Αναζήτηση


Επιλέξτε την διάσταση ελαστικού.

Αναζήτηση

Νέα

Τεχνολογία «Αεροδυναμική Κινητικότητας»

11 Ιουνίου 2018

Προσομοίωση ακρίβειας «Αεροδυναμικής Ροής»: Ένα ακόμη κλειδί για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και την αύξηση της εμβέλειας των ηλεκτρικών οχημάτων

Χιόγκο, Ιαπωνία, 11 Ιουνίου, 2018 – Η Toyo Tire & Rubber Co., LTD. (με έδρα το Ιτάμι στο Νομό Χιόγκο και με Πρόεδρο και Διευθύνοντα Σύμβουλο τον κο Τakashi Shimizu) με χαρά ανακοινώνει την ανάπτυξη της δικής της τεχνολογίας «Αεροδυναμική Κινητικότητας» (προσομοίωση αεροδυναμικής) μέσα από την εφαρμογή προσομοιώσεων αεροδυναμικής ροής. Η τεχνολογία θα τεθεί σε ισχύ στο σχεδιασμό «ελαστικών με εξαιρετικά αεροδυναμικά στοιχεία1» που απαιτούνται για την περαιτέρω μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και για την αύξηση της εμβέλειας των ηλεκτρικών οχημάτων.

1 Αεροδυναμικά χαρακτηριστικά: τα χαρακτηριστικά των δυνάμεων του αέρα (αντίσταση αέρα) και της ροής αέρα που ασκείται σε ένα σώμα ενώ κινείται. 

 

 

Τεχνολογία «Αεροδυναμική Κινητικότητας»


Τεχνολογία «Αεροδυναμική Κινητικότητας»
Η νέα μας τεχνολογία «Αεροδυναμική Κινητικότητας» μάς επιτρέπει να προβλέπουμε τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά των ελαστικών και των οχημάτων υπό συνθήκες κύλισης και πρόσφυσης του ελαστικού2. Χρησιμοποιούμε πραγματικά σχέδια πέλματος των ελαστικών για να συνδυάσουμε τις συνθήκες χρήσης ελαστικών ενώ το όχημα κινείται (κυρίως το φορτίο του ελαστικού και την ταχύτητα του οχήματος) με τις συνθήκες διαφόρων σχημάτων ελαστικών και οχημάτων, αφού έχει εξεταστεί το φαινόμενο παραμόρφωσης που παρατηρείται στο σχήμα του ελαστικού κάτω από αυτές τις συνθήκες.

2 Συνθήκες κύλισης και πρόσφυσης του ελαστικού: οι συνθήκες που δημιουργούνται όταν το ελαστικό βρίσκεται σε κύλιση σε πραγματικό οδόστρωμα (συνθήκες πρόσφυσης).

Με το συνδυασμό των διαφορετικών συνθηκών, η αεροδυναμική κινητικότητας προσφέρει στην εταιρεία μας πλεονέκτημα στην πρόταση ιδεών που αποβλέπουν στην επίτευξη αεροδυναμικών χαρακτηριστικών που χρειάζονται τα οχήματα, τα οποία κατασκευάζονται για βελτιωμένη κατανάλωση καυσίμου και επέκταση εμβέλειας ηλεκτρονικών οχημάτων. Αυτή η νέα πρόοδος μάς επιτρέπει, επίσης, να αναπτύσσουμε «ελαστικά που έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά αεροδυναμικής» χάρη στις προσομοιώσεις υψηλής ακρίβειας που παράγουν δεδομένα από δοκιμές αεροδυναμικής σήραγγας με τη χρήση πραγματικών οχημάτων3 έτσι, ώστε να είμαστε σε θέση να προσφέρουμε τέτοια ελαστικά στην αγορά.


Δοκιμές αεροδυναμικής σήραγγας με πραγματικά οχήματα: οι δοκιμές γίνονται σε ειδικά κατασκευασμένες εγκαταστάσεις που παράγουν ρεύματα αέρος τα οποία είναι αόρατα στο μάτι. Τα πεδία ροής γύρω από το πραγματικό όχημα γίνονται ορατά και μετριέται ποσοτικά η αντίσταση αέρα.

Συνδυάστηκαν περίπλοκα και ατομικά σχέδια πελμάτων με αυτά των πραγματικών οχημάτων και ελαστικών. Εξετάστηκε η παραμόρφωση των ελαστικών που προκαλούσε το φορτίο, η ταχύτητα, η γωνία κλίσης κι άλλοι παράγοντες για τη δημιουργία τεχνικών προσομοίωσης αεροδυναμικών χαρακτηριστικών. Η πρόοδος αντιπροσωπεύει μια εξέλιξη πρωτόγνωρη στη βιομηχανία των ελαστικών.

・ Η σημασία των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών
Η δύναμη σύμπτυξης είναι η αντίσταση που ένα όχημα πρόκειται να υποστεί ενώ κινείται. Η μείωση της δύναμης αυτής μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της κατανάλωσης καυσίμου. Σε ανταπόκριση στην κοινωνική πίεση για αύξηση των περιβαλλοντικών επιδόσεων, οι κατασκευαστές αυτοκινήτων προσπαθούν να αναπτύξουν νέα σχέδια οχημάτων με καλύτερα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά. Εν τω μεταξύ, οι κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων αντιμετώπιζαν την πρόκληση να επεκτείνουν την εμβέλεια ανά φόρτιση, οπότε η βελτίωση των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών έχει γίνει ένας σημαντικός στόχος και για αυτούς.

