Ինչպես են տրակտորների անվադողերը բարելավում վառելիքի արդյունավետությունը երկար հեռավորությունների համար

Դիմադրության հասկացությունը և դրա ազդեցությունը վառելիքի արդյունավետության վրա

Ի՞նչ է ցածր դիմադրությունը քարշակների ցերեկներում

Երբ տրակտորների անվադողերը շարժման ընթացքում ճկվում են մայրուղու դեմ, սա այն է, ինչը մենք կոչում ենք գլորման դիմադրություն, որը հիմնականում չափում է, թե որքան էներգիա է կորչում այդ գործընթացում: Ըստ 2023 թվականի NHTSA-ի տվյալների, այս մեկ գործոնը հանգեցնում է ավտոմեքենաների կողմից ավտոմայրուղիներում օգտագործվող վառելիքի ընդհանուր ծախսի մոտ 30-35 տոկոսի կորստի: Այս ցուցանիշը շատ կարևոր է շահագործող ընկերությունների համար, քանի որ գլորման դիմադրությունը նվազեցնելով կարող է խնայել վերացնել վառելիքի հազարավոր ծախսեր ամսեկան: Գլորման դիմադրության գործակիցը (RRC) մեզ հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ չափելու, թե որքան վատ է իրավիճակը: Բարձր ցուցանիշները, հասկանալի է, նշանակում են վատ վառելիքի տնտեսություն: Վերջերս «Nature» ամսագրում հրապարակված որոշ ուսումնասիրություններ հստակ ցույց տվեցին, որ այն տրակտորները, որոնք ունեն ցածր RRC ցուցանիշ, մեկ գալոն դիզելից անցնում են ավելի մեծ հեռավորություն, ինչը տրամաբանական է երկարաժամկետ շահագործման ծախսերի տեսանկյունից:

Ինչպես ցածր գլորման դիմադրություն ունեցող անվադողերը նվազեցնում են վառելիքի ծախսը

Փոքր դիմադրության շրջադարձ (LRR) անվադողերը նախագծված են՝ նվազեցնելու էներգիայի կորուստը՝ հիմնվելով առանձնահատուկ կաուչուկային խառնուրդների վրա, որոնք առաջացնում են պակաս տաքացում, փողկապի նախշեր, որոնք նվազեցնում են դիմադրությունը, և ավելի ուժեղ կողեր, որոնք դիմադրում են ավելորդ ճկմանը: Ըստ 2023 թվականի վերլուծության՝ փոխադրամիջոցների շարքերում ընկերությունները տեսել են մոտ 5-ից 7 տոկոսով լավ վառելիքի տնտեսություն՝ անցնելով այս անվադողերին: Սա նշանակում է մոտավորապես տասը հազար դոլարի տնտեսություն տարեկան՝ յուրաքանչյուր տրակտորի համար, եթե այն տարեկան անցնում է մոտ հարյուր հազար մղոն: Իհարկե, այս տեսակի տնտեսություն ստանալու համար անհրաժեշտ է պահպանել անվադողերի ճնշումը խորհուրդ տրված մակարդակում և ճիշտ կառավարել բեռների ծավալը:

Տվյալներ՝ վառելիքի տնտեսության աճը՝ օպտիմալացված տրակտորի անվադողերի ընտրությունից

Շինաների տիպը	RRC-ի նվազեցում	MPG-ի բարելավում	Տարեկան վառելիքի տնտեսություն*
Ստանդարտ ռադիալ	Հիմք	0%	-
LRR ավտոմայրուղային անվադող	20%	3.4%	$6,120
Գեր LRR պրոտոտիպ	35%	7.1%	$12,780

*Հաշվարկները հիմնված են 120,000 մղոն/տարի, 6.5 MPG հիմնական ցուցանիշ, 4.50 դոլար/գալոն դիզելի վրա: Տվյալներ՝ Fleet Advantage 2024:

