Kuorma-autot

Anders Tenstam Mattias Hejdesten
2024-01-29
Teknologia ja innovaatiot Polttoainetehokkuus
Authors
Anders Tenstam
Technology Specialist Aerodynamics
Mattias Hejdesten
Senior Engineering Expert Aerodynamics.

Tutustu siihen, miten kuorma-auton laajennetun ohjaamon kehittäminen on parantanut energiatehokkuutta ja säästänyt energiaa.

Ainutlaatuisella muotoilullaan Volvo FH Aero asettaa energiatehokkuuden ja aerodynamiikan uudet standardit. Se on myös huipentuma yli vuosikymmenen tutkimus- ja kehitystyölle sekä jatkuville parannuksille mahdollisimman polttoainetehokkaan kuorma-auton kehittämiseksi.

 

Uusien Volvo FH Aero- ja Volvo FH16 Aero -mallien erottuvin piirre on pidennetty etuosa, joka poikkeaa jonkin verran perinteisestä nokattoman kuorma-auton perusrakenteesta. Se mahdollistaa myös paremman aerodynaamisen suorituskyvyn, ja yhdessä aikaisempien parannusten kanssa uuden malliston polttoainetehokkuus on jopa viisi prosenttia entistä parempi*. Tämä tekee siitä Volvo Trucksin kaikkien aikojen aerodynaamisimman ja energiatehokkaimman mallin.
 

"Aerodynamiikan näkökulmasta haluamme kulmien olevan mahdollisimman sileitä ja pyöristettyjä, mutta viime aikoihin asti meitä on rajoittanut ajoneuvojen pituutta koskeva lainsäädäntö", Volvo Trucksin aerodynamiikan teknologia-asiantuntija Anders Tenstam kertoo. "Nyt meillä on mahdollisuus jatkaa ohjaamon etuosaa ja lisätä kaarevuutta. Tämä ei ainoastaan paranna ohjaamon aerodynamiikkaa, vaan auttaa myös maksimoimaan kaikki muut parannukset, joita olemme tehneet koko ajoneuvossa."

 

Kuinka pitkän aikavälin ajattelu hyödytti aerodynaamista kehitystyötä


Vaikka etuosan laajennuksen on mahdollistanut kuorma-autojen pituutta koskevan EU-lainsäädännön muutos, Volvo FH Aeron alkuperä ulottuu paljon pidemmälle. Volvo Trucksin insinöörit ovat tutkineet uusia konsepteja ja ideoita Volvo FH:n parantamiseksi jo yli vuosikymmenen ajan. Ensimmäinen askel oli luoda erillinen sisäinen osasto, joka keskittyi edistyneeseen suunnitteluun. Sen sijaan, että tutkittaisiin pienten, yksittäisten ja asteittaisten parannusten tekemistä välitöntä julkaisua varten, uuden tiimin ohje oli omaksua pitkän aikavälin kokonaisvaltainen lähestymistapa koko ajoneuvoa varten.
 

"Yritämme yleensä olla rajoittamatta itseämme liikaa, koska on todella tärkeää, että annat tilaa uusille ideoille, jotka nousevat pintaan", Anders sanoo. "Jos työskentelet useiden projektien kanssa tiukoilla aikatauluilla, sinun on priorisoitava asioita, jolloin pitkäaikainen edistynyt suunnittelu yleensä kärsii. Sen sijaan omaksumme laajemman lähestymistavan ja yritämme tutkia samanaikaisesti erilaisia konsepteja, joita voimme myöhemmin yhdistää luodaksemme ratkaisun, joka on suurempi kuin osiensa summa."

Pidentämällä ohjaamon etuosaa Volvo Trucks on pystynyt pyöristämään kulmia ja lisäämään kaarevuutta.

Vuosikymmenen tutkimustyön tulos

Keskeistä Volvo Trucksin lähestymistavassa aerodynamiikkaan on virtaviivaisuusperiaate, jossa ajoneuvon kaikki eri osat nähdään toisiinsa liittyvinä ja toisistaan riippuvaisina. Toisin sanoen ajoneuvon takaosan aerodynaamisilla parannuksilla on vielä suurempi vaikutus, kun etuosan aerodynamiikka on optimoitu.

"Jos teet etuosasta aerodynaamisemman, ilmavirta painuu lähemmäs kuorma-auton koria, mikä korostaa takaosassa tehtyjen parannusten merkitystä", Anders kertoo. "Vastaavasti takaosan puutteet voivat tehdä etuosan parannukset hyödyttömiksi. Tästä syystä on vaikeaa eristää yksittäisiä muutoksia ja odottaa niiden saavan aikaan suuria vaikutuksia. Sen sijaan on ajateltava aerodynamiikkaa kokonaisuutena."
 

Volvo Trucks on keskittynyt eri komponenttien parantamiseen jo vuodesta 2012 lähtien, ja monet aerodynaamisista konsepteistamme otettiin käyttöön jo vuonna 2022. Tämä sisältää lisätiivisteet ohjaamon etuosassa olevissa saumaväleissä, astinlaudan sulkemisen ja tiiviimmän pyöränkaaren kehän.
 

