De nieuwe Actros verbruikt tot vijf procent minder brandstof dan zijn voorganger. Dat ligt ook aan zijn verbeterde aerodynamische vormgeving. Dat werd bereikt door testen op de computer, op de weg – en in het windkanaal.

De gigantische turbineventilator zou een schitterend decor zijn voor de nieuwste Hollywood-productie – en daarbij lijken op de aandrijving van een indrukwekkend ruimteschip. De diameter van de axiaalventilator bedraagt 8,5 meter en de negen rood gelakte rotorbladen hebben per stuk een lengte van tweeënhalve meter. Er worden deze dag inderdaad beelden van de installatie gemaakt. Maar geen bewegende beeldopnames. Het gaat om portretfoto’s van Michael Hilgers, Hoofd CAF Vehicle Functions van de bedrijfswagenontwikkeling van Mercedes-Benz. 

Samen met zijn collega’s heeft Michael Hilgers een belangrijke rol gespeeld in het windkanaal van Daimler AG in Stuttgart-Untertürkheim om de nieuwe Actros nóg aerodynamischer te maken dan al zijn voorgangers, en dus voor een efficienter brandstofverbruik te zorgen.

Hoe belangrijk aerodynamica is, accentueert het volgende cijfer: bij een actuele truck in het transport over de lange afstand in Europa is ongeveer een derde van de beschikbare mechanische energie nodig om de luchtweerstand te overwinnen. Hoe geringer deze weerstand is, des te aerodynamischer is de truck en des te lager is het brandstofverbruik. De nieuwe Actros maakt in vergelijking met zijn voorganger tot wel vijf procent besparing op het brandstofverbruik mogelijk. Alleen al de aerodynamisch geoptimaliseerde MirrorCam – die de conventionele buitenspiegels vervangt – is verantwoordelijk voor 1,3 procent.

Maar hoe testen de ingenieurs concreet? De turbine in het windkanaal kan desgewenst een storm met windsnelheden tot 250 kilometer per uur opwekken. Het voertuig wordt voor de tests op een draaitafel met een geïntegreerde weegschaal geparkeerd. Zo kunnen uiteenlopende stromingen over en om het voertuig gesimuleerd worden.

Het doel van dergelijke simulaties is de optimalisering van de cw-waarde, de “weerstandscoëfficiënt”, van een vrachtwagen. “We doen hier steekproeven om de aerodynamische verbetering van de componenten in de conceptfase te bevestigen”, legt Michael Hilgers uit hoe er in principe wordt gewerkt. “Parallel loopt altijd de stromingsberekening op de computer: de digitale simulatie aan hand van de zogenoemde Computational Fluid Dynamics, kort CFD.” Bovendien worden de aerodynamische maatregelen ook in het wegverkeer gevalideerd.

Bij de nieuwe Actros leverde het werk in het windkanaal waardevolle informatie op voor de vormgeving van de MirrorCam, maar ook voor de positionering van de camerabeugels rechts en links aan de cabine. “Mogelijke opties waren het bovenste en onderste bereik van de A-zuil en het bovenste bereik van de B-zuil”, zegt Michael Hilgers. 

Voor de tests werd een echte Actros gebruikt, waarbij de buitenspiegels waren vervangen door prototypes van de camerabeugels, – achtereenvolgens aangebracht op de drie te testen posities. De truck werd op de weegschaal van het windkanaal gezet en daarna startte de turbine op. Door de weegschaal kunnen de technici de kracht meten van de lucht die de windstroom om het voertuig heen uitoefent. Resultaat: de beste positie voor de camerabeugels bevindt zich op de A-zuil, in de buurt van de dakrand.

Bovendien werd er gezocht naar een oplossing die voorkomt dat de verstrooide lichtinval van boven de performance van de camera negatief beïnvloedt. Bij deze tests bewees het kleine dak zijn waarde. De beugels van de MirrorCam zijn er nu meer uitgerust. De ingenieurs waren ook intensief betrokken bij de ontwikkeling van de nieuwe, holle randprofielen van de bestuurderscabine. Deze geoptimaliseerde randprofielen leveren ook een bijdrage aan het lagere brandstofverbruik van de nieuwe Actros ten opzichte van zijn voorgangers.

Naast een lager verbruik hebben de ingenieurs bij hun tests in het windkanaal en de CFD-analyses ook oog voor het vermijden van verontreinigingen. “Daarbij draait het vooral om veiligheidsrelevante bereiken als de voor- en zijruiten en de lenzen van de camera’s”, legt Michael Hilgers uit. “De aerodynamica heeft er invloed op hoeveel vuil het eigen voertuig en het vooruit rijdende verkeer achterlaten.”

Essentieel is niet alleen het eigen werk van de specialisten in aerodynamica, maar ook het overleg met collega’s uit andere kerndisciplines, in het bijzonder de designers en constructeurs. Want niet alles dat goed is voor de aerodynamica is gewenst uit het oogpunt van vormgeving of realiseerbaar voor de constructeurs. 

Omgekeerd moeten de specialisten in aerodynamica bij sommige ideeën van de collega’s hun veto uitspreken. “Uiteindelijk zijn zich alle betrokkenen van één ding bewust”, benadrukt Michael Hilgers: “Het gaat er altijd om, samen de beste oplossing te ontwikkelen.”