Դիմադրության և վառելիքի տնտեսության հավասարակշռումը անվադողերի նախագծման մեջ

Փոքր դասող դիմադրություն ունեցող անվադողերը իսկապես օգնում են տրանսպորտային միջոցի վառելիքի ծախսերը կրճատել, սակայն դրանք ունեն թերություն՝ հաճախ ունենալով բարակ մակերեսներ և հատուկ ռետինե խառնուրդներ, որոնք ավելի քիչ են տևում, քան սովորական անվադողերը: Խոշոր անվադողերի արտադրողները այս խնդիրներին հաղթահարում են՝ անվադողերի կողերում խառնելով պողպատ և նայլոն՝ ավելի լավ կրելու համար ծանր բեռները: Նրանք նաև մշակում են մակերեսների ձևավորումներ, որոնք տարբերվում են խորությամբ անվադողի մակերևույթի վրա, որպեսզի այն ավելի հավասարաչափ մաշվի ժամանակի ընթացքում: Որոշ մոդելներ նույնիսկ ներառում են ներդրված ցուցիչներ, որոնք վարորդներին տեղեկացնում են, թե երբ է պետք փոխարինել դրանք՝ մինչև դրանք վտանգավոր դառնան: Անցյալ տարվա արդյունաբերական զեկույցների համաձայն՝ ամենաարդյունավետ LRR անվադողերը հասնում են մոտ 800 հազար մղոնի ծառայողական կյանքի՝ առանց իրենց սկզբնական վառելիքի խնայողության 95%-ից ցածր իջնելու:

Վառելիքով տնտեսող տրանսպորտային միջոցների անվադողերում օգտագործվող առաջադեմ նյութեր և խառնուրդներ

Լավազերծ ռետինե խառնուրդներ, որոնք նվազագույնի են հասցնում էներգիայի կորուստը

Այսօրվա տաքսիները պարունակում են սիլիցիոմ և տարբեր սինթետիկ նյութերով հարստացված հատուկ ռետինե խառնուրդներ, որոնք 30% չափով կրճատում են գլորման դիմադրությունը՝ համեմատած հին ձևանմուշների հետ: Թաքնված գաղտնիքը այն է, որ այս միացությունները պահպանում են իրենց ճկունությունը՝ նույնիսկ երբ ջերմաստիճանները կտրուկ փոփոխվում են, ուստի դրանք ճիշտ ձևափոխվում են և արդյունավետ վերականգնվում: Ինչպես նշված էր Fleet Equipment Magazine-ում անցյալ տարի հրապարակված հետազոտության մեջ, սիլիցիոմով հարստացված ձևանմուշներով տաքսիները իրականում 5-ից 7 տոկոսով ավելի շատ վառելիք են խնայում բոլոր մեծ 8-րդ դասի տաքսիների համար ավտոմայրուղիներով ընթանալիս: Արտադրողները նաև մշակել են մի քանի խելացի բարելավումներ. նանոմասնիկների ավելացումը օգնում է պահել սառը ռեժիմը շահագործման ընթացքում, ավելի լավ կազմակերպված պոլիմերային կառուցվածքները ավելի ուժեղ են լինում ծանրության ճնշման դեմ, իսկ որոշ ընկերություններ այժմ խառնում են մինչև 20% վերամշակված ռետին՝ առանց որակի կորստի: Այս բոլոր նորարարական նյութերի տեխնոլոգիան ոչ միայն բիզնեսի համար է լավ, այլ նաև համընկնում է EPA-ի նպատակների հետ՝ 2027 թվականին հասնելու նպատակով բոլոր ծանր տրանսպորտային միջոցների համար տարեկան 2,5% վառելիքի խնայողության:

Ուսումնասիրություն. Michelin X Line Energy անվադողերը հյուսիսամերիկյան տրանսպորտային միջոցների համակարգում

