ผ้าคลุมท้ายรถกระบะแบบพับสามตอนช่วยปรับปรุงสมรรถนะด้านแอโรไดนามิกอย่างไร
ผ้าคลุมท้ายรถกระบะแบบพับสามตอนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านแอโรไดนามิกโดยสร้างการเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นระหว่างแค็บและกระบะท้าย ซึ่งช่วยป้องกันการไหลเวียนของอากาศที่ไม่เป็นระเบียบ ซึ่งพบได้บ่อยในรถกระบะที่ไม่มีผ้าคลุม ต่างจากกระบะเปิดที่สร้างโซนความดันต่ำแบบปั่นป่วน ระบบที่มีความแข็งแรงแบบพับได้นี้ช่วยทำให้การไหลของอากาศมีเสถียรภาพและลดการเกิดวนรอบที่ก่อให้เกิดแรงต้านขณะขับขี่บนทางหลวง
การปรับให้การไหลของอากาศเรียบและลดการเกิดการไหลเวียนที่ปั่นป่วนด้วยผ้าคลุมแบบพับสามตอน
การออกแบบแบบพับสามชั้นที่มีแผงเอียงทำงานในลักษณะคล้ายปีกเครื่องบิน โดยจะนำทิศทางการไหลของอากาศไปตามกระบะรถบรรทุก แทนที่จะปล่อยให้อากาศสะสมตัวและสร้างแรงกระเพื่อม ซึ่งช่วยลดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า 'ผลกระทบแบบร่มชูชีพ' ที่เกิดขึ้นเมื่อพื้นที่บรรทุกเปิดทำให้อากาศถูกกักไว้ด้านหลัง ตามผลการทดสอบจากอุโมงค์ลมที่เผยแพร่ในวารสาร Road Test Journal ระบุว่า สิ่งนี้อาจทำให้การใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นได้ถึง 5% ถึง 7% เมื่อติดตั้งผ้าคลุมอย่างถูกต้อง จะช่วยลดปัญหาแรงต้านนี้ได้โดยการจัดรูปทรงการไหลของอากาศให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น คนขับส่วนใหญ่ไม่ทราบว่าการติดตั้งผ้าคลุมอย่างเหมาะสมนั้นมีผลต่อประสิทธิภาพและการขับขี่ในระยะทางไกลมากเพียงใด
การลดสัมประสิทธิ์แรงต้าน (Cd): ผ้าคลุมแบบพับสามชั้นช่วยลดแรงต้านของอากาศได้อย่างไร
การทดสอบในอุโมงค์ลมแสดงให้เห็นว่า ผ้าคลุมแบบพับสามตอนสามารถลดค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านของรถบรรทุกได้ 0.03–0.05 Cd เมื่อเทียบกับกระบะที่ไม่มีการปิดคลุม ซึ่งเทียบเท่ากับการถอดกล่องเก็บของบนหลังคาออก ชิ้นส่วนแบบแข็งที่ทับซ้อนกันช่วยป้องกันการสั่นสะเทือนของผ้าคลุม และรักษาการไหลของอากาศแบบลำดับชั้นตลอดพื้นที่ผิว 87% ของตัวรถ ตามข้อมูลจากการจำลองทางพลศาสตร์ของการไหล
การศึกษาในอุโมงค์ลมแสดงให้เห็นถึงการลดแรงต้าน 8–12% โดยใช้ผ้าคลุมท้ายรถปิกอัพแบบพับสามตอน
การทดลองในอุโมงค์ลมภายใต้สภาวะควบคุมแสดงให้เห็น:
| ระยะความเร็ว | ลดแรงลากต้านลม | การปรับปรุงไมล์ต่อแกลลอนที่เทียบเคียงได้* |
|---|---|---|
| 55–65 ไมล์ต่อชั่วโมง | 8–10% | 0.6–1.2 ไมล์ต่อแกลลอน |
| 70–80 ไมล์ต่อชั่วโมง | 10–12% | 1.4–2.1 ไมล์ต่อแกลลอน |
*อ้างอิงจากมาตรฐานพลศาสตร์ของยานพาหนะหนัก ปี ค.ศ. 2024 ของสมาคมวิศวกรยานยนต์นานาชาติ (SAE International)
ผลกระทบของความแข็ง ความพอดี และการปิดผนึกของผ้าคลุมต่อประสิทธิภาพทางพลศาสตร์ของการไหล
ช่องว่างด้านสมรรถนะปรากฏขึ้นระหว่างผ้าคลุมระดับพรีเมียมและผ้าคลุมราคาประหยัด ผ้าคลุมแบบพับสามตอนที่มีคุณภาพสูงสามารถทำได้:
- การเบี่ยงเบนสูงสุดของแผ่นครอบไม่เกิน 0.5° ที่ความเร็ว 75 ไมล์ต่อชั่วโมง
- ช่องว่างระหว่างแผ่นครอบมีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 1 มม.
