Kako je razvoj podaljšane kabine tovornega vozila privedel do izboljšane energijske učinkovitosti in prihrankov energije

Volvo FH Aero z edinstveno aerodinamično obliko postavlja nove standarde na področju energijske učinkovitosti in aerodinamike. Hkrati gre za vrhunec več kot desetletja raziskav in razvoja ter nenehnih izboljšav za razvoj čim varčnejšega tovornega vozila.

Najbolj prepoznavna lastnost novih modelov Volvo FH Aero in Volvo FH16 Aero je podaljšani sprednji del, ki pomeni rahel odmik od običajne zasnove tovornega vozila s kabino nad motorjem. Omogoča tudi izboljšano aerodinamičnost, v kombinaciji s prejšnjimi izboljšavami pa je pri novi liniji učinkovitost porabe goriva izboljšana za do 5 %*. S tem je to najbolj aerodinamična in energijsko učinkovita zasnova družbe Volvo Trucks doslej.
 

„Z vidika aerodinamike morajo biti vogali čim bolj gladki in zaobljeni, vendar smo bili do nedavnega omejeni z zakonodajo v zvezi z dolžino vozila,“ pravi Anders Tenstam, višji tehnološki strokovnjak za aerodinamiko, Volvo Trucks. „Zdaj imamo priložnost podaljšati sprednji del kabine in povečati ukrivljenost. S tem se bo izboljšala aerodinamika kabine, hkrati pa bodo lahko prišle do izraza tudi vse druge izboljšave, ki smo jih naredili na celotnem vozilu.“

Kako je dolgoročno razmišljanje koristilo razvoju aerodinamike

Podaljšani sprednji del so sicer omogočile spremembe zakonodaje EU v zvezi z dolžino tovornega vozila, vendar sega izvor vozila Volvo FH Aero veliko dlje nazaj. Inženirji družbe Volvo Trucks dejansko že več kot desetletje raziskujejo nove koncepte in ideje za izboljšanje vozila Volvo FH. Prvi korak je bil ustvariti ločeno notranjo enoto, ki se je osredotočila na napredne tehnične rešitve. Namesto raziskovanja manjših, izoliranih postopnih izboljšav za takojšnjo uvedbo je bilo glavno vodilo nove ekipe zavzeti dolgoročen, celosten pristop k celotnemu vozilu.
 

„Običajno si prizadevamo, da se ne omejujemo preveč, ker je res pomembno, da se ustvari prostor za nove ideje, ki lahko pridejo na plano,“ pravi Anders. „Če delate na več projektih v skladu s strogimi časovnicami, potem morate določiti prednostne naloge, pri čemer običajno trpi dolgoročni napredni inženiring. Namesto tega ubiramo širši pristop in poskušamo sočasno raziskati različne koncepte, ki jih lahko pozneje združimo, da ustvarimo rešitev, ki je obsežnejša od vsote njenih delov.“

Kako se je združilo desetletje raziskav

Bistvo pristopa družbe Volvo Trucks k aerodinamiki je načelo poenostavitve, pri katerem se vsi različni deli vozila obravnavajo kot medsebojno povezani in odvisni eden od drugega. Z drugimi besedami, aerodinamične izboljšave v zadnjem delu vozila bodo imele še večji učinek, če bo optimizirana aerodinamika na sprednjem delu.

„Če naredite sprednji del bolj aerodinamičen, se zračni tok bolj približa karoseriji tovornega vozila, kar pomeni, da se bodo izboljšave pretoka zraka okrog zadnjega dela vozila še bolj obrestovale,“ pojasnjuje Anders. „Nasprotno pa lahko morebitne nepopolnosti v zadnjem delu delno izničijo izboljšanje pretoka zraka v sprednjem delu. Zato je težko izolirati posamezne spremembe in pričakovati, da bodo poskrbele za veliko razliko. Namesto tega morate o aerodinamiki razmišljati kot o paketu.“
 

Družba Volvo Trucks se že od leta 2012 osredotoča na izpopolnjevanje vseh različnih komponent in veliko njenih aerodinamičnih konceptov je bilo že predstavljenih leta 2022. To vključuje dodatna tesnila za reže na sprednjem delu kabine, zaprto območje stopnic in manjša razdalja okoli kolesnega loka.
 

