La conception aérodynamique des citernes semi-remorques en aluminium pour une efficacité énergétique accrue

Principes aérodynamiques pour les camions-citernes en aluminium

Comprendre l'écoulement d'air autour des formes des citernes à carburant

Le flux d'air est un aspect clé dans la conception des véhicules. Il influence les performances et la consommation de carburant des camions-citernes en aluminium. L'idée repose sur la manière dont l'air s'écoule autour du véhicule, impactant sa vitesse et son utilisation du carburant. En particulier, l'efficacité aérodynamique est affectée par les formes du camion-citerne et selon que le flux soit favorable ou défavorable. "En concevant un camion-citerne en aluminium avec des courbes très lisses et des surfaces arrondies, la turbulence de l'air est réduite, ce qui signifie moins de résistance ou de traînée, ce qui se traduit finalement par une meilleure économie de carburant. Un bon exemple des avantages de la conception aérodynamique est donné par les camions-citernes à lait favorables au flux, qui sont célèbres pour leur économie de carburant efficace ; les bords arrondis permettent au camion de se déplacer facilement dans l'air avec des économies de carburant évidentes associées.

Rôle de l'aluminium dans la réduction des coefficients de traînée

C D comme facteurs essentiels pour prédire les vitesses de véhicule et la consommation de carburant, il est admis pour les véhicules de transport en vrac en aluminium (citernes). Le coefficient de traînée mesure la résistance d'un objet au mouvement fluide, et pour les citernes, des coefficients plus faibles indiquent une meilleure efficacité énergétique en raison d'une moindre résistance de l'air. L'aluminium qui permet cela est unique parce qu'il peut réduire ces coefficients en raison de ses finitions légères et de sa capacité à être lissé. Le coefficient de traînée d'une carrosserie peut être beaucoup plus bas pour l'aluminium que pour l'acier ou le matériau conventionnel utilisé pour construire une citerne — une réduction de jusqu'à 15 % a été démontrée pour la construction de citernes à partir des nouveaux matériaux. Cette grande différence souligne l'importance des matériaux tels que l'aluminium pour améliorer l'efficacité énergétique.

Impact des vents de travers sur la stabilité des camions-citernes à pétrole

Les vents de travers peuvent avoir un impact majeur sur la stabilité des camions-citernes, provoquant le déplacement des cargaisons et mettant les conducteurs en danger d'accidents. Ce type de vent frappe le côté des gros camions, qui peuvent se coincer en angle ou perdre leur charge. Une technologie de citerne avec des indications aérodynamiques est nécessaire pour surmonter ces effets. De telles caractéristiques peuvent inclure des pare-chocs latéraux et des superstructures conçues pour diriger un flux d'air afin de réduire le balancement latéral du camion. En fait, l'aérodynamisme a été prouvé efficace pour réduire le nombre d'accidents causés par les vents de travers, avec des statistiques suggérant une diminution de 25 % des accidents liés. Cela rend encore plus important l'amélioration de la sécurité des camions-citernes en aluminium.

Géométrie Frontale Aérodynamique pour les Camions à Carburant

L'aérodynamisme des camions à carburant repose sur la forme avant de la voiture du point de vue de la résistance au vent, ce qui est un facteur de conception important pour améliorer la consommation de carburant. Dans le contexte de la quête de Mazda (ou de tout autre constructeur automobile) d'une glisse efficace, des formes douces comme des lignes fluides et des formes arrondies aident à découper un trou dans l'air. Beaucoup de conducteurs de camions dans le secteur du carburant effectuent ces modifications et signalent un bon retour en termes d'aérodynamisme. Par exemple, l'utilisation de cabines aérodynamiques à faible traînée a permis des réductions mesurables de la consommation de carburant. Ce système ne maximise pas seulement l'air autour du camion, mais ajoute également au résultat final, très important dans les opérations de flotte.

Optimisation des jupes latérales pour les remorques-citernes

Les juupes latérales des remorques-citernes sont un composant majeur du flux aérodynamique qui doit être géré à la fois en dessous de la remorque et sur les côtés. Des études ont démontré que la modification de la taille et des matériaux de ces juupes peut conduire à une amélioration de l'efficacité carburant de jusqu'à 9 %. Ici, des matériaux tels que les composites légers sont largement utilisés en raison de leur solidité et de leur réduction de poids. Des études dans des conditions réelles ont montré des économies substantielles de carburant après optimisation, comme lorsque les gestionnaires de flotte ont constaté une meilleure efficacité après avoir ajouté des juupes latérales plus avancées à leurs citernes. Cela signifie moins de résistance et un transport plus respectueux de l'environnement.