Pidemmät ohjaamot salliva EU:n lainsäädäntö esiteltiin ensimmäisen kerran vuonna 2013, ja se tuli voimaan vuoden 2019 lopulla. Pitkän aikavälin lähestymistapansa ansiosta Volvo Trucks pystyi ennakoimaan tulevaa lainsäädäntöä ja tutkimaan sen tarjoamia mahdollisuuksia ohjaamon suunnittelussa jo varhaisessa vaiheessa. Pidennetyllä etuosalla varustettu ohjaamo on siten kehitetty näiden aikaisempien parannusten yhteydessä. Itse asiassa se auttaa parantamaan näitä ominaisuuksia entisestään ja täydentää kokonaispakettia. "Hyötyihin pätee kaava 1 + 1 = 3", Anders sanoo. "Jokainen näistä aerodynaamisista parannuksista yksin säästää polttoainetta, mutta kun ne yhdistetään, kokonaissäästöt ovat vielä suuremmat."
 

Mitä lisäyksiä voidaan tehdä energiatehokkuuden parantamiseksi entisestään? 

Pidennetyn ohjaamon lisäksi Volvo FH Aeroon on saatavana myös uusi Camera Monitor System, joka korvaa sivupeilit siivekkeen muotoisilla kameroilla. Tämä poistaa yhden suurimmista esteistä ilmanvirtaukselle ajoneuvon sivuilla.
 

"Koska peilin taustan on oltava litteä, sen taakse syntyy väistämättä peräaaltoalue, joka lisää aina aerodynaamisia häviöitä", sanoo Mattias Hejdesten, Volvo Trucksin aerodynamiikan asiantuntija. "Kun se korvataan pienemmällä kameran linssillä, ilmavirran on paljon helpompi tarttua lähemmäs ajoneuvon koria."

Volvo Trucksin aerodynamiikan teknologia-asiantuntija Anders Tenstam ja Volvo Trucksin aerodynamiikan asiantuntija Mattias Hejdesten
Hyötyihin pätee kaava 1 + 1 = 3. Jokainen näistä aerodynaamisista parannuksista yksin säästää polttoainetta, mutta kun ne yhdistetään, kokonaissäästöt ovat vielä suuremmat.

Mitä tulee perinteisiin aerodynamiikkaa parantaviin varusteisiin, kuten katto- ja sivuilmanohjaimiin, spoilereihin, lokasuojiin, alustan ilmavirranohjaimiin ja pölykapseleihin, ne ovat edelleen tärkeitä polttoainetehokkuuden parantamisessa. Volvo Trucks on myös hiljattain kehittänyt ylimääräisen aerodynaamisen apuvälineen ilmajousitettuun alustaansa: automaattinen ajokorkeuden madallus yli 60 km/h -nopeuksilla.
 

"Nyt kun olemme optimoineet ajoneuvon etuosan pidennetyllä ohjaamolla, meidän on varmistettava, että myös takaosan alueet ovat optimoituja, ja tässä luotamme spoilereihin, lokasuojiin ja laajennettuihin alustan ilmavirranohjaimiin, jotka auttavat pitämään ilmavirran kiinni ajoneuvon kyljissä", Mattias sanoo.

Miten ohjaamon pidentäminen vaikuttaa sähkökuorma-autoihin?

Sekä kaasukäyttöinen Volvo FH Aero että Volvo FH Aero Electric saavat samat energiatehokkuuden hyödyt pidennetystä ohjaamosta. Volvo FH Aero Electricin kannalta mahdolliset hyödyt ovat kuitenkin vielä suuremmat. Tämä johtuu sähköisessä voimalinjassa käytetystä energian talteenottojärjestelmästä. "Sähkökuorma-autot ottavat jokaisessa jarrutuksessa talteen energiaa, joka syötetään takaisin järjestelmään hävikin sijaan", Mattias selostaa. "Koska pienempi ilmanvastus johtaa suurempaan energiaan jarrupoljinta painettaessa, talteenottojärjestelmä saa kerättyä enemmän tällaista energiaa. Näin suhteellinen hyöty pidennetystä ohjaamon etuosasta on jopa parempi kuin kaasulla tai dieselillä."

Sähkökuorma-auton energiatehokkuuden parantuminen tarkoittaa pidempiä toimintamatkoja, mikä on yksi suurimmista sähköisen voimalinjan rajoituksista.

Lue täältä lisää Camera Monitor System -järjestelmästä ja sen hyödyistä, mukaan lukien seuraavat:

  • Kuinka se auttaa vähentämään polttoaineen kulutusta ja CO2-päästöjä
  • Kuinka se parantaa sekä suoraa että epäsuoraa näkyvyyttä
  • Miten se parantaa sekä kuljettajien että muiden tienkäyttäjien turvallisuutta

    * Todelliseen polttoainetalouteen vaikuttavia tekijöitä on useita, kuten ajonopeus, vakionopeussäätimen käyttö, ajoneuvon erittely, ajoneuvon kuorma, todelliset pinnanmuodot, kuljettajan ajokokemus, ajoneuvon huolto ja sääolosuhteet.
Perinteiset sivupeilit siivekkeen muotoisilla kameroilla korvaava Camera Monitor System parantaa ajoneuvon aerodynamiikkaa.