Zakonodaja EU, ki dovoljuje daljše kabine, je bila prvič obravnavana leta 2013, veljati pa je začela konec leta 2019. Zaradi svojega dolgoročnega pristopa so lahko pri družbi Volvo Trucks predvideli prihajajočo zakonodajo in so že zgodaj začeli preučevati možnosti v kontekstu zasnove kabine. Nova podaljšana sprednja kabina je bila razvita v povezavi s temi prejšnjimi izboljšavami. Pravzaprav pomaga še izboljšati te funkcije in dopolnjuje paket. „V tem primeru lahko rečemo, da je 1 + 1 = 3,“ pravi Anders. „Vsaka od teh aerodinamičnih izboljšav posebej omogoča prihranek goriva, ko pa jih vse združite, so skupni prihranki celo še večji.“
 

Katere dopolnitve so mogoče za nadaljnje izboljšanje energijske učinkovitosti? 

Poleg podaljšane kabine je Volvo FH Aero na voljo tudi z novim nadzornim sistemom kamer, ki v bistvu nadomešča zunanja vzvratna ogledala s kamerami v obliki kril. Posledično je odpravljena ena glavnih ovir za pretok zraka ob straneh vozila.
 

„Ker mora biti zadnja stran ogledala ravna, se ni mogoče izogniti zračnemu valu za njim, zato bo vedno prispevalo k aerodinamičnim izgubam,“ pove Mattias Hejdesten, višji inženirski strokovnjak za aerodinamiko, Volvo Trucks. „Toda če ga zamenjamo z manjšo lečo kamere, postane usmerjanje zračnega toka bližje karoseriji vozila veliko lažje.“

Tradicionalna aerodinamična pomožna oprema, kot so strešni in stranski usmerniki, spojlerji, blatniki, ščitniki šasije in pokrovi koles, je še vedno pomembna, ko gre za varčno porabo goriva. Pri družbi Volvo Trucks so nedavno razvili tudi dodatno aerodinamično pomožno opremo za šasijo z zračnim vzmetenjem: samodejna funkcija za zmanjšanje višine vozila pri hitrostih nad 60 km/h.
 

„Zdaj, ko smo optimizirali sprednji del vozila s podaljšano kabino, moramo zagotoviti, da so optimizirana tudi območja v zadnjem delu vozila, tu pa se zanašamo na spojlerje, blatnike in razširjene ščitnike šasije, ki pomagajo ohranjati zračni tok ob strani vozila,“ pravi Mattias.

Kako podaljšanje kabine vpliva na električna tovorna vozila?

Volvo FH Aero na plin in Volvo FH Aero Electric imata podobne koristi od podaljšane kabine v smislu energijske učinkovitosti. Vendar so pri modelu Volvo FH Aero Electric morebitne koristi še večje zaradi sistema rekuperacije, ki se uporablja v električnem pogonu. „Električna tovorna vozila ob vsakem zaviranju obnavljajo energijo, ki se povrne v sistem, namesto da bi bila izgubljena,“ pojasni Mattias. „Ker nižji upor pri zaviranju povzroči večjo zavorno energijo stopalke, sistem rekuperacije dovede več te energije v ponovno proizvedeno električno energijo. Torej je relativni izkupiček od podaljšane sprednje kabine celo boljši kot pri plinskem ali dizelskem pogonu.“

Pri električnem tovornem vozilu povečana energijska učinkovitost omogoča večji doseg, kar je ena največjih omejitev pri uporabi električnega pogona.

Več o nadzornem sistemu kamer in njegovih prednostih  preberite tukaj, tudi o naslednjem:

• Kako prispeva k zmanjšanju porabe goriva in emisij CO₂
• Kako izboljša neposredno in posredno vidljivost
• Zakaj pomeni večjo varnost v prometu za voznike in druge udeležence v prometu
  
  _{* Dejanska poraba goriva se lahko razlikuje glede na številne dejavnike, kot so hitrost vožnje, uporaba tempomata, izvedba vozila, obremenitev vozila, dejanska topografija, voznikove izkušnje, vzdrževanje vozila in vremenske razmere.}