Trucks

Anders Tenstam Mattias Hejdesten
2024-01-29
Teknologi og innovation Brændstoføkonomi
Authors
Anders Tenstam
Technology Specialist Aerodynamics
Mattias Hejdesten
Senior Engineering Expert Aerodynamics.

Sådan har udviklingen af ​​et forlænget lastbilførerhus ført til øget energieffektivitet og energibesparelser

Med sit unikke aerodynamiske design sætter Volvo FH Aero nye standarder inden for energieffektivitet og aerodynamik. Det er også kulminationen på mere end et årti med forskning og udvikling og løbende forbedringer for at udvikle den mest brændstofeffektive lastbil.

 

Det mest karakteristiske træk ved den nye Volvo FH Aero og Volvo FH16 Aero er den forlængede front, som repræsenterer en lille afvigelse fra det konventionelle lastbildesign med førerhus med flad front. Det muliggør også forbedret aerodynamisk ydeevne, og i kombination med tidligere forbedringer reducerer den nye serie brændstofforbruget med op til 5 %*. Dette gør Aero-designet til Volvo Trucks' hidtil mest aerodynamiske og energieffektive design.
 

"Ud fra et aerodynamisk perspektiv ønsker vi, at hjørnerne skal være så glatte og afrundede som muligt, men indtil for nylig har vi været begrænset af lovgivning vedrørende køretøjslængde," siger Anders Tenstam, Senior Technology Expert Aerodynamics på Volvo Trucks. "Nu har vi mulighed for at forlænge fronten på ​​førerhuset og øge krumningsradius på førerhushjørnerne. Dette vil ikke kun forbedre aerodynamikken på førerhuset men også hjælpe med at maksimere alle de andre forbedringer, vi har lavet på tværs af hele køretøjet."

 

Sådan gavnede det at se langsigtet på den aerodynamiske udvikling


Mens den forlængede front er blevet muliggjort af ændringer i EU-lovgivningen for lastbilers længde, går oprindelsen til Volvo FH Aero meget længere tilbage. Faktisk har Volvo Trucks' ingeniører udforsket nye koncepter og ideer til at forbedre Volvo FH i mere end et årti. Det første skridt var at skabe en separat intern enhed, der fokuserede på avanceret teknik. I stedet for at undersøge små, isolerede trinvise forbedringer til øjeblikkelig lancering, var det nye teams opgave at tage en langsigtet, holistisk tilgang til hele køretøjet.
 

"Vi forsøger typisk ikke at begrænse os selv for meget, fordi det er rigtig vigtigt, at man skaber plads til, at nye ideer kan komme op til overfladen," siger Anders. "Hvis du arbejder med flere projekter efter stramme tidsplaner, så skal du prioritere, og typisk påvirkes det langsigtede avancerede ingeniørarbejde. I stedet tager vi en bredere tilgang og forsøger at udforske forskellige koncepter samtidigt, som vi senere kan kombinere for at skabe en løsning, der er større end summen af ​​dens enkelte dele."

Ved at forlænge førerhusets front har Volvo Trucks været i stand til at runde hjørnerne og øge krumningen.

Sådan gik et årtis forskning op i en højere enhed

Centralt for Volvo Trucks' tilgang til aerodynamik er strømline-princippet, hvor alle de forskellige sektioner af køretøjet ses som forbundne og afhængige af hinanden. Med andre ord vil aerodynamiske forbedringer bagude på køretøjet have en endnu større effekt, hvis aerodynamikken foran også er blevet optimeret.

"Hvis du gør fronten mere aerodynamisk, betyder det, at luftstrømmen flyder tættere omkring lastbilens karrosseri, hvilket betyder, at forbedringer længere bagude vil betale sig endnu bedre," forklarer Anders. "Omvendt kunne forbedringer længere fremme delvist blive annulleret af eventuelle ufuldkommenheder længere bagude. Det er derfor, det er svært at isolere enkelte ændringer og forvente, at de gør en stor forskel. I stedet skal du tænke på aerodynamik som en pakke."
 

At perfektionere alle de forskellige komponenter har været Volvo Trucks' fokus siden 2012, og mange af de aerodynamiske koncepter blev allerede introduceret i 2022. Dette inkluderer yderligere tætninger af mellemrum foran på førerhuset, afskærmning af indstigningstrin og mindre diameter på skærmkassens åbning mod dækket.
 

EU's lovgivning, der tillader længere førerhuse, blev først fremsat i 2013, før den trådte i kraft i slutningen af ​​2019. På grund af sin langsigtede tilgang var Volvo Trucks i stand til at forudse den kommende lovgivning og tidligt udforske de muligheder, den ville åbne med hensyn til førerhusdesign. Som sådan er det nye, forlængede førerhus blevet udviklet i forbindelse med disse tidligere forbedringer. Faktisk hjælper det med at forbedre disse funktioner yderligere og fuldender pakken. "Det er et tilfælde af, at 1+1=3," siger Anders. "Hver for sig vil disse aerodynamiske forbedringer generere brændstofbesparelser, men når du samler dem alle sammen, er de samlede besparelser endnu større."
 

Hvilke tilføjelser kan der foretages for yderligere at forbedre energieffektiviteten? 

Udover det forlængede førerhus fås Volvo FH Aero også med det nye CMS kamerasystem, som i det væsentlige erstatter sidespejlene med vingeformede kameraer. Som et resultat er en af ​​de vigtigste forhindringer for luftstrømmen på køretøjets sider elimineret.
 

"Da bagsiden af ​​et spejl skal være flad, vil det uundgåeligt skabe turbulens lige bagved og derved altid bidrage til aerodynamiske tab," siger Mattias Hejdesten, Senior Engineering Expert Aerodynamics på Volvo Trucks. "Men ved at erstatte det med en mindre kameralinse, bliver det meget lettere for luftstrømmen at holde sig tættere på køretøjets førerhus og opbygning."

Anders Tenstam, Senior Technology Expert Aerodynamics på Volvo Trucks og Mattias Hejdesten, Senior Engineering Expert Aerodynamics på Volvo Trucks
Det er et tilfælde af, at 1+1=3. Hver for sig vil disse aerodynamiske forbedringer generere brændstofbesparelser, men når du samler dem alle sammen, er de samlede besparelser endnu større.

Når det kommer til traditionelle aerodynamiske hjælpemidler som tag- og sidespoilere, vindafvisere, kofangere, sideskørter og hjulkapsler, er disse stadig vigtige, når det gælder om at maksimere brændstofeffektiviteten. Volvo Trucks har også for nylig udviklet et ekstra aerodynamisk hjælpemiddel til sine luftaffjedrede chassiser: En automatisk funktion til at sænke kørehøjden ved hastigheder over 60 km/t.

"Nu hvor vi har optimeret fronten af ​​køretøjet med det forlængede førerhus, er vi nødt til at sikre, at områderne længere bagude også er optimeret, og her er vi afhængige af spoilere, kofangere og større sideskørter for at hjælpe med at holde luftstrømmen fast mod siden af køretøjet,« siger Mattias.

Hvordan påvirker det de elektriske lastbiler at forlænge førerhuset?

Både den gasdrevne Volvo FH Aero og Volvo FH Aero Electric nyder godt af de samme fordele med det forlængede førerhus med hensyn til energieffektivitet. Men når det kommer til Volvo FH Aero Electric, er de potentielle gevinster stadig større på grund af det genopladningssystem, der anvendes i en elektrisk drivline. "Elektriske lastbiler regenererer energi, der føres tilbage til batterierne i stedet for at gå tabt, hver gang de bremser," forklarer Mattias. "Da lavere luftmodstand frigiver mere energi ved opbremsninger, vil genopladningssystemet høste mere af denne energi til at genbruge som elektrisk kraft. Så den relative nytteværdi fra et forlænget førerhus forrest er endnu bedre end ved at bruge gas eller diesel."

For en elektrisk lastbil udmønter øget energieffektivitet sig i forbedret rækkevidde, hvilket er en af ​​de største begrænsninger ved at anvende en elektrisk drivline.

Læs mere om CMS kamerasystemet og dets fordele her, herunder også om:

  • Hvordan det bidrager til at reducere brændstofforbrug og CO2 -emissioner
  • Hvordan det forbedrer både det direkte og indirekte udsyn
  • Hvorfor det bidrager til forbedret trafiksikkerhed for chaufføren og de øvrige trafikanter

    * Den konkrete brændstoføkonomi og rækkevidde kan variere afhængigt af mange faktorer, f.eks. kørehastighed, brug af fartpilot, køretøjsspecifikation, køretøjets last, faktisk topografi, chaufførens erfaring, køretøjsets vedligeholdelsesstand og vejrforhold.
CMS kameraovervågningssystemet bidrager til forbedret aerodynamik ved at erstatte konventionelle sidespejle med vingeformede kameraer.