Nuovo Mercedes Actros: perfezione aerodinamica per la massima efficienza

Riduzione dei consumi fino al 5% rispetto al modello precedente – Il nuovo Actros è più efficiente che mai. Dotata di MirrorCam e deflettori laterali concavi: la cabina di guida aerodinamica come elemento strategico per l’abbattimento dei consumi. Doti aerodinamiche perfezionate al computer, nella galleria del vento e su strada

Nel corso degli ultimi decenni, i consumi dell’Actros si sono costantemente ridotti. Nel caso del trasporto a lungo raggio, ad esempio, dal 2011 fino all’introduzione del nuovo Actros nel 2019 è stata registrata una riduzione anche del 15%. Il nuovo Actros prosegue su questa stessa strada, facendo registrare consumi ancora più bassi rispetto al modello precedente: fino al 3% in meno in autostrada ed addirittura fino al 5% nel trasporto extraurbano. Il merito di questi consumi più contenuti va attribuito oltre alla gestione ottimizzata del Tempomat e del cambio da parte del Predictive Powertrain Control (PPC) nonché ai nuovi rapporti al ponte, anche ai sostanziali miglioramenti a livello aerodinamico apportati alla cabina di guida del truck.

L’aerodinamica: una delle principali leve per ridurre i consumi. Basta un solo dato a dare evidenza dell’importanza della componente aerodinamica: nel caso di uno degli attuali truck dotato di cabina avanzata ed impiegato nel trasporto a lungo raggio sul territorio europeo, circa un terzo dell’energia meccanica disponibile viene utilizzata per vincere la resistenza aerodinamica. E nel caso del nuovo Actros ciò equivale a dire che le MirrorCam, che hanno sostituito i tradizionali specchi retrovisori, contribuiscono da sole a ridurre i consumi totali del nuovo Actros fino all’1,5%. Un contributo analogo è dato anche dai nuovi deflettori di forma concava della cabina di guida.

Un impianto sofisticato: ventilatore assiale per velocità del vento fino a 250 km/h. Questi miglioramenti sono anche il frutto di test intensivi eseguiti nella galleria del vento della Daimler AG di Untertürkheim, dove gli ingegneri hanno simulato le condizioni dei flussi dell’aria sul truck con l’obiettivo di ottimizzare il coefficiente Cx, cioè il coefficiente di resistenza aerodinamica, e di conseguenza, i consumi. Le prove eseguite nella galleria del vento hanno fornito importanti indicazioni soprattutto per quanto riguarda le MirrorCam: da un lato ai fini della forma aerodinamica dei due bracci delle telecamere e dall’altro relativamente al posizionamento degli stessi sul lato destro e sinistro della cabina di guida. Contrariamente agli specchi tradizionali, infatti, sul nuovo Actros i bracci sono fissati sul telaio del tetto.

L’impianto di Untertürkheim consente agli addetti allo sviluppo di generare velocità dell’aria fino a 250 km/h. “Parallelamente ai calcoli dei flussi aerodinamici eseguiti sui computer – ossia la simulazione digitale sulla base del principio ‘Computational Fluid Dynamics (CFD)’ –, qui è possibile effettuare prove a campione per confermare il miglioramento aerodinamico dei componenti progettati”, spiega Michael Hilgers, Responsabile CAE Vehicle Functions per la divisione Commercial Vehicle Development Mercedes-Benz. Le soluzioni aerodinamiche vengono anche validate nell’impiego su strada. In questo modo, gli ingegneri possono fare ricorso a tutta una serie di ulteriori efficienti metodologie e procedure, grazie alle quali è possibile perfezionare le doti aerodinamiche dei truck della Stella.

Sinergie di successo: la collaborazione con designer e progettisti come tassello essenziale. Il lavoro di squadra con i colleghi degli altri settori principali, designer e progettisti in primis, riveste un’importanza fondamentale nell’ambito dell’attività svolta dagli esperti di aerodinamica: “Nel processo di sviluppo di un truck l’obiettivo è sempre lo stesso: trovare insieme la soluzione migliore”, afferma Kai Sieber, Responsabile Design Brands & Operations di Mercedes-Benz. “I bracci delle telecamere della MirrorCam, ad esempio, conferiscono al nuovo Actros un’impronta minimalista all’aspetto del veicolo nel suo insieme. Si tratta di un arricchimento a livello estetico, perché il baricentro del veicolo risulta ribassato in seguito all’eliminazione dei grandi specchi, esaltando così la dinamicità e riducendo i consumi.”

