La electrificación en transporte carretero dependerá casi exclusivamente de cómo sea el diseño aerodinámico para garantizar la anunciada autonomía. El estudio y el diseño depurados son excluyentes.
Según la American Trucking Association, sólo en Estados Unidos el 70% del transporte de mercancías pesadas se realiza en camiones, lo que supone 10.500 millones de toneladas de carga en 3,4 millones de camiones pesados de la clase 8.
Las cifras en nuestro país no son ni siquiera parecidas, pero sí podemos hablar de una de las estrategias de ingeniería y diseño que se pueden implementar para inducir a una baja en el consumo de energía para vencer a una de las resistencias más perjudiciales que debe sortear cualquier vehículo: la resistencia al avance que ofrece el aire cuando se superan los 60 km/h estando en una atmósfera estable, así como cuando se producen vientos en contra, o cruzados; los efectos de estos sobre el tractor y el semirremolque pueden ser hasta nocivos, perjudicando la marcha o la estabilidad del equipo, llegando incluso a sacarlos de la ruta o volcarlos.
Estando en una atmósfera estable, así como cuando se producen vientos en contra, o cruzados; los efectos de estos sobre el tractor y el semirremolque pueden ser hasta nocivos, perjudicando la marcha o la estabilidad del equipo, llegando incluso a sacarlos de la ruta o volcarlos.
Aproximadamente el 45% de la resistencia aerodinámica total de los tractores-semirremolque se atribuye al flujo en la superficie frontal de la cabina, y el espacio entre la cabina y el remolque. Los otros factores que contribuyen son la estela trasera del remolque (25%) y el flujo de los bajos (30%)
Diseño según la región
Es de hacer notar que a este texto lo ilustran ejemplos contrapuestos, ya que se pueden ver imágenes con camiones/tractor de origen norteamericano, a los que se los reconoce por llevar delante de la cabina de conducción una larga nariz, debajo de la cual se halla el cofre de motor.
Es así que la típica configuración de los camiones de este origen es motor-cabina-dormitorio, además del chasis en la zona trasera, apto para que enganche el semirremolque. La reglamentación en el norte del continente prevé longitudes reglamentarias solo en los remolques, en tanto que delante el vehículo es libre.
En la legislación europea, a la cual adherimos en Mercosur, la longitud total de 18,60 metros debe tomarse de paragolpes a paragolpes, por lo que esto condiciona a aprovechar lo más posible todo el espacio de carga posible, dejando para la cabina la menor proporción posible.
Es por esto que esta configuración monta la cabina de conducción sobre el motor y crece en altura, aunque con dimensiones compactas. Para los camiones de ruta de larga distancia es un universo distinto en todo sentido. La estrategia para lograr valores de reducción en aerodinámica impone recetas distintas.
En el caso de los camiones de origen norteamericano se opta por un tratamiento de volúmenes que crecen en forma progresiva y fluida, comenzando por el paragolpes delantero y nariz cubre motor, que proporcionan una punta de flecha aguda para todo el conjunto. A seguir continúa la cabina de conducción, con un ancho levemente superior al del cofre motor.
Luego se ensancha y toma mayor altura el volumen destinado al dormitorio, el cual suele ser enorme y confortable, proporcionando comodidades que se aprecian mucho entre los conductores profesionales, adoptándose estilos y personalizaciones que potencian a un mercado propio en cuanto a las amenities a bordo.
Austeridad europea
En el caso de los europeos, brasileños, o los camiones que aquí se producen, la austeridad y la funcionalidad mandan. En poco volumen se debe proporcionar la comodidad elemental para un conductor y eventual acompañante que viajan por días lejos de sus hogares.
Hacia afuera, esto trae una consecuencia en la forma y tratamiento de los perfiles de la cabina. En ambos casos USA/Europa, el factor de área frontal es central. Esto es superficie enfrentada al aire.
Cuando el vehículo avanza son dos los factores principales: la cantidad de centímetros cuadrados expuestos de frente al aire, consumiendo energía en vencer la resistencia del aire, además de la forma, la cual se debe optimizar para que las capas de aire fluyan hacia la zona trasera, donde los problemas de arrastre o freno aerodinámico también se manifiestan, con otro tipo de tratamiento para minimizar sus efectos nocivos.
Inspirados en las formas de la naturaleza y ensayando incluso con morfologías variables que proporcionan una aerodinámica activa, se ha logrado reducir notablemente los porcentuales de resistencia aerodinámica.
El siguiente problema a resolver es la distancia en que quedan plantados la cabina respecto del semirremolque. Si ese gap es amplio, el aire producirá torbellinos y vórtices que producirán un incremento del arrastre.
Otro tanto sucede en los bajos del semirremolque, por lo que hay diferentes tipos de carenados para evitar lo más posible que el aire circule turbulento por debajo del equipo.
Hacerse amigos del aire
Finalmente, la manera que el aire se desprende de esta mole es central para la eficiencia aerodinámica, ya que se utilizan apéndices para mejorar el ángulo de salida del aire que lame la carrocería. Estos aditamentos son costosos y llevan detrás de su desarrollo numerosos estudios y horas de túnel de viento, por lo que son específicos para cada configuración de equipo.
Aun así, se los puede montar con reguladores o adaptadores que permitan lograr una sintonía fina entre los masivos salientes de tractor y semirremolque, para que armonice y no creen discontinuidades.
Inspirados en las formas de la naturaleza y ensayando incluso con morfologías variables que proporcionan una aerodinámica activa, se ha logrado reducir notablemente los porcentuales de resistencia aerodinámica.
También se trabaja en los estudios aerodinámicos de los bordes salientes de piezas que rodean el puesto de conducción a los fines de disminuir la rumorosidad que produce el aire cuando circula en proximidad del conductor y los factores de distracción o temprana aparición de signos de cansancio que pueden darse por esta permanente molestia. Esto incluye mirror cam, en sustitución de los espejos grandes y ruidosos.
En un futuro próximo se reglamentará por aerodinámica y seguridad el uso de cabinas frontales con frente lanzado hacia delante en la zona de paragolpes delantero, lo cual mejorará sensiblemente el coeficiente de forma y la seguridad ante impactos delanteros, ya que ofrecerá mayor cantidad de áreas de deformación programada.
