Вплив геометричних параметрів автопоїзда на його аеродинамічні характеристики

Abstract

У статті автори проаналізували актуальність теми дослідження, визначили мету, завдання, предмет і об’єкт дослідження. Також ндали аналіз відомих досліджень, які пов’язані із вивченням особливостей формування сили опору повітря при русі автотранспортних засобів. На основі аналізу відомих досліджень щодо факторів впливу геометричних параметрів автопоїздів на аеродинамічний опір обґрунтовано актуальність досліджень, сформульовано їх мету і завдання. Метою статті є визначення впливу геометричних параметрів автопоїздів на їх аеродинамічні характеристики і, як наслідок, на витрату палива, а отже, і на вартість транспортної роботи. Інструментом дослідження цього питання є програмне забезпечення, за допомогою якого буде проводитися низка дослідів. Магістральними автопоїздами щороку здійснюються переміщення різних вантажів на мільйони кілометрів, і за таких масштабів ціна кожного окремого кілометра відіграє дуже важливу роль. На основі аналізу рівняння потужнісного балансу можна зробити висновки про те, що значна частку потужності двигуна витрачається на подолання опору повітря, і чим більша швидкість автопоїзда, тим більший цей опір. Актуальність досліджень полягає у можливості зменшення витрат через прийняття низки рішень щодо зниження аеродинамічного опору автопоїздів. Розглянуто механізм виникнення опору повітря. Встановлено, що зниження аеродинамічного опору є дуже важливим завданням, адже кожні 2 % зниження лобового опору автомобіля приносять 1 % покращення паливної економічності. Порівняно з легковими автомобілями вантажні мають значно більший поперечний переріз і більш незграбні обриси. Це викликано особливостями їх призначення та використання. Під час створення універсального вантажного автомобіля намагаються отримати якомога більший обсяг для розміщення вантажу при мінімальній площі, яку займає автомобіль на дорозі, а оскільки частина цієї площі припадає на двигун і кабіну, то природно, що кузов виходить високим. Отже, якщо одним зі шляхів зниження аеродинамічного опору легкового автомобіля є зменшення його поперечного перерізу, насамперед висоти, то для магістрального вантажного автомобіля або автопоїзда потрібно шукати інший варіант.

In the article, the authors analyzed the relevance of the research topic, defined the goal, task, subject and object of the research. They also provided an analysis of well-known studies related to the study of the peculiarities of the formation of air resistance during the movement of motor vehicles. On the basis of the analysis of known studies on the factors affecting the geometric parameters of road trains on aerodynamic resistance, the relevance of the studies is substantiated, and their purpose and tasks are formulated. The purpose of the article is to determine the influence of geometric parameters of road trains on their aerodynamic characteristics and, as a result, on fuel consumption, and therefore on the cost of transport work. The tool for researching this issue is software, which will be used to conduct a number of experiments. Every year, road trains move millions of kilometers of various goods, and on such a scale, the price of each individual kilometer plays a very important role. Based on the analysis of the power balance equation, it can be concluded that a significant part of the engine power is spent on overcoming air resistance, and the higher the speed of the road train, the greater this resistance. The relevance of research lies in the possibility of reducing costs through the adoption of a number of decisions to reduce the aerodynamic resistance of road trains. The mechanism of air resistance is considered. It has been found that reducing aerodynamic drag is a very important task, as every 2% reduction in vehicle drag results in a 1% improvement in fuel economy. Compared to passenger cars, trucks have a much larger crosssection and more clumsy outlines. This is caused by the specifics of their purpose and use. When creating a universal truck, they try to get as much volume as possible to accommodate cargo with the minimum area occupied by the car on the road, and since part of this area is the engine and cabin, it is natural that the body is high. So, if one of the ways to reduce the aerodynamic resistance of a passenger car is to reduce its cross-section, first of all, its height, then another option should be found for a highway truck or road train.