・ Η σχέση ελαστικών και αεροδυναμικής
Καθώς περιστρέφονται τα ελαστικά ενός οχήματος την ώρα που κινείται, το σχήμα τους παραμορφώνεται συνεχώς την ώρα που στηρίζει το φορτίο. Ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο επιδρά στον αέρα γύρω του, αλλάζοντας τα πεδία ροής και αυτό έχει άμεσο αντίκτυπο4 στα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του οχήματος. Η ελαχιστοποίηση αυτού του φαινομένου με τη βελτίωση του περιγράμματος διατομής των ελαστικών θα μειώσει την κατανάλωση καυσίμου. Αυτό απαιτεί να αναλυθούν τα πεδία ροής που δημιουργούνται γύρω από τα περιστρεφόμενα ελαστικά και στη συνέχεια να αναπτυχθούν τρόποι να ελεγχθούν τα πεδία ροής.

4 Άμεσο Αντίκτυπο: Εκτιμάται ότι τα ελαστικά είναι υπεύθυνα για το 15% περίπου της συνολικής αντίστασης του αέρα που αντιμετωπίζει ένα κινούμενο όχημα.

・Εναρμόνιση διεθνών προτύπων μέτρησης κατανάλωσης καυσίμων
Το 2014, το Παγκόσμιο Συνέδριο των Ηνωμένων Εθνών για την εναρμόνιση των κανονισμών για τα οχήματα (WP29) ομόφωνα υιοθέτησε τεχνικούς κανόνες για τη «μέτρηση της κατανάλωσης καυσίμων και των εκπομπών καυσίμων των επιβατικών οχημάτων (WLTP)5». Τυποποιήθηκαν σε διεθνές επίπεδο οι διαδικασίες μέτρησης και δοκιμής για την κατανάλωση καυσίμων, οι κανονισμοι σχετικά με τις εκπομπές και η ασφάλεια που μέχρι τότε διέφεραν ανά χώρα ή περιοχή. Το WLTP, που καθορίζει τις εκτιμήσεις αντοχής μεμονωμένων οχημάτων, περιλαμβάνει και δοκιμές αεροδυναμικής σήραγγας για τον προσδιορισμό της αντίστασης του αέρα των ελαστικών και αυτό θα έχει άμεση σχέση με τα ρυθμιζόμενα επίπεδα των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών των ελαστικών. Αυτό σημαίνει ότι οι προσπάθειες για τη βελτίωση των πεδίων ροής γύρω από τα ελαστικά θα αποτελέσουν κατά κύριο λόγω το επίκεντρο προσοχής.

5 WLTP: Διαδικασία Δοκιμής Διεθνών Εναρμονισμένων Ελαφρών Οχημάτων

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω σημεία, ως κατασκευαστής ελαστικών αναγνωρίζουμε την κοινωνική σημασία και τα βιομηχανικά οφέλη της «ικανότητας να αποδείξουμε με πιο συγκεκριμένο τρόπο πώς να αυξήσουμε τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά στο βέλτιστο επίπεδο». Αναμένουμε «η εταιρεία μας να έχει ένα πλεονέκτημα μέσω αυτού του τύπου ανάπτυξης ελαστικών». Μπορούμε να επιτύχουμε αυτούς τους στόχους μέσω των τεχνικών που επιτρέπουν την πρόβλεψη υψηλής ακρίβειας.

Έχουμε αναπτύξει μεθόδους αριθμητικών προσομοιώσεων «με τη χρήση υπερυπολογιστών για την ανάλυση ελαστικών» και οι σχεδιαστές μας ελαστικών χρησιμοποιούν αυτές τις μεθόδους για να σχεδιάσουν προϊόντα για την αγορά. Με την εφαρμογή της δικής μας τεχνολογίας «T-mode» η οποία συνδυάζει την ανάλυση των ελαστικών με τις προσομοιώσεις οδήγησης, κατορθώσαμε να μειώσουμε σημαντικά τον χρόνο σχεδιασμού και να επιτύχουμε σχεδιασμό υψηλής ακρίβειας.

Η νέα μας τεχνολογία «Αεροδυναμική Κινητικότητας» καθρεφτίζει τις εξελίξεις στην τεχνολογία T-mode που μάς έχουν επιτρέψει να προσεγγίσουμε περιοχές που δεν ήταν εφικτές σε προηγούμενες έρευνες. Έτσι, με τη χρήση διαφόρων μεθόδων αριθμητικών προσομοιώσεων για την ποσοτικοποίηση της κίνησης και των συνθηκών που επηρεάζονται από την αεροδυναμική των πραγματικών οχημάτων - όπως «το πώς το σχήμα των ελαστικών παραμορφώνεται λόγω φορτίου και συνθηκών οδήγησης», «πώς επηρεάζεται η περιστροφή των ελαστικών από ασυνεχή φθορά των ελαστικών» και «πώς επηρεάζονται τα πεδία ροής από τις συνθήκες πρόσφυσης των ελαστικών» - και συνδυάζοντας αυτούς τους διάφορους παράγοντες, μπορέσαμε να προσομοιώσουμε και να απεικονίσουμε τα πεδία ροής γύρω από τα ελαστικά και τα κινούμενα οχήματα.

Η Toyo Tire & Rubber Ltd θα συνεχίσει να ωθεί τα ελαστικά σε υψηλότερα επίπεδα εφαρμόζοντας «τεχνολογίες σχεδιασμού για μελλοντική οδική κινητικότητα».

 

© 2018, © Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.