรับส่วนหน้าของรถให้เหมาะสมที่สุด เพื่อให้เกิดผลลัพธ์สูงสุดในขั้นตอนท้ายๆ” Mattias Hejdesten ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมอาวุโสด้านอากาศพลศาสตร์ของ Volvo Trucks อธิบาย “เมื่อติดตั้งแผ่นปรับทิศทางลมที่ห้องโดยสาร ผลลัพธ์จากแผงเบี่ยงอากาศที่ยื่นออกมาและแฟริ่งสำหรับแชสซีที่ปรับใหม่จึงแสดงประสิทธิภาพได้รวดเร็วยิ่งขึ้น”

“หลักการเดียวกันนี้ยังคงใช้ได้ในปัจจุบัน” Mattias กล่าว "เมื่อเรานำการอัปเกรดใหม่เหล่านี้ไปใช้ เราจะเห็นประโยชน์เพิ่มเติมจากการเปลี่ยนแปลงในช่วงก่อนหน้านี้" และเราจะนำแนวคิดเกี่ยวกับอากาศพลศาสตร์เพิ่มเติมเข้ามาใช้ในอนาคตอันใกล้นี้ด้วย”

ผลรวมของการปรับปรุงอากาศพลศาสตร์อย่างต่อเนื่องเหล่านี้ คือการลดการใช้เชื้อเพลิงและลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์ CO₂ หรือในกรณีของรถบรรทุกที่ใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้า ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ได้รับการปรับปรุงและมีระยะทางวิ่งที่ไกลขึ้น นี่เป็นสาเหตุที่การพัฒนาอากาศพลศาสตร์จึงมีบทบาทสำคัญในความพยายามอย่างต่อเนื่องของ Volvo Trucks ที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและพลังงานของรถ

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความสำคัญของอากาศพลศาสตร์และผลกระทบต่อประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและพลังงาน คุณอาจสนใจอ่าน:

●      เหตุใดการออกแบบรถบรรทุกจึงมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง

●      เบื้องหลังการพัฒนา Volvo FH Aero

●      ระบบกล้องตรวจสอบมีส่วนช่วยในการปรับปรุงอากาศพลศาสตร์อย่างไร