A Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium mérnökei egy kis méretű modell szélcsatornás tesztjei során, valamint folyadékdinamikai szimulációkkal vizsgálták a nehézgépjárművek formáját, és keresték az az ideális kialakítást, amely a lehető legjobban segíthetne lecsökkenteni a közegellenállást és így a felhasznált üzemanyag mennyiségét. Az nem újdonság, hogy a legáramvonalasabb forma redukálja leginkább a felületi súrlódást, és teszi lehetővé a gyors haladást, de az úton közlekedő teherszállító járművek esetén más szabályok érvényesek a struktúra kialakításánál, mint például egy vonat esetében, így a vizsgálatok most kifejezetten a tehergépkocsik lehetőségeit vették számba.

Az eredmény alapján az ideális forma leginkább a Japánban népszerű Sinkanszenre, vagyis nagysebességű vonatra hasonlít

Egybefüggő teste nem csak aerodinamikailag optimális, hanem a stabilitást is növeli a mérnökök szerint. Bár a súrlódás csökkentését elsősorban a vezetőfülke áramvonalas formája adja, de az energiahatékony működéshez a teljes struktúra újradefiniálása is hozzájárul. A tesztek során, melynek eredményeit a PNAS-ben (Proceedings of the National Academy of Science) tették közzé, felfedezték, hogy ellenszélben ez a sajátos kialakítás a jármű elejénél olyan nagy negatív nyomást hoz létre, amely lényegében önmagában is előrehúzza a kocsit.

"A negatív ellenállási együtthatót általában olyan hajókkal azonosítják, amelyek vitorlákkal vannak ellátva, hogy kinyerjék a szél energiáját és előrefelé hajtsák a járművet.

Ennélfogva egy nehézgépjármű, például egy nyergesvontató gondolata, amely negatív aerodinamikai ellenállást generál vitorla, vagy bármilyen kiegészítő nélkül, valószínűtlennek tűnik [...] azonban szélcsatornás mérésekkel és számítógépes folyadékdinamikai szimulációkkal demonstráltuk az aerodinamikailag integrált járműformát, amely negatív ellenállást generál ellenszélben köszönhetően a nagy negatív frontális nyomásnak, amely lényegében 'húzza' a járművet a szél ellenében, úgy, mint egy vitorlás" - írják a tanulmány szerzői.

A vizsgálatok során három típusú kialakítással kísérleteztek, a második esetben például még inkább megnyújtották a vezetőfülke elejét és elhagyták a szögletes formát a lekerekített élek kedvéért, a harmadik verzióban pedig már-már a nagysebességű vonatokra hajazó egészen hosszú orr részt kapott a kamion. A modellen ugyan eltüntették olyan alapvető részeit a járműnek, mint a kerekek, hogy ezzel az aerodinamikai hatékonyság legfelső határát is tudják mérni, de az kérdéses, hogy egy valódi tehergépkocsi kialakításában mennyire lehet alkalmazni egy hasonló formát. A mérnökök szerint mindenesetre az ellenállás már 1%-os csökkenése 0,45%-os üzemanyag megspórolásával jár, így, még ha konkrétan a tesztelt struktúra nem is kivitelezhető, de egy hasonló kialakítás segíthetne a teherszállítás okozta légszennyezés redukálásában, amire szükség lehet még akkor is, ha lassan közeledik az elektromos kamionok ideje.

A legmodernebb teherszállítók formája egyébként már ma sem hasonlít régebbi társaikéhoz, de úgy tűnik, hogy jelenleg közel sem használják ki olyan extrém módon az aerodinamikai hatékonyságot, mint a Lawrence Livermore laboratórium modellje, a Sinkanszenre pedig egyelőre távolról sem hasonlítanak.

(Fotó: Lawrence Livermore National Laboratory, Einride, Volta, Wikimedia Commons)

További cikkek a témában:

A Tesla váratlanul közzétett egy videót az elektromos kamionjáról A Tesla Semiről jó ideje nem lehetett semmit hallani azon kívül, hogy folyamatosan csúszik az értékesítés kezdete, de a Tesla most megtörte a hallgatást.
Hidrogén- és elektromos hajtással jön Amerika ikonikus csőrös kamionjainak új nemzedéke Tesla, Toyota, Daimler, Volvo, Nikola, Cummins: ez már nem is hullám, hanem cúnami, ami alapjaiban fogja újrarendezni az USA teherfuvarozását.
Hidrogénes, akkumulátoros vagy trolikamionoké a jövő? Az elektromos autók már itt vannak, a dízel kocsikat kitiltás réme fenyegeti számos európai városból, de vajon mi lesz a kamionokkal?