- จุดต่อรอยตัวถังแบบปิดผนึกด้วยแรงอัด
โมเดลคุณภาพต่ำที่ใช้วัสดุที่มีแนวโน้มงอหรือการจัดเรียงที่ไม่ดี อาจทำให้สูญเสียประสิทธิภาพด้านแอโรไดนามิกส์ไปถึง 60–75% การทดสอบจากหน่วยงานภายนอกแสดงให้เห็นว่า การติดตั้งอย่างถูกต้องสามารถลดการเกิดการไหลปั่นป่วนได้เพิ่มขึ้น 32% เมื่อเทียบกับการติดตั้งที่หลวม
การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงจากการใช้ท่อนเนาคัฟเวอร์แบบพับสามตอน
การขับขี่บนทางหลวงเทียบกับในเมือง: ที่ใดที่ท่อนเนาคัฟเวอร์แบบพับสามตอนให้การปรับปรุงอัตราสิ้นเปลืองน้ำมันดีที่สุด
รถปิกอัพที่ติดตั้งผ้าใบกันลมแบบพับได้สามตอนสามารถประหยัดน้ำมันได้ค่อนข้างมากเมื่อขับบนทางหลวง ที่ความเร็วเหล่านี้ แรงต้านอากาศกินพลังงานไปถึง 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ตามการวิจัยจาก SAE International เมื่อปี 2022 การทดสอบในอุโมงค์ลมยังเปิดเผยข้อมูลที่น่าสนใจด้วยว่า ผ้าใบกันลมแบบพับได้ที่แข็งแรงเหล่านี้สามารถลดการไหลปั่นป่วนของอากาศรอบกระบะท้ายลงได้สูงสุดถึง 73 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการปล่อยให้กระบะท้ายเปิดโล่ง ส่งผลให้เกิดประโยชน์จริงในทางปฏิบัติ โดยประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงดีขึ้นระหว่าง 5 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ เมื่อรักษาระดับความเร็วเกิน 65 ไมล์ต่อชั่วโมงเป็นระยะเวลานาน อย่างไรก็ตาม ในสภาพการขับขี่ในเขตเมืองที่มีการจราจรแบบหยุด-เคลื่อนตัวบ่อย ๆ ผลลัพธ์จะแตกต่างออกไป โดยการประหยัดน้ำมันจะอยู่ในระดับปานกลางที่ประมาณ 2 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากรถยนต์ไม่ได้ขับด้วยความเร็วสูงเป็นระยะเวลานานพอที่แอโรไดนามิกส์จะส่งผลแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ
ประหยัดน้ำมันในโลกความเป็นจริง: ฝาปิดแบบพับสามตอนแข็ง เทียบกับ ฝาปิดแบบม้วนเก็บได้อ่อนนุ่ม
ฝาปิดแบบพับสามตอนแข็งมักจะให้ประสิทธิภาพดีกว่าฝาปิดแบบม้วนเก็บได้เนื่องจากโครงสร้างที่แข็งแรงและไม่มีช่องว่างระหว่างแผงต่างๆ ตามการวิจัยจากกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกาในปี 2023 ฝาปิดกระบะแบบสามตอนแข็งสามารถลดแรงต้านอากาศได้ดีกว่าแบบอ่อนนุ่มประมาณ 7 เปอร์เซ็นต์ เมื่อขับด้วยความเร็ว 70 ไมล์ต่อชั่วโมงบนทางหลวง ส่งผลให้ประหยัดเงินได้จริงราว 96 ดอลลาร์ต่อปี สำหรับผู้ที่ขับรถประมาณ 15,000 ไมล์ต่อปีบนทางด่วน สิ่งที่ทำให้ฝาปิดเหล่านี้ทำงานได้ดีคือแผงที่แข็งแรงซึ่งช่วยป้องกันปรากฏการณ์ 'ฟองลม' ที่มักเกิดขึ้นกับฝาปิดแบบอ่อนนุ่ม โดยจะช่วยให้อากาศไหลผ่านกระบะอย่างราบรื่น แม้ในขณะที่มีลมแรงพัดมาจากด้านข้าง