Pare-chocs arrière intégrés et contrôle de vortex

Les pare-chocs arrière jouent un rôle prépondérant dans l'écoulement du trafic et la réduction de la traînée des réservoirs de semi-remorques. Ces pare-chocs contrecarrent les tourbillons qui se forment derrière la tête, ce qui est une des principales causes de la résistance aérodynamique. Grâce à l'utilisation d'appareils efficaces de contrôle des tourbillons, les fabricants ont la possibilité d'améliorer les performances du véhicule. Des données quantitatives soutiennent cela, montrant que l'utilisation de pare-chocs arrière peut entraîner des niveaux significatifs d'économie de carburant en réduisant la traînée. Les avantages d'ajouter ces dispositifs aérodynamiques aux citerne, qu'il s'agisse d'un réaménagement ou d'une nouvelle construction, sont évidents en termes d'amélioration de l'efficacité énergétique, ainsi que de prolongation de la durée de vie du véhicule - un investissement judicieux pour tout parc automobile.

Science des matériaux derrière l'aérodynamisme des citernes en aluminium

Comparaison du rapport poids-résistance : Aluminium vs Acier

L'avantage poids-force de l'aluminium par rapport à l'acier équivalent en a fait le métal de choix dans la plupart des conceptions de citerne. L'un des camions-citernes de grande capacité, tel que celui illustré dans la présente invention, intègre de l'aluminium extrudé et soudé, utilisant l'aluminium conformément aux pratiques actuelles pour maintenir un poids minimum tout en assurant l'intégrité structurelle. En conséquence, la consommation de carburant ainsi que l'efficacité sont réduites, car la quantité de carburant nécessaire pour faire avancer le véhicule est moindre en raison de son poids réduit. Une étude menée par Wang et al. (2021) montre que les applications de transport peuvent réaliser jusqu'à 40 % de réduction de poids, ce qui signifie une économie potentielle de carburant de 5 à 10 % si l'aluminium est utilisé dans le véhicule. Et beaucoup de gens sont prêts à payer un supplément pour une technologie plus lourde : cet avantage en termes de poids est crucial, surtout dans le secteur de la logistique et du transport, où chaque livre compte.

Avantages de la résistance à la corrosion pour la durabilité des citernes à lait

L'aluminium est également résistant à la corrosion, ce qui explique en partie pourquoi les camions-laiteries peuvent rester en service plus longtemps. Contrairement à l'acier, l'aluminium ne rouille pas avec le temps et augmente la durée de vie d'une solution de stockage car il forme un oxyde naturel qui le protège de l'environnement. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour les camions-citernes à lait, car ils sont maintenus dans des environnements difficiles qui peuvent contribuer à un fort taux d'usure. Des études indiquent que les citernes en aluminium ont une durée de vie plus longue ainsi que des coûts de maintenance réduits. Par exemple, certaines statistiques montrent que les citernes à lait en aluminium peuvent offrir jusqu'à 30 % d'économies sur les coûts de maintenance au cours de la durée de vie du véhicule par rapport à leurs homologues en acier ; ainsi, ils représentent une option économique dans la logistique du secteur laitier.

Formabilité de l'aluminium pour des profils de citernes sur mesure

La malléabilité innée de l'aluminium facilite le développement de profils de citerne sur mesure qui améliorent l'écoulement de l'air. JobSite+ Découvrez plus de produits par JobSite À propos de nous Informations de retour Produits Retour Contact Copyright © 2018. Jobsite Tanker Company À propos de nous Informations de retour Produits Retour Contact Copyright © 2018. Cette capacité à prendre différentes formes ouvre de nouvelles possibilités de conception adaptées à des applications spécifiques, telles que la réduction de la traînée et une meilleure économie de carburant pour les camions-citernes. Par exemple, les citernes sont construites avec des surfaces modelées et des éléments aérodynamiques conçus pour réduire la résistance aérodynamique. Un cas de test industriel a été étudié, dans lequel l'adoption de citernes en aluminium en forme de flèche a permis d'économiser 12 % de carburant pour une entreprise logistique de premier plan. Cette capacité à concevoir selon des spécifications exigeantes démontre comment l'aluminium peut être utilisé pour produire des camions-citernes qui non seulement peuvent être conçus pour répondre à des besoins particuliers, mais contribuent également à un système de transport plus efficace et plus durable.

Stratégies de Réduction de la Traînée pour un Transport Économique en Carburant

Revêtement du Sous-Châssis pour la Gestion de l'Écoulement d'Air des Citernes à Pétrole

Le revêtement sous le châssis est essentiel pour contrôler l'écoulement d'air autour des citerneurs et réduire considérablement la traînée, ce qui permet d'économiser du carburant. Grâce à un positionnement soigneux des panneaux près des réservoirs, l'écoulement d'air devient plus uniforme, garantissant moins de turbulence et moins de résistance. Par exemple, il est possible d'utiliser des matériaux en composites plus légers et dans des configurations sur mesure qui peuvent définir le chemin d'écoulement le plus efficace sous le citerneur, avec comme résultat des économies de carburant significatives. Les études indiquent qu'avec des économies de consommation de carburant de 5 % possibles grâce à un bon ensemble de panneaux sous-châssis, ces systèmes offrent un retour sur investissement qui assure un remboursement rapide pour de nombreuses organisations.