La ricerca della perfezione: forma e posizione. In che modo il team ha contribuito esattamente a migliorare ulteriormente le doti aerodinamiche del nuovo Actros in virtù del lavoro svolto nella galleria del vento? Ad esempio, grazie alle prove eseguite per stabilire la posizione ottimale per i bracci delle telecamere delle MirrorCam. A essere prese in considerazione sono state la zona superiore ed inferiore del montante anteriore nonché la parte superiore del montante centrale. Per queste prove è stato realmente impiegato un Actros, i cui retrovisori esterni sono stati sostituiti con prototipi dei bracci delle telecamere – montati uno dopo l’altro nelle tre posizioni da collaudare. Il truck è stato collocato sulla bilancia della galleria del vento ed il ventilatore è stato messo in funzione. La bilancia ha consentito agli ingegneri di misurare la forza dell’aria che agisce sul veicolo quando questo ne attraversa il flusso. Il risultato: la posizione migliore per i bracci delle telecamere si trova sul montante anteriore in corrispondenza del bordo del tetto.

Si trattava anche di trovare una soluzione per impedire che la luce diffusa proveniente dall’alto riducesse le prestazioni delle telecamere. Nell’ambito di questi test, la configurazione vincente è risultata quella basata sul tetto piccolo, che è ora equipaggiato con i bracci delle MirrorCam. Gli ingegneri hanno fornito un contributo determinante anche per quanto riguarda lo sviluppo dei nuovi deflettori laterali di forma concava della cabina di guida, che consentono al nuovo Actros di consumare una quantità di carburante inferiore a tutti i suoi predecessori.

Nuove frontiere di eccellenza: visibilità migliore, maggiore sicurezza. Oltre alla riduzione dei consumi, nell’ambito delle analisi CFD e durante le loro prove nella galleria del vento gli ingegneri si sono anche occupati di un altro aspetto: la protezione antimbrattamento, con un occhio di riguardo per le zone rilevanti ai fini della sicurezza, come il parabrezza ed i cristalli laterali nonché le lenti dei bracci delle telecamere. L’aerodinamica esercita, infatti, un’influenza sulla quantità di sporco, prodotta sia dai veicoli che precedono sia dal proprio, che rimane attaccata al mezzo.

In funzione da decenni: la galleria del vento a Untertürkheim. La galleria del vento di Untertürkheim è a disposizione degli addetti allo sviluppo di Mercedes-Benz da ben otto decenni, ma grazie a opportuni interventi di ammodernamento è ancora un impianto allo stato dell’arte. Due motori elettrici a corrente continua con una potenza unitaria di 250 kW attivano le nove pale del ventilatore assiale, il cui diametro misura 8,5 metri: l’energia che ne scaturisce è tale da generare venti fino a forza 17. Circa 9.000 m³ d’aria si muovono orizzontalmente all’interno di un canale ad anello lungo 125 metri. All’interno dell’area di prova, il veicolo è posizionato su un disco rotante con un diametro di dodici metri, che fa sì che il mezzo venga investito dal flusso dell’aria non solo frontalmente ma anche lateralmente da qualsiasi angolazione richiesta. Un banco di prova a rulli ed una bilancia a sei componenti, che consente di determinare numerose forze con estrema precisione, tra cui la potenza dell’aria, sono integrati nel disco rotante. Le forze vengono trasmesse attraverso leve e tiranterie a una serie di capsule dinamometriche, che ne permettono la rispettiva valutazione.

Un riconoscimento prestigioso: il nuovo Actros è ‘International Truck of the Year 2020’. L’aerodinamica sensibilmente migliorata, ottenuta grazie all’adozione delle MirrorCam, del nuovo Actros è uno dei motivi per cui il veicolo si è aggiudicato il titolo di ‘International Truck of the Year 2020’. La giuria, che assegna il più importante riconoscimento a livello europeo nel segmento dei veicoli industriali, ha messo in evidenza oltre alla maggiore efficienza, anche tutti i progressi compiuti sia in materia di sistemi di assistenza e sicurezza che di connettività. Tra le novità introdotte a bordo dell’Actros figurano l’Active Drive Assist, che permette la guida parzialmente automatizzata in tutte le gamme di velocità, il sistema di assistenza alla frenata di emergenza perfezionato Active Brake Assist 5, la plancia multimediale completamente collegata in rete, nonché la gestione intelligente del Tempomat e del cambio da parte del Predictive Powertrain Control. Il premio ‘International Truck of the Year’ viene assegnato ogni anno dai più autorevoli giornalisti europei del settore veicoli pesanti. Mercedes-Benz è il brand che vanta il maggiore numero di premi nella storia di questa competizione oltre ad aver già riscosso grandi successi con tutte le precedenti versioni dell’Actros.