เปรียบเทียบประเภทฝาปิดกระบะเพื่อประสิทธิภาพด้านแอโรไดนามิกสูงสุด
เหตุใดฝาปิดแบบพับสามตอนจึงให้ประสิทธิภาพด้านแอโรไดนามิกดีกว่าฝาปิดแบบยืดหดได้ แบบอ่อนนุ่ม และแบบม้วนเก็บได้
การทดสอบแสดงให้เห็นว่า ผ้าคลุมกระบะรถปิคอัพแบบพับสามทบสามารถลดแรงต้านลมได้ประมาณ 12 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับตัวเลือกแบบม้วนเก็บได้หรือแบบผ้าอ่อนที่พบโดยทั่วไป สาเหตุคือ การออกแบบแบบแข็งหลายแผ่นนี้ช่วยให้อากาศไหลผ่านกระบะรถอย่างลื่นไหลไม่มีสะดุด ในขณะที่ผ้าคลุมแบบม้วนเก็บได้ที่มีแผงแยกจากกัน และแบบผ้าอ่อนที่ทำจากวัสดุยืดหยุ่น กลับสร้างจุดเล็กๆ ที่เกิดการกระเพื่อมของอากาศขณะเคลื่อนที่ผ่านลม นอกจากนี้ การวิจัยจากอุตสาหกรรมเมื่อปีที่แล้วยังชี้ให้เห็นสิ่งที่น่าสนใจอีกด้วย นั่นคือ ผ้าคลุมแบบผ้าอ่อนเริ่มสั่นสะบัดเมื่อรถวิ่งที่ความเร็วประมาณ 50 ไมล์ต่อชั่วโมง ซึ่งจะเพิ่มแรงต้านเพิ่มเติมขึ้นอีก 6 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับผ้าคลุมแบบแข็งสามทบที่มีประสิทธิภาพดีกว่า
แบบแข็งพับได้ เทียบกับการออกแบบอื่น: การลดแรงต้านลมที่เหนือกว่าด้วยผ้าคลุมท้ายรถปิคอัพแบบพับสามทบ
ผ้าคลุมแบบสามทบ ระบบปิดผนึกแบบไม่มีช่องว่าง ป้องกันการรั่วของอากาศที่บริเวณฝาท้ายและราวกระบะซึ่งเป็นจุดอ่อนสำคัญในดีไซน์ผ้าใบม้วนเก็บได้ชิ้นเดียว หรือแบบม้วนขึ้น Field tests show:
| ประเภทของฝาครอบ | การลดสัมประสิทธิ์แรงต้านอากาศ (Cd) | เพิ่มระยะทางต่อก๊าซโซฮอล์บนทางหลวง |
|---|---|---|
| Threefold Hard Cover | 0.08–0.12 | 5–9% |
| ม้วนขึ้นแบบนุ่ม | 0.04–0.07 | 2–4% |
| ปรับได้ | 0.05–0.08 | 3–5% |
แผงล็อกยึดกันแบบพับสามทบของดีไซน์นี้ ยังคงความต่อเนื่องด้านแอโรไดนามิกแม้จะพับบางส่วน ต่างจากผ้าใบม้วนเก็บได้ที่จะสร้างโพรงทำให้เกิดแรงต้านเมื่อเปิดออก
หลักฐานจากสนามจริงเกี่ยวกับการประหยัดเชื้อเพลิงด้วยผ้าคลุมพับสามทบ
ผลการทดสอบภาคสนามและรายงานจากผู้บริโภคเกี่ยวกับประโยชน์ด้าน MPG ของผ้าคลุมพับสามทบ
จากงานวิจัยด้านอากาศพลศาสตร์ล่าสุดในปี 2023 ฝาครอบกระบะรถปิกอัพแบบแผงสามชิ้นสามารถลดการเกิดแรงกระเพื่อมในพื้นที่บรรทุกสินค้าได้ประมาณ 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ เมื่อขับด้วยความเร็วปกติบนทางหลวง สิ่งนี้ยังส่งผลโดยตรงต่อการประหยัดเชื้อเพลิงอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบแบบพับแข็ง ซึ่งมักจะช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านลงประมาณ 8 ถึง 12% ซึ่งหมายความว่าผู้ขับขี่ที่ขับรถประมาณ 15,000 ไมล์ต่อปี อาจประหยัดค่าใช้จ่ายด้านน้ำมันได้ตั้งแต่ 240 ถึง 360 ดอลลาร์ต่อปี นอกจากนี้ ข้อมูลจริงที่รวบรวมจากเจ้าของรถปิกอัพกว่า 