Conception des pneus et optimisation de la résistance au roulement

Le choix des pneus est un facteur important qui influence la résistance au roulement, ce qui a un impact direct sur l'efficacité énergétique des camions-citernes. Les progrès dans la technologie des pneus, tels que des pneus avec des composés de caoutchouc à faible résistance et des motifs de gomme optimisés, peuvent réduire l'énergie dissipée lors de la déformation et de la rotation des pneus. Ils offrent une amélioration globale des performances du camion-citerne, ainsi qu'une économie substantielle de carburant. Les recherches montrent que des pneus bien conçus peuvent contribuer à une amélioration de 3 à 5 % de l'efficacité énergétique, donc investir dans les bons pneus peut rapporter en termes de performance et d'économies.

Effets de la température sur l'efficacité des camions au diesel

Les variations de température peuvent également avoir un effet prononcé sur l'économie de carburant des camions-citernes diesel. Le diesel peut "durcir et commencer à se solidifier" dans les climats froids, a déclaré Redling, ce qui affecte l'efficacité de la combustion et entraîne une mauvaise consommation de carburant. D'autre part, des températures élevées entraîneront une évaporation excessive du carburant et solliciteront trop les systèmes de refroidissement. Pour surmonter ces défis, les ingénieurs ont développé des technologies actives, telles que des systèmes de gestion thermique qui maintiennent la température du moteur et réduisent la consommation de carburant. Des mesures réelles ont démontré que l'amélioration du contrôle de la température peut améliorer l'efficacité du moteur diesel jusqu'à 10 pour cent dans les cas extrêmes, ce qui montre à quel point le contrôle de la température est important pour économiser du carburant.

Tendances futures en matière d'aérodynamisme des camions-citernes

Systèmes aéro actifs pour citernes à carburant à charge variable

Les systèmes aéro dynamiques actifs deviennent de plus en plus importants dans le cadre de l'efficacité des camions-citernes à charge variable. Ces systèmes équilibrent automatiquement les composants aérodynamiques en fonction de la charge et de la vitesse pour minimiser la traînée dans toutes les conditions. Des dispositifs tels que spoilers actifs et diffuseurs à géométrie ajustable répondent aux exigences aérodynamiques changeantes des camions. Mercedes et Scania, par exemple, sont à l'avant-garde de ces développements, publiant des études de cas qui montrent des économies réelles de carburant ainsi que des améliorations de productivité. À l'avenir, les systèmes aéro dynamiques actifs devraient devenir une solution essentielle, personnalisée, réduisant la traînée et les émissions de carbone pour une large gamme de systèmes de transport.

Transmissions Hybrides Électriques et Intégration Aéro

L'intégration d'unités de transmission hybride électrique en tant qu'élément de conception intégral dans les camions révolutionne l'aérodynamisme et l'efficacité des véhicules. Et ces transmissions offrent un double avantage : une meilleure efficacité énergétique grâce à l'électricité et une aérodynamique optimale en simplifiant le refroidissement du moteur. L'intégration affecte les éléments de conception car elle permet un profil plus fluide et plus aérodynamique, ce qui facilitera le flux d'air autour du véhicule. "Il y a une tendance croissante de l'acceptation et de la pénétration sur le marché, qui est proportionnelle à notre travail avec Volvo et Freightliner en tête," dit Timmons, en ajoutant que la technologie hybride n'est pas seulement écologique mais aussi économique pour les flottes d'opérateurs.

Avancées en dynamique des fluides computationnelle dans la conception

Le développement de la CFD a révolutionné la manière dont les camions-citernes sont conçus – du design des véhicules à leur utilisation pour transporter les liquides sur lesquels nous dépendons tous. Avec la CFD, il est possible de simuler l'écoulement d'air avec un degré de précision très fin, ce qui nous permet de voir et de travailler sur la façon de modeler correctement les citernes avant même qu'elles ne soient construites. Au cours de la dernière décennie, les progrès en CFD ont permis des améliorations substantielles dans la réduction de la traînée et donc dans l'efficacité globale des camions-citernes. Ces outils sont maintenant cruciaux dans la conception des citernes, aidant à révolutionner le marché en fournissant des prédictions fiables de performance et en stimulant l'innovation en matière d'aérodynamisme des camions-citernes, avec des économies de carburant significatives et des avantages en termes d'émissions.