Hạm đội xe tải áp dụng nâng cấp khí động học trong bối cảnh giá xăng cao

Trong thị trường vận tải ngày càng cạnh tranh hiện nay, chi phí nhiên liệu vẫn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lợi nhuận của đội xe. Khi các công ty vận tải phải đối mặt với những thách thức ngày càng tăng để giảm tiêu thụ nhiên liệu và cải thiện hiệu quả hoạt động, việc nâng cấp khí động học đang nổi lên như một giải pháp chiến lược với bằng chứng về lợi tức đầu tư (ROI).

Mọi đội xe đều chiến đấu với một đối thủ vô hình hàng ngày — sức cản của không khí. Mỗi lần tăng tốc, mỗi hành trình đường dài đều tiêu tốn thêm nhiên liệu, trực tiếp làm xói mòn biên lợi nhuận. Mặc dù có vẻ không đáng kể, nhưng sức cản của không khí lại trở thành trở ngại chính cho hiệu quả nhiên liệu ở tốc độ cao trên đường cao tốc.

Sức cản của không khí tăng theo bình phương của tốc độ xe — có nghĩa là tăng gấp đôi tốc độ sẽ làm tăng gấp bốn lần sức cản. Đối với các đội xe đường dài, việc lái xe tốc độ cao tạo ra mức tiêu thụ nhiên liệu cao hơn đáng kể so với các hoạt động tốc độ thấp.

Bốn lực chính góp phần vào lực cản khí động học:

• Lực cản hình dạng: Được tạo ra khi không khí va chạm với hình dạng phía trước của xe
• Ma sát bề mặt: Được tạo ra bởi không khí di chuyển trên bề mặt xe
• Lực cản áp suất: Gây ra bởi sự khác biệt áp suất không khí giữa phía trước và phía sau
• Lực cản cảm ứng: Lực cản liên quan đến lực nâng (liên quan nhiều hơn đến máy bay)

Đối với xe tải chở hàng, lực cản hình dạng và lực cản áp suất chiếm ưu thế. Thiết kế lớn, không được tối ưu hóa của chúng tạo ra các khu vực phía trước đáng kể và các vùng xoáy rối loạn, làm tăng đáng kể sức cản của không khí.

Với giá nhiên liệu tăng và các quy định về môi trường ngày càng thắt chặt, các nhà quản lý đội xe phải thực hiện các giải pháp hiệu quả để giảm tiêu thụ nhiên liệu. Việc nâng cấp khí động học mang đến một phương pháp tiếp cận trưởng thành, tiết kiệm chi phí và đang được áp dụng rộng rãi.

Tối ưu hóa khí động học của xe làm giảm sức cản của không khí, giảm tiêu thụ nhiên liệu đồng thời cải thiện hiệu quả. Ngoài việc tiết kiệm chi phí, những nâng cấp này còn làm giảm lượng khí thải, nâng cao hồ sơ bền vững của công ty và tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.

Các lợi ích chính bao gồm:

• Giảm tiêu thụ nhiên liệu từ 3-10%
• Cải thiện hiệu suất dặm/gallon
• Giảm chi phí vận hành
• Giảm lượng khí thải carbon
• Nâng cao danh tiếng thương hiệu

Trong khi các đội xe đã đầu tư rất nhiều vào khí động học của đầu kéo — cabin được thiết kế hợp lý, tấm che nóc và bộ mở rộng bên hông — thì việc tối ưu hóa rơ moóc thường không nhận được sự quan tâm đầy đủ. Tuy nhiên, rơ moóc chiếm diện tích bề mặt lớn hơn trong các tổ hợp xe, khiến hiệu suất khí động học của chúng trở nên quan trọng đối với hiệu quả tổng thể.

Ngay cả khi không có cặp đầu kéo-rơ moóc cố định, việc tối ưu hóa hồ sơ khí động học của xe hoàn chỉnh vẫn rất cần thiết để tiết kiệm nhiên liệu. Các gói khí động học của rơ moóc có thể giảm lực cản có thể đo lường được, cho phép đi được quãng đường dài hơn trên mỗi đơn vị nhiên liệu.

