Trucks

Ako vývoj predĺženej kabíny viedol k lepšej efektívnosti a znížil spotrebu energie

Anders Tenstam Mattias Hejdesten
2024-01-29
Technológia a inovácie Úspora paliva
Authors
Anders Tenstam
Technology Specialist Aerodynamics
Mattias Hejdesten
Senior Engineering Expert Aerodynamics.

Vďaka svojmu jedinečnému aerodynamickému dizajnu stanovuje model Volvo FH Aero nové štandardy v oblasti energetickej účinnosti a aerodynamiky. Model je vyvrcholením viac ako desaťročného výskumu a vývoja a neustáleho zdokonaľovania dizajnu s cieľom vyvinúť čo najhospodárnejšie nákladné vozidlo z hľadiska spotreby paliva.

 

Najvýraznejším prvkom nových modelov Volvo FH Aero a Volvo FH16 Aero je predĺžená predná časť, ktorá sa mierne odlišuje od konvenčného dizajnu nákladného vozidla s kabínou nad motorom a zlepšuje aerodynamický výkon. Moderné línie v kombinácii s pôvodnými vylepšeniami znižujú spotrebu paliva až o 5 %*. Vďaka tomu je nový dizajn najefektívnejší a najaerodynamickejší, aký doposiaľ spoločnosť Volvo Trucks vytvorila.
 

„Z hľadiska aerodynamiky chceme, aby boli rohy čo možno najhladšie a najoblejšie, no donedávna nás obmedzovala legislatíva týkajúca sa dĺžky vozidla,“ hovorí Anders Tenstam, hlavný technický špecialista na aerodynamiku v spoločnosti Volvo Trucks. „Teraz máme možnosť predĺžiť prednú časť kabíny a zväčšiť mieru zakrivenia. Zdokonalí to nielen jej aerodynamiku, ale pomôže vyťažiť maximum zo všetkých ostatných vylepšení, ktoré sme na celom vozidle urobili.”

 

Ako dlhodobá perspektíva prospela aerodynamickému vývoju


Predĺženie prednej časti vozidla síce bolo možné vďaka zmenám legislatívy EÚ, no vytváranie modelu Volvo FH Aero sa začalo oveľa skôr. Konštruktéri Volvo Trucks totiž pracujú s novými konceptami a nápadmi na modernizovanie modelu Volvo FH už viac ako desať rokov. Prvým krokom bolo vytvoriť samostatný subjekt so zameraním sa na pokročilé inžinierstvo. Namiesto snahy prichádzať s drobnými izolovanými vylepšeniami, ktoré by mohli byť okamžite uvedené na trh, zaujal nový tím dlhodobý, holistický prístup k celému vozidlu.
 

„Našou snahou je príliš sa neobmedzovať. Je pre nás naozaj dôležité vytvoriť priestor na nové nápady, ktoré postupom času vyjdú na povrch,“ hovorí Anders. „Ak pracujete na viacerých projektoch podľa prísneho časového plánu, musíte si stanoviť priority. Zvyčajne tým trpí dlhodobé pokročilé inžinierstvo. Pokúšame sa pristupovať k vývoju komplexne a skúmame súčasne viacero konceptov, ktoré môžeme neskôr spojiť a vytvoriť riešenie - súčet jeho jednotlivých častí.“

Predĺžením prednej časti kabíny sa spoločnosti Volvo Trucks podarilo zaobliť rohy a zväčšiť mieru zakrivenia.

Ako desať rokov výskumu nakoniec prinieslo ovocie

Volvo Trucks pristupuje k aerodynamike holisticky. To znamená, že všetky časti vozidla vníma ako prepojené a vzájomne na sebe závislé. Inými slovami, aerodynamické vylepšenia v zadnej časti vozidla budú ešte účinnejšie, ak sa optimalizuje aerodynamika vpredu.

„Ak zvýšite aerodynamiku prednej časti vozidla, vzduch bude prúdiť bližšie ku karosérii. Tým pádom sa vylepšenia v smere prúdenia ešte viac vyplatia,“ vysvetľuje Anders. „Na druhej strane účinnosť aerodynamického prvku vpredu by však mohla byť čiastočne znížená nedokonalosťami vzadu. Preto je ťažké izolovať jednotlivé zmeny a očakávať, že prinesú veľký rozdiel. Aerodynamiku si musíte predstaviť skôr ako ucelený balík.”

 

Na zdokonaľovanie všetkých jednotlivých komponentov sa spoločnosť Volvo Trucks zameriava už od roku 2012. Mnohé z jej aerodynamických konceptov boli predstavené už v roku 2022. Patria sem dodatočné tesnenia na deliacich líniách v prednej časti kabíny, predĺženie dverí v priestore schodíkov a lem v okolí blatníkov.
 

