Brandstofverbruik

Het relatieve belang van aerodynamische vormgeving voor het verminderen van het brandstofverbruik van vrachtwagens wordt duidelijk aan de hand van een overzicht van alle factoren die een rol spelen in dit verbruik. Een onderscheid tussen verschillende types vrachtwagens is hierbij van belang.

In het onderstaande diagram zijn de elementen aangegeven die energie vragen bij het gebruik van een trekker-oplegger combinatie, uitgedrukt als verliezen, en er is geprobeerd het relatieve aandeel van deze verschillende verliezen zichtbaar te maken.

Uit de figuur kan worden opgemerkt dat 15% van de brandstof verbruikt wordt om de mechanische wrijving van de motor, versnellingsbak en aandrijfas te overwinnen. Voor het overwinnen van de rolweerstand wordt 45% van de brandstof verbruikt. De luchtweerstand is verantwoordelijk voor 40% van het brandstofverbruik.

Friction versus drag

Voertuigsnelheid in relatie met de weerstand

De luchtweerstand, aangeduid met de letter D, is de kracht die de lucht op de wagen uitoefent en die door de motor moet worden overwonnen. Het vermogen dat nodig is om deze weerstand te overwinnen is gelijk aan D · V . Aangezien de weerstand zelf toeneemt met het kwadraat van de rijsnelheid V is het noodzakelijke vermogen dus evenredig met de derde macht van de snelheid.

De rolweerstand, aangeduid met Drol ontstaat door het contact van de banden met de weg. De rolweerstand kan uitgedrukt worden in het product van de wrijvingscoëfficiënt μ van de banden (die afhankelijk is van de rijsnelheid V) en de normaalkracht N, het feitelijke gewicht van de vrachtauto.

Hoe de rolweerstand en de luchtweerstand zich ten opzichte van elkaar verhouden is afhankelijk van de snelheid van het voertuig en van de vrachtwagenconfiguratie.

De verhouding tussen het brandstofverbruik en de rijsnelheid is vergelijkbaar met het verloop van de totale weerstand. Bij een constante rijsnelheid van 50km/u wordt minder dan 40% van het motorvermogen gebruikt om de aerodynamische weerstand te overwinnen, terwijl bij een snelheid van 80km/u dit meer dan 60% is.

Kop-, staart- en zijwind, de interferentie met ander verkeer en de weersomstandigheden oefenen ook hun invloed uit op de uiteindelijke aerodynamische krachten die overwonnen moeten worden. In het algemeen verhogen deze steeds veranderende factoren de aerodynamische weerstand.

Friction, rolling resistance and drag on different road types

Wrijving, rol- en aerodynamische weerstand voor verschillend wegtypes

Als een vrachtwagen accelereert kost dit extra brandstof. Deze factor hangt vooral af van het rijgedrag van de chauffeur, maar ook van de verkeerssituatie en het karakter van de rit.

Een grote verandering van snelheid per tijdseenheid een hoge acceleratie a oplevert wat uiteindelijk resulteert in een hoger energieverbruik. Met andere woorden: bij grote fluctuaties in de snelheid gaat veel energie verloren. Het karakter van de rit heeft invloed op de verdeling van de desbetreffende bijdragen in brandstofverbruik.

Tip: Het rijgedrag van de chauffeur heeft grote invloed op het brandstofverbruik. Daarom is het aan te raden de chauffeurs een “zuinig rijden” training te laten volgen.