1,200 คนยังบ่งชี้อีกประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจ คือ มีผู้รายงานประมาณเจ็ดในสิบคนที่พบว่าระยะทางการขับขี่ต่อแกลลอนน้ำมันดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดหลังติดตั้งฝาครอบเหล่านี้ และที่น่าประทับใจยิ่งกว่านั้น ใกล้ถึงสองในสามของผู้ใช้งานพบว่าประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น 5 ถึง 7 เปอร์เซ็นต์ ในขณะขับขี่ตามปกติบนทางหลวง
การปรับปรุงระยะทางการใช้น้ำมันที่สังเกตได้ภายใต้สภาวะการขับขี่ประจำวัน
ข้อมูลการขับขี่จริงจากผู้ประกอบการรถฟลีทแสดงให้เห็นว่า ฝาครอบแบบพับสามตอน (threefold covers) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้ดีกว่าอย่างชัดเจนเมื่อใช้งานที่ความเร็วเกิน 45 ไมล์ต่อชั่วโมง เมื่อเทียบกับโครงสร้างกระบะเปิด การศึกษาเป็นเวลา 6 เดือนในรถบรรทุกทำงาน 150 คันพบว่า:
| สภาพการขับขี่ | ปรับปรุงค่าเชื้อเพลิงเฉลี่ย (MPG) | การประหยัดเชื้อเพลิงต่อปี |
|---|---|---|
| ทางหลวง (55+ ไมล์ต่อชั่วโมง) | 7.2% | $310 |
| ผสมผสานระหว่างเมืองและทางหลวง | 4.1% | $180 |
คนขับรายงานว่าแผ่นอลูมิเนียมซ้อนทับกันของฝาครอบช่วยรักษาประสิทธิภาพด้านแอโรไดนามิกแม้ในขณะที่ลมปะทะด้านข้าง ซึ่งต่างจากฝาผ้าใบอ่อนที่จะงอและสร้างการไหลปั่นป่วน บันทึกการบำรุงรักษาระบุว่า ฝาครอบแบบพับสามตอนที่ปิดสนิทอย่างถูกต้องสามารถคงความสามารถในการลดแรงต้านอากาศได้ถึง 95% หลังจากใช้งานไปแล้ว 50,000 ไมล์
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยฝาครอบแบบพับสามตอน
ควรปิดฝาครอบด้านหลังของรถปิคอัพแบบพับสามตอนเมื่อใดเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
ผู้ขับขี่ควรปิดฝาครอบกระบะบรรทุกสามตอนนี้ไว้เสมอเมื่อขับด้วยความเร็วเกิน 50 ไมล์ต่อชั่วโมง (ประมาณ 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) เพื่อให้การไหลเวียนของอากาศรอบตัวรถดีขึ้น ตามผลการทดสอบในอุโมงค์ลมเมื่อปีที่แล้ว รถกระบะที่มีกระบะปิดจะมีแรงต้านลดลงประมาณ 8 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับคันที่เปิดพื้นที่บรรทุกสินค้า การประหยัดน้ำมันส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นขณะขับด้วยความเร็วคงที่บนทางหลวง โดยไม่ต้องหยุดหรือออกตัวบ่อย หากผู้ขับเหยียบคันเร่งแรงๆ ตลอดเวลา หรือเบรกอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพในการประหยัดเชื้อเพลิงเหล่านี้จะหายไปอย่างรวดเร็ว ดังนั้นควรพยายามรักษาระดับความเร็วคงที่ให้ได้มากที่สุด เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากการปิดฝาครอบด้านหลัง