Legislatíva Európskej únie, ktorá povoľuje dlhšie kabíny, sa prvýkrát objavila v roku 2013 a nadobudla účinnosť koncom roka 2019. Vďaka svojmu holistickému prístupu dokázala spoločnosť Volvo Trucks predvídať budúcu legislatívu a včas preskúmať je otvorené možnosti v oblasti dizajnu kabíny. Nová predĺžená kabína je spojením predchádzajúcich a nových vylepšení. Účinnosť všetkých prvkov posúva komplexný balík ešte vyššie.  „V tomto prípade platí, že 1 + 1 = 3,“ hovorí Anders. „Každé z týchto aerodynamických vylepšení samo o sebe prinesie úsporu paliva, ale spojením všetkých bude efektívnosť ešte väčšie.”
 

Aké prvky pridať, aby sa energetická účinnosť ešte viac zvýšila? 

Okrem predĺženej kabíny je model Volvo FH Aero v ponuke aj s novým kamerovým monitorovacím systémom, ktorý nahrádza vonkajšie spätné zrkadlá kamerami v tvare krídel. Tým sa odstránila jedna z hlavných prekážok prúdenia vzduchu na bočných stranách vozidla.
 

„Vzhľadom k tomu, že zorná plocha zrkadla musí byť plochá, nevyhnutne sa za ňou vytvára zóna turbulencií, ktorá spôsobuje aerodynamické straty,“ hovorí Mattias Hejdesten, technický špecialista na aerodynamiku v spoločnosti Volvo Trucks. „Ale keď ho nahradíme menšou šošovkou kamery, bude pre prúd vzduchu oveľa jednoduchšie udržať sa bližšie ku karosérii vozidla.”

Anders Tenstam, hlavný technický špecialista na aerodynamiku v spoločnosti Volvo Trucks a Mattias Hejdesten, technický špecialista na aerodynamiku v spoločnosti Volvo Trucks
„V tomto prípade platí, že 1+1=3. Každé z týchto aerodynamických vylepšení samo o sebe prinesie úsporu paliva, ale spojení všetkých bude efektívnosť ešte väčšie.”

Tradičné aerodynamické prvky, ako sú strešné a bočné deflektory, spojlery, blatníky, kryty podvozku a kryty kolies, zostávajú z hľadiska maximalizácie palivovej hospodárnosti stále dôležité. Spoločnosť Volvo Trucks nedávno vyvinula ďalší aerodynamický prvok pre svoj vzduchom odpružený podvozok: automatickú funkciu na zníženie svetlej výšky pri rýchlosti nad 60 km/h.
 

„Keď sme teraz optimalizovali prednú časť vozidla pomocou predĺženej kabíny, musíme zabezpečiť aj optimalizáciu oblastí v zadnej časti vozidla. Tu sa spoliehame na spojlery, blatníky a predĺžené kryty podvozku, ktoré napomáhajú k prúdeniu vzduchu po bočných stranách vozidla,” hovorí Mattias.

Aký vplyv má predĺženie kabíny na elektrické nákladné vozidlá?

Model Volvo FH Aero s plynovým pohonom aj Volvo FH Aero Electric majú z hľadiska energetickej účinnosti podobné výhody. No pre model Volvo FH Aero Electric sa potenciálne zväčšujú vďaka systému rekuperácie nastavenom v elektrickom pohone. „Elektrické nákladné vozidlá rekuperujú energiu pri každom brzdení. Táto energia sa nestráca, ale vracia sa späť do systému,“ vysvetľuje Mattias. „Keďže nižší odpor pri brzdení vedie k väčšej energii pedálovej brzdy, rekuperačný systém bude premieňať viac takejto energie na regenerovanú elektrickú energiu. Takže návratnosť z predĺženej prednej kabíny je ešte lepšia ako u vozidiel s plynovým alebo naftovým pohonom.”

U elektrického nákladného vozidla sa zvýšená energetická účinnosť premieta do predĺženého dojazdu.

Prečítajte si viac o Kamerovom monitorovacom systéme CMS a jeho výhodách.
Okrem iného sa tu dozviete:

  • Ako prispieva k zníženiu spotreby paliva a emisií CO2
  • Ako zlepšuje priamy aj nepriamy výhľad
  • Prečo sa to premieta do zvýšenej bezpečnosti vodičov a ostatných účastníkov cestnej premávky.

    * Skutočná spotreba paliva sa môže líšiť v závislosti od mnohých faktorov, ako sú rýchlosť jazdy, využívanie tempomatu, špecifikácia vozidla, zaťaženie vozidla, skutočná topografia, zručnosti vodiča, údržba vozidla a poveternostné podmienky.
Kamerový monitorovací systém prispieva k zlepšeniu aerodynamiky, pretože nahrádza bežné vonkajšie zrkadlá kamerami v tvare krídel.