Մեծ տրանսպորտային ընկերություններից մեկը նկատեց, որ նրանց յուղալիցքի օգտագործման արդյունքում մղոնների քանակը մեկ գալոնի վրա 6,5% աճեց, երբ նրանք այս նոր վառելիքի խնայողական անվադողերը տեղադրեցին իրենց 200 տրակտոր-շոգենավների վրա: Այս հատուկ անվադողերը օգտագործում են հիբրիդային ռետինե խառնուրդ, որն ավելի լավ է աշխատում, քան սովորականները: Խնայողություններն էլ մեծ էին՝ տարվա ընթացքում ամբողջ ֆլոտը հասավ գազանեֆթամթերքի 740 հազար դոլարի չափով խնայողության՝ առանց անվադողերը ավելի շուտ փոխելու: Ինչն էր, որ այս անվադողերը այդքան լավ աշխատում? Նրանք ունեն երկշերտ ստվարաթիթեղի համակարգ: Վերին շերտը լի է սիլիցիումով, որն օգնում է ավելի լավ կպչել ճանապարհին, երբ խոնավ է, իսկ ստորին մասը ունի ածխածնային սև ամրապնդում, որն պահում է անվադողերը սառը ծանր բեռնվածության դեպքում: Բեռնատարների մեխանիկների և անվադողերի մասնագետների խոսքով՝ այս շերտավոր մոտեցումը գործնականում 18%-ով կրճատում է անվադողերի դիմադրությունը գլորման ժամանակ՝ հին միայնաշերտ միահիմնադրամ անվադողերի համեմատությամբ:

Թեթև և հիբրիդային կորպուսների տեխնոլոգիաները ժամանակակից բեռնատար անվադողերում

Շինարվույթի գործնական նոր նյութերի շնորհիվ ցանցի ինժեներները 8% կշռի կրճատում են ստացել.

Տեխնոլոգիա	Վառելիքի արդյունավետության բարելավում	Դիմացկունության ազդեցությունը
Արամիդային մանրաթելերի գոտիներ	+3.2%	ցանցի 15% երկարացված կյանք
Մասամբ սինթետիկ ցանց	+1.8%	Հավասար վերապատման ներուժ
Մոդուլային փողային լարեր	+2.1%	12% լավ հարվածային դիմադրություն

Այս հիբրիդային ցանցերը նվազեցնում են պտտման զանգվածը՝ դիմադրելով ժամանակակից տրակտորային շահագործման ընթացքում հանդիպող 120 psi ճնշումներին:

Տրենդի վերլուծություն. Ընդունումը կլասի 8 փոխադրողների կողմից առաջադեմ ցանցի տեխնոլոգիաների

Վերջերս ACT Research-ի հրապարակած տվյալների համաձայն՝ խոշոր տրանսպորտային ընկերությունների քառասուն տոկոսից ավելին այժմ գնումների պայմանագրերում ներառում է վառելիքի օգտագործման արդյունավետություն ապահովող նյութերի պահանջարկ, ինչը 2020 թվականի համեմատ մոտ քսաներկու տոկոսով աճ է: Fleet Equipment Magazine-ն տեղեկացնում է, որ տրանսպորտային օպերատորների շուրջ վաթսուներեք տոկոսը ընտրում է EPA SmartWay-ի հաստատած միացուրդներով անվադողեր, չնայած այդ արտադրանքներն սկզբնապես 7-12 տոկոսով թանկ են: Ինչն է այս փոփոխության պատճառը? Շրջակա միջավայրի նկատմամբ կանոնները ամեն օր ավելի խիստ են դառնում, մինչդեռ դիզելային վառելիքի գինը ամբողջ երկրով տարածված հիմնական փոխադրական ուղիներում ամուր կերպով պահվում է գալոնի չորս դոլարից բարձր:

Թրթի ձևավորում, լցվածություն և աերոդինամիկ օպտիմալացում

Ինչպես են թրթի նախշերը ազդում վառելիքի տնտեսության վրա՝ կախված տեղանքից

Բեռնատարների ցողունների նախշերը պետք է լավ հավասարակշռություն ապահովեն մակերեսի կպչունության և գործողության ընթացքում առաջացող դիմադրության միջև: Ռետիֆիկացված ձևերը՝ երկար ուղիղ ակոսներով, որոնք ձգվում են ամբողջ շրջանով, օգնում են կրճատել էներգիայի կորուստը ավտոմայրուղու վրա ընթանալիս: Այն բեռնատարների համար, որոնք կատարում են կարճ ճանապարհներ տարբեր տեսակի ճանապարհներով, արտադրողները հաճախ ընտրում են ցողուններ ավելի ուղիղ սիպերով: Ըստ SAE International-ի 2022 թվականին հրապարակված հետազոտության՝ այս բարելավված ցողունների նախագծումը կարող է բեռնատարների վառելիքի օգտագործման արդյունավետությունը մեծացնել 1,3-ից մինչև գրեթե 3 տոկոսով հին մոդելների համեմատ: Սկզբում սա կարող է թվալ փոքր, սակայն ժամանակի ընթացքում այս տնտեսողությունը զգալի է դառնում շարքի շահագործման համար:

Ավելի ուղիղ ցողուններ և ջերմության արտադրության կրճատում երկար ճանապարհների ընթացքում

Ցածր խոյանիշի խորությունները (12/32" ընդդեմ սովորական 18/32") նվազեցնում են ռետինի դեֆորմացիան ավտոմայրուղով ընթանալիս՝ NREL-ի տվյալներով ջերմության կուտակման 15–20% փոքրացմամբ։ Այս ջերմային արդյունավետության աճը տալիս է 0,6 MPG-ի բարելավում երկրի երկայնքով բեռնափոխադրումների ընթացքում՝ հաշվի առնելով դիզելային վառելիքի 4,02 դոլար/գալոն ազգային միջին գինը (EIA, 2023 թ․ հուլիս)։

Վեճ. ակտիվ խոյանիշեր ընդդեմ վառելիքը խնայող շեղատախտակային դիզայնների

Խորը խոյանիշերը ապահովում են անհրաժեշտ մակերեսային մաշկաթափը ձմռանը, սակայն չոր պայմաններում ավելացնում են անցած ճանապարհի դիմադրությունը 18–22%-ով։ Արդյունաբերության մեջ վեճը կենտրոնացած է այն վրա, թե արդյոք երթուղու հատուկ ցանցառությունների օգտագործումը՝ որն ավելի բարդ և թանկ է ավտոբեռնատրանսպորտի համակարգի համար, արդարացված է, թե՞ ավելի լավ է ընդունել 3,1% միջին վառելիքի տոկոսի ավելացումը՝ համընդհանուր ակտիվ խոյանիշերի պատճառով (TMC տարեկան զեկույց, 2022)։

Ճիշտ ցանցառության ճնշման դերը MPG-ի առավելագույնի հասցնելու գործում

Արտադրողի սահմանած ցուցումներին 5% սահմաններում ՊՍԻ-ի պահումը պահպանում է անվադողի վառելիքի օգտագործման 97% ներուժը: Դաշտի ճնշման 10%-ի կորուստը բեռնատարի վառելիքի ավելցուկային սպառման 3,3% է առաջացնում՝ տարեկան 120,000 մղոն անցնելու դեպքում անվանական վառելիքի 3,800 դոլարի կորուստ առաջացնելով: Ավտոմատ լցման համակարգերը այժմ պահում են օպտիմալ ճնշումը 0,2% շեղմամբ՝ փորձարկումների ընթացքում վերականգնելով մինչև 1,1 MPG ցուցանիշ:

Աերոդինամիկ անվադողերի այն հատկանիշները, որոնք նվազեցնում են դիմադրությունը երկար տարածություն շարժվող բեռնատարներում

Ժամանակակից բեռնատարների անվադողերը ներառում են օդի խառնվածքը նվազեցնող կոնտուրավոր կողեր, անիվների խոռոչների փողկապեր, որոնք դիմադրության գործակիցը 0,07-ով նվազեցնում են, և համատեղելի խցանաձև նախշեր, որոնք համալրում են շեյվրով ավտոտեղիները: Այս հատկանիշները միասին նվազեցնում են աերոդինամիկ կորուստները՝ հաշվարկված 65 մղոն/ժամ արագության դեպքում ընդհանուր էներգաօգտագործման 13%-ի չափով (DOE 2023 տրանսպորտի ուսումնասիրություն):

Վառելիքի օգտագործման արդյունավետությունը պահպանելու միջոցառումներ

Կարևոր սպասարկում՝ անիվների տեղաշարժում, հարթեցում և անվադողերի կյանքի տևողություն