สำหรับการขับขี่ในเขตเมือง การปิดฝาครอบยังคงช่วยลดการกระเพื่อมของอากาศบริเวณขอบประตูท้าย แม้ว่าอัตราการประหยัดจะน้อยกว่ากรณีขับบนทางหลวงก็ตาม ควรใช้ฝาครอบร่วมกับแนวทางปฏิบัติอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
- รักษาระดับแรงดันลมยางตามที่ผู้ผลิตแนะนำ
- หลีกเลี่ยงการเดินเครื่องขณะจอดนิ่งโดยไม่จำเป็น
- ใช้ระบบควบคุมความเร็วคงที่บนทางหลวง
การวิเคราะห์จากสถาบันวิจัยการขนส่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนปี 2024 พบว่าผู้ขับขี่ที่ปิดผ้าคลุมมากกว่า 80% ของเวลาในการขับขี่ มีประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงดีขึ้น 4–6% เมื่อเทียบกับผู้ที่ใช้แบบเป็นครั้งคราว ควรติดตั้งให้ถูกต้อง—รอยแยกที่ใหญ่เกิน 1/8" (3.2 มม.) จะลดประสิทธิภาพการจัดการการไหลของอากาศ—และทำความสะอาดซีลเดือนละครั้งเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวจากฝุ่นสกปรก
คำถามที่พบบ่อย
การติดตั้งผ้าคลุมแบบพับสามทบยากหรือไม่
ไม่ยาก ผ้าคลุมแบบพับสามทบส่วนใหญ่มาพร้อมคำแนะนำง่ายๆ และสามารถติดตั้งได้เองโดยไม่ต้องพึ่งผู้เชี่ยวชาญ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดตั้งพอดีและปิดสนิทเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
ค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านคืออะไร
ค่าสัมประสิทธิ์แรงต้าน (Cd) คือค่าที่ใช้วัดความต้านทานทางอากาศพลศาสตร์ของยานพาหนะขณะเคลื่อนที่ในอากาศ ค่า Cd ที่ต่ำลงแสดงถึงประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ที่ดีขึ้น
ฉันควรทำความสะอาดผ้าคลุมแบบพับสามทบบ่อยเพียงใด
ควรทำความสะอาดซีลเดือนละครั้งเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวจากฝุ่นสกปรก และรักษาประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์
สารบัญ
-
ผ้าคลุมท้ายรถกระบะแบบพับสามตอนช่วยปรับปรุงสมรรถนะด้านแอโรไดนามิกอย่างไร
- การปรับให้การไหลของอากาศเรียบและลดการเกิดการไหลเวียนที่ปั่นป่วนด้วยผ้าคลุมแบบพับสามตอน
- การลดสัมประสิทธิ์แรงต้าน (Cd): ผ้าคลุมแบบพับสามชั้นช่วยลดแรงต้านของอากาศได้อย่างไร
- การศึกษาในอุโมงค์ลมแสดงให้เห็นถึงการลดแรงต้าน 8–12% โดยใช้ผ้าคลุมท้ายรถปิกอัพแบบพับสามตอน
- ผลกระทบของความแข็ง ความพอดี และการปิดผนึกของผ้าคลุมต่อประสิทธิภาพทางพลศาสตร์ของการไหล
- การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงจากการใช้ท่อนเนาคัฟเวอร์แบบพับสามตอน
- เปรียบเทียบประเภทฝาปิดกระบะเพื่อประสิทธิภาพด้านแอโรไดนามิกสูงสุด
- หลักฐานจากสนามจริงเกี่ยวกับการประหยัดเชื้อเพลิงด้วยผ้าคลุมพับสามทบ
- แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยฝาครอบแบบพับสามตอน