Vědci a dopravci chtějí za deset let snížit emise náklaďáků o 20 %. Cestu už znají

Jednou z cest, jak dosáhnout nižší spotřeby, a tedy i nižších emisí CO2, je snížení aerodynamického odporu vozidel. Například střešní kapotáž dokáže u náklaďáků uspořit až 5,9 % pohonných hmot.

V dubnu a květnu letošního roku  poskytla společnost TNT na testování standardní a aerodynamicky upravený kamión, aby se posoudil přínos aerodynamických křídel na spotřebu. V testech se použila mimo jiné akustická kamera, která měří zvuk projíždějících vozidel a zároveň jej, podobně jako termovize, zpracovává do barevného schematu. Výsledky se nyní vyhodnocují a budou použity pro další zlepšování spoilerů.

Cílem iniciativy PART20 (Platform for Aerodynamic Road Transport), která vyvíjí aerodynamická zařízení na základě vědeckých poznatků a praktických zkušeností z přepravního průmyslu, je snížit spotřebu paliva a emisí do roku 2020 o 20 % prostřednictvím používání aerodynamických zařízení na nákladních automobilech a přívěsech.

TNT má vlastní cíl: do roku 2020 snížit, ve srovnání s rokem 2007, firemní index CO2 o 45 %. Index CO2 počítá emise z operací prováděných přímo TNT a zahrnuje uhlíkovou stopu letecké i silniční přepravy a firemních budov.

Zakládajícími partnery PART20 jsou TNT jako zástupce sektoru dopravy, Technická Univerzita v nizozemském Delftu a Nizozemské sdružení podnikatelů FOCWA.

Podívejte se na několik příkladů toho, jak dokáže aerodynamika ušetřit palivo.

Přiléhající boční panely se používají k překlenutí mezery mezi nápravami. Nejúčinnější jsou při bočním větru, kdy brání vzduchu dostat se pod vozidlo. Znamenají také zvýšení bezpečnosti pro chodce a cyklisty, protože je méně pravděpodobné, že se při kolizi zachytí pod kola.

Testy ukázaly, že pokud je bočními panely vybaven tahač i návěs, v silném bočním větru a při rychlosti 80 km/ h může úspora paliva dosáhnout až 15 %.

Jedná se o perforované zástěrky, které nahrazují tradiční lapače nečistot za koly. Mají přibližně 75% prostupnost, což vede k menšímu odporu vzduchu. Úspora paliva se pohybuje okolo 3,5 %, významně také snižují prašnost na silnicích.

U zástěrek na návěsu se často používá pouze jedna, po celé jeho šíři. To poskytuje například větší prostor pro reklamu a snižuje prašnost za vozem. Takto široká zástěrka ale způsobuje větší odpor vzduchu a zvyšuje boční prašnou stopu vozu.

Matematické simulace i praktické zkoušky ukazují, že zužující se zadní čast přívěsu vede k menší vzduchové brázdě, většímu tlaku na zadní nápravu a nižší spotřebě. Podle aerodynamických testů může zúžený konec vést až k 12% snížení odporu vzduchu, což představuje přibližně 6% úsporu paliva. Zúžení má v současnosti formu například skládacích tenkých desek nebo nafukovacího límce.

Aerodynamický kryt na střeše kabiny řidiče je při bočním větru efektivnější než deflektor. Správně nastavená a upravená střešní kapotáž nebo deflektor dokáží snížit spotřebu u nákladních aut až o 5, 9 %, vozidlo s dvěma návěsy uspoří až 2, 8 % paliva.

Relativně jednoduchým způsobem, jak snížit součinitel odporu vzduchu, je střešní kapotáž návěsu. Existuje řada typů s různou efektivností, úspora paliva v závislosti na nich může být až 5, 9 %. Nejúčinnější je přitom střecha návěsu upravená do podoby kapky, která vedle hladkého průtoku vzduchu navyšuje přepravní kapacitu tahače o 10 %.

Do přední a zadní části přívěsu lze umístit rotující válce. Tento aerodynamický prvek pracuje s takzvaným Magnusovým jevem, kdy využívá energie získané z rotujících válců. Zadní válec, stejně jako přední, propůjčuje energii na proudění vzduchu, která se následně využívá k jeho usměrňování. Díky tomu se snižuje vzduchová brázda za návěsem a tedy i odpor.

Rotující válce představují jednu z možných technologií budoucnosti, dosavadní studie předpovídají snížení odporu vzduchu až o 20 %.

Přední spoiler zabraňuje proudění vzduchu podél spodní strany vozidla plné nerovností a navádí ho na aerodynamičtější plochy, boky a střechu. Pokud je ovšem spodní strana vozidla rovná, může mít přední spoiler i opačný účinek, zvětšuje se jím přední třecí plocha. Podle typu vozidla lze uspořit až 0,9 % paliva.

Vedle odvádění vzduchu tyto spoilery usnadňují jeho obtékání kolem rohů kabiny řidiče. Tím, že drží proudění dole, současně zabraňují usazování nečistot na čelních a postraních sklech.

Pro nižší spotřebu a lepší stabilitu vozidla je důležité minimalizovat výškový rozdíl mezi kabinou řidiče a návěsem. Používá se k tomu proudnicový kryt v podobě límce, která snižuje odpor vzduchu. Výsledkem je až 8% úspora paliva.

Primární funkcí sluneční clony je zabránit oslnění řidiče. Zaoblené hrany ale mohou mít také aerodynamickou funkci – usměrňují vzduchový proud a snižují odpor kabiny i střešní hrany. Montáž tohoto typu spoileru dokáže přinést až 3% úsporu paliva.

Oproti běžným zrcátkům mohou aerodynamická zpětná zrcátka snížit spotřebu paliva podle typu vozidla až o 0, 3 %. Řešení, které znamená největší úsporu paliva, spočívá v jejich nahrazení kamerami, které jsou zabudovány do karoserie. Tím se zmenší čelní plocha odporu. Kamery poskytují širší zorné pole, modely vybavené infračervenou technologií mohou proniknout mlhou a deštěm a tak přispívají i ke zlepšení bezpečnosti silničního provozu.

Nákladní automobily jsou často na střechách kabin vybaveny přídavnými světly a klaksony. Ty narušují proudění vzduchu do té míry, že navyšují spotřebu paliva o 0, 1 %.

Kryty kol jsou jedním z nejrychlejších a nejjednodušších způsobů, jak ušetřit pohonné hmoty u kamionů. Zefektivňují vzduchové obtékání kol a tím snižují celkový odpor. Nevýhodou ale je, že mohou zabránit proudění vzduchu, které je důležité pro chlazení brzd.

Toto aerodynamické prodloužení kabiny zabraňuje toku vzduchu, aby se dostal mezi kabinu a návěs. Tím výrazně snižuje všechny součinitele odporu. Samotná montáž může přinést úsporu paliva až o 0, 7 %. U tohoto typu panelů je důležité, aby nenarušovaly osu otáčení návěsu. Na odtokové hrany desek se proto připevňují lemy z gumy, které ještě více minimalizují rozdíl mezi kabinou a návěsem. Testuje se i koncept nafukovacího límce, který tento hluchý prostor zcela zaplňuje.

Odpor přívěsu lze snížit zešikmením jeho zadní části. Například návěs s takto upraveným koncem poskytuje 0,3% úsporu paliva.

Dalším z řešení, jak snížit odpor vzduchu, je redukce jeho proudění v mezeře mezi návěsem a kabinou. Pomocí vortex stabilizátorů v podobě svislých „ploutví“ umístěných po celé výšce přední části přívěsu lze v této mezeře uchovat vzduchové víry, které následně snižují tlak na jeho čelní stěnu. Vortex stabilizátory přinášejí úsporu paliva 0,7 %, u kloubových vozidel až 1 %.

Spodní strana vozidla tahače i návěsu by měla být co nejrovnější. Lze použít například vyrovnávací kryty. Úspor je také možné dosáhnout například umístěním speciálního aerodynamického klínu po celé délce přívěsu.