Tiềm năng khí động học của rơ moóc bắt nguồn từ:

• Diện tích bề mặt lớn hơn đầu kéo
• Yêu cầu sửa đổi đơn giản hơn
• Tiềm năng lợi tức đầu tư cao hơn

Các thiết bị khí động học của rơ moóc được triển khai đúng cách có thể cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu từ 1-10% — chuyển thành khoản tiết kiệm hàng năm đáng kể cho các đội xe lớn. Ví dụ: một đội xe 100 chiếc đi trung bình 100.000 dặm mỗi năm có thể tiết kiệm 100.000 gallon nhiên liệu chỉ với mức cải thiện 0,1 MPG, tương đương 300.000 đô la với giá 3 đô la/gallon.

Việc nâng cấp khí động học rơ moóc hiệu quả tập trung vào ba khu vực chính:

Khoảng trống giữa đầu kéo và rơ moóc tạo ra sự nhiễu loạn không khí đáng kể. Các thiết bị giảm khoảng trống bao gồm:

• Tấm che nóc và bên hông giúp hướng luồng không khí trơn tru
• Vòng đệm khoảng trống đóng hoàn toàn không gian

Gầm rơ moóc truyền thống tạo ra lực cản đáng kể khi không khí va chạm với trục và các bộ phận treo. Các giải pháp bao gồm:

• Váy rơ moóc: Giải pháp gầm xe phổ biến nhất, kéo dài thành bên xuống dưới để chặn luồng không khí. Váy thường tiết kiệm nhiên liệu từ 1-5% — về cơ bản là cung cấp cho rơ moóc một "bộ đồ liền thân được thiết kế hợp lý."
• Tấm che gầm xe giúp chuyển hướng luồng không khí trơn tru

Phần đuôi rơ moóc đại diện cho một điểm tách luồng không khí chính. Các thiết bị đuôi giảm thiểu vùng xoáy rối loạn thông qua:

• Phần mở rộng đuôi thuyền làm thon gọn hình dạng phía sau
• Bộ tạo xoáy giúp quản lý sự tách biệt luồng không khí
• Các thiết bị phía sau chủ động điều chỉnh theo điều kiện tốc độ

Báo cáo tin cậy về khí động học của rơ moóc của Hội đồng Hiệu quả Vận tải Bắc Mỹ cung cấp hướng dẫn cụ thể:

• Các đội xe van khô có đầu kéo khí động học nên ưu tiên váy rơ moóc
• Rơ moóc được trang bị váy được hưởng lợi từ việc xử lý đuôi
• Các thiết bị đuôi thủ công nên nâng cấp lên hệ thống tự động
• Các đội xe tiên tiến nên xem xét tấm che phía trước và bộ đóng khoảng trống tự động
• Các đội xe đường ngắn có khoảng trống lớn cần có hệ thống quản lý khoảng trống

Các sửa đổi khí động học đưa ra sự đánh đổi bao gồm tăng thêm trọng lượng, yêu cầu bảo trì và các mối lo ngại về độ tin cậy tiềm ẩn. Tuy nhiên, các nhà sản xuất tiếp tục phát triển các giải pháp nhẹ hơn, bền hơn để giảm thiểu những nhược điểm này.

Các nhà quản lý đội xe nên đánh giá:

• Các loại và cấu hình xe
• Môi trường hoạt động và chu kỳ làm việc
• Chi phí triển khai so với tiết kiệm nhiên liệu
• Ý nghĩa bảo trì dài hạn

Các công nghệ mới nổi hứa hẹn các giải pháp khí động học thông minh hơn, bao gồm:

• Các hệ thống chủ động tự động điều chỉnh theo tốc độ và điều kiện
• Cảm biến tích hợp tối ưu hóa hiệu suất trong thời gian thực
• Các giải pháp tùy chỉnh cho các ứng dụng chuyên biệt

NACFE duy trì rằng tất cả các đội xe nên đánh giá việc cải thiện khí động học của rơ moóc, vì chúng đại diện cho những cơ hội tiết kiệm nhiên liệu đáng kể. Đối với các đội xe van khô 53 foot, mức tiết kiệm tiềm năng lên đến 10% có thể tác động đáng kể đến lợi nhuận.