Յուրաքանչյուր 64,000–96,000 կմ տարբերակումը խոչընդոտում է անհավասար մաշմանը, ինչը 12-15% -ով մեծացնում է գլորման դիմադրությունը: Առանցքի հարմարեցումը սկզբնական սարքավորող արտադրողի սպեցիֆիկացիաներին նվազեցնում է կողային բեռնվածության ուժերը, որոնք անպիտան վառելիքի 2-3% են ծախսում յուրաքանչյուր սխալմամբ կարգավորված անիվի դիրքում: Ռազմավարական սպասարկման ծրագրեր կիրառող շարքերը զեկուցում են 18% ավելի երկար անիվների կյանքի տևողության մասին՝ համեմատած ռեակտիվ փոխարինման մոտեցումների հետ:

Ճնշման սենսորների համակարգի (TPMS) և ավտոմատացված անվադողերի լցման համակարգերի (ATIS) ներդրում

Քարշակների մոտ 30%-ը շահագործվում են այնպիսի ցածր ճնշմամբ ցերեկներով, որտեղ էլ դեր են խաղում իրական ժամանակում ցերեկների ճնշման հսկման համակարգերը: Ավտոմատացված ցերեկների լցման համակարգերը պահում են ցածր ճնշումը՝ սովորաբար շեղվելով միայն մոտ 1%-ով իդեալական ցածր ճնշումից, երբ մեքենան շարժվում է: Սա օգնում է կանխել վառելիքի անարդյունավետ օգտագործումը, որն առաջանում է ցերեկների ճնշման յուրաքանչյուր մեկ ֆունտի (PSI) կորստի դեպքում: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այդ կորուստը կազմում է մոտ 0,6% յուրաքանչյուր PSI-ի համար: Այն փոխադրամիջոցների շարքերը, որոնք այս համակարգերը համատեղում են վարորդների համար զգուշացնող լամպերի հետ, սովորաբար հասնում են 97%-ից բարձր համապատասխանության: Դա մեծ աճ է համեմատած հին ձեռքով ստուգումների հետ, որոնք սովորաբար հազիվ էին հասնում 68% ճշգրտության:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ի՞նչ է ցածր դիմադրությունը քարշակների ցերեկներում

Բեռնատար անվադողերի գլորման դիմադրությունը վերաբերում է անվադողի բեռնված վիճակում գլորվելիս կորցրած էներգիային: Այն չափում է, թե որքան էներգիա է կորցվում անվադողի դեֆորմացիայի պատճառով, ինչը ազդում է բեռնատարների վառելիքի ծախսի վրա:

Ինչպե՞ս կարող են ցածր գլորման դիմադրություն ունեցող անվադողերը կրճատել վառելիքի ծախսը:

Ցածր գլորման դիմադրություն ունեցող անվադողերը ստեղծված են հատուկ ռետինե միավորներից և օգտագործում են անվադողի նախշեր, որոնք նվազագույնի են հասցնում էներգիայի կորուստը, ինչը բեռնատարների մոտ վառելիքի օգտագործման արդյունավետությունը բարձրացնում է 5-7%:

Որքա՞ն կարևոր է անվադողերի ճիշտ փուխրությունը վառելիքի արդյունավետ օգտագործման համար:

Ճիշտ անվադողի փուխրությունը կարևոր է վառելիքի արդյունավետությունը պահպանելու համար: Անվադողի ճնշման յուրաքանչյուր 10%-ի կորուստը կարող է հանգեցնել վառելիքի ծախսի 3,3%-ի ավելցուկի:

Ինչպե՞ս է անվադողի նախշի դիզայնը ազդում վառելիքի տնտեսության վրա:

Նախշի դիզայնը ազդում է վառելիքի տնտեսության վրա՝ հավասարակշռելով մակերեսի կպչունությունն ու դիմադրությունը: Օպտիմալ նախշերը նվազեցնում են գլորման դիմադրությունը, որը բարձրացնում է արդյունավետությունը, հատկապես ավտոմայրուղիներում: