KTH:s plasmateknik minskar lastbilarnas bränslebehov

För åkerinäringen handlar allt om hur många kronor varje transport kostar – och alla fordonstillverkare vill erbjuda en låg förbrukning. När det kommer till att förbättra lastbilarnas aerodynamik är spelrummet begränsat, men nu har forskare på institutionerna för mekanik, samt farkost och flyg vid KTH hittat en ny lösning. Deras forskningsprojekt visar att plasmateknik på lastbilens framsida kan minska den strömningsseparation som sker vid A-stolpen.

– Det finns ett väldigt stort intresse för att minska lastbilarnas luftmotstånd, men tidigare har man varit väldigt fokuserad på att minska den vak som bildas bakom lastbilen. Att istället göra något på framsidan är lite av en ny idé, säger Henrik Alfredsson, professor i strömningsfysik på KTH.

Just nu befinner sig forskarna från Mekanikinstitutionen på ”European Drag Reduction and Flow Control Meeting” i Rom. På konferensen visar bland annat Chalmers upp en lösning för att minska luftmotståndet genom att blåsa ut och suga in luft vid lastbilens stolpar.

KTH:s lösning kräver dock inte att plasmatekniken inkräktar på förarhytten. Den enda modifieringen är att man behöver dra ström till panelerna.

– Med hjälp av plasmaaktuatorer joniseras syremolekyler. Detta sker via en hög växelspänning mellan två elektroder. Elektronerna slås då ut, och gasmolekyler rör på sig. Man kan prata om en elektrisk vind om tre-fyra sekundmeter närmast ytan, säger Julie Vernet, forskarstuderande vid Mekanikinstitutionen – som nyligen disputerade inom projektet.

Rätt placerad kan ”vinden” förhindra så kallad avlösning – och när luften strömmar fritt längs lastbilen minskar luftmotståndet. Henrik Alfredsson förklarar att tekniken inte har särskilt stor inverkan på vind som kommer framifrån, men systemet är effektivt mot de sidovindar som gör att luften avlöser på läsidan och därmed bromsar ekipaget.

Det är första gången som tekniken testas i Sverige, och Scania var med i projektet från början. De hjälpte Julie Vernet och docent Ramis Örlü att genomföra vindtunnelprov med en långtradarmodell. Vid testet kunde man se ett minskat luftmotstånd redan vid små anfallsvinklar. Systemet kan slås av och på automatiskt – och professorn berättar att energiåtgången är låg.

 – Det är väldigt höga spänningar, men bara omkring 100 watt – vilket motsvarar ungefär en tiondels hästkraft. Vid tre graders anblåsning uppvägs inte driftskostnaden, men över fem grader går man plus, säger Henrik Alfredsson.

Vid nio grader kunde luftmotståndet minskas med uppemot 20 procent. Enligt Scania innebär en nettoeffekt vid vinklar över fem grader att tekniken blir mycket intressant för företagets framtida lastbilsgenerationer.