Trucks

Anders Tenstam Mattias Hejdesten
2024-01-29
技术与创新 燃油经济性
Authors
Anders Tenstam
Technology Specialist Aerodynamics
Mattias Hejdesten
Senior Engineering Expert Aerodynamics.

開發加長卡車駕駛室如何提高能源效率並節省能源

Volvo FH Aero 憑藉其獨特的空氣動力學設計在能源效率和空氣動力特性方面樹立了新標準。 這也是十多年來研發和不斷改進的結晶,以開發出最節能的卡車。

 

新款 Volvo FH Aero 和 Volvo FH16 Aero 最顯著的特點是加長的車頭,這與傳統駕駛室位於引擎上方的卡車設計略有不同。 它還能夠增強空氣動力學性能,並結合先前的改進,新系列的燃油效率改善高達 5%*。 這使其成為 Volvo Trucks 迄今為止最符合空氣動力學和能源效率的設計。
 

「從空氣動力學的角度來看,我們希望邊角盡可能平滑圓潤,但直到不久前我們仍受到有關車輛長度的法律限制,」Volvo Trucks 空氣動力特性資深技術專家 Anders Tenstam 表示「現在,我們有機會加長駕駛室的前部並增加曲率。 這不僅可以改善駕駛室的空氣動力學性能,還有助於更有效地利用我們在整車上所做的所有其他改進。」

 

了解長期以來如何促進空氣動力學的發展


雖然加長的車頭是由於歐盟關於卡車長度的法規修改而得以實現的,但 Volvo FH Aero 的起源可以追溯到更早之前。 事實上,Volvo Trucks 公司的工程師們十多年來一直在探索改進 Volvo FH 的新概念和新想法。 第一步是在內部成立一個獨立的團隊,專注於先進的工程設計。 新團隊的目標是對整輛車採取長期、整體的方法,而不是為了立即推出的改進而進行小規模、單一的漸進式改善。
 

「我們通常盡量不要限制自己太多,因為創造空間讓新想法的浮現非常重要,」Anders 說。 「如果您按照嚴格的時間規劃處理多個專案,那麼您就需要確定優先順序,而通常長期的先進工程設計就會受到影響。 相反,我們採取更廣泛的方法,嘗試同時探索不同的概念,之後再將這些概念結合起來,創造出比各部分之和更強大的解決方案。」

Volvo Trucks 透過加長駕駛室前部,能夠將邊角更加圓潤並增加曲率。

十年的研究如何匯集在一起

Volvo Trucks 空氣動力特性的核心是流線型原則,即車輛的所有不同部分都被視為相互關聯、相互影響。 換句話說,如果車輛前部的空氣動力學經過最佳化,則車輛後部的空氣動力特性改進將產生更大的影響。

「如果使前部更符合空氣動力設計,這表示氣流會更接近卡車車體,也代表下游改進的效果會更好,」Anders 解釋道。 「反之,上游的改進可能會被任何下游的缺陷部分抵消。 這就是為什麼很難將單一改變分離出來,並期望它們產生重大影響。 相反,您需要將空氣動力特性視為一個整體。」
 

自 2012 年以來,完善所有不同的組件一直是 Volvo Trucks 的重點,其許多空氣動力學概念已於 2022 年推出。 這包括駕駛室前部分割線的額外密封、腳踏板的閉合性以及更貼近輪弧的設計。
 

歐盟允許加長駕駛室的立法於 2013 年首次提出,並於 2019 年底生效。由於 Volvo Trucks 的長期方針,因此能夠預測即將到來的立法,並儘早探索其在駕駛室設計方面的可能性。 因此,新型加長前部駕駛室的開發能結合早期的改進工作。 事實上,這有助於進一步增強這些功能,使整套方案更加完善。「這是 1 + 1 = 3 的情況,」Anders 說。 「這些空氣動力學改進中的每一項都能單獨實現省油效果,但如果將它們全部結合在一起,總省油效果會更大。」
 

有哪些改進措施可以進一步提高能源效率? 

除了加長的駕駛室外,Volvo FH Aero 還配備新的攝影機監控系統,該系統基本上以翼形攝影機取代後視鏡。 因此,消除了車輛側面氣流的其中一個主要障礙。
 

Volvo Trucks 空氣動力特性資深工程專家 Mattias Hejdesten 表示:「由於後視鏡的背面必須是平整的,因此總是會在其後面形成阻力區,進而造成空氣動力損失。」 「但如果用更小的攝影鏡頭取代它,氣流就更容易貼近車體。」

Volvo Trucks 空氣動力特性資深技術專家 Anders Tenstam 和空氣動力特性資深工程專家 Mattias Hejdesten
「就像 1 + 1 = 3 一樣。 這些空氣動力學改進中的每一項都能單獨實現省油效果,但如果將它們全部結合在一起,總省油效果會更大。」

說到傳統的空氣動力輔助裝置,例如:車頂和側面導流器、擾流器、擋泥板、底盤減阻裝置和輪帽,這些對於有效提高燃油效率仍然非常重要。 Volvo Trucks 最近也為其氣壓懸吊底盤開發了額外的空氣動力輔助裝置: 車速超過 60 km/h 時自動降低行駛車高的功能。
 

「現在既然我們已經透過加長駕駛室最佳化車輛前部,我們還需要確保下游區域也得到最佳化,在這方面,我們運用擾流器、擋泥板和加長底盤減阻裝置來協助保持氣流貼附在車輛側面,」Mattias 說。

加長的駕駛室對電動卡車有何影響?

在能源效率方面,燃氣 Volvo FH Aero 和 Volvo FH Aero Electric 也享有類似的加長駕駛室優勢。 然而,當談到 Volvo FH Aero Electric 時,由於電力傳動系統中採用能量回收系統,其潛在收益更大。 「電動卡車每次煞車時都會回收能量,這些能量會回饋到系統中而不是損失掉,」Mattias 解釋道。 「由於阻力較小,煞車時產生的踏板煞車能量更大,因此能量回收系統將收集更多此類的能量,並將其轉化為再生電力。 因此,加長前部駕駛室的相對回報甚至比汽油或柴油更好。」

對於電動卡車來說,能源效率的提高代表更長的續航距離,而這正是使用電力傳動系統的最大限制之一。

在這裡閱讀更多關於攝影機監視系統及其優點的資訊,包括:

  • 它如何有助於減少耗油量和二氧化碳排放量
  • 它如何提高直接和間接視野
  • 為什麼它代表提高駕駛員和其他道路使用者的道路安全

    * 實際燃料效益可能會因多種因素而異,例如:行駛速度、巡航控制系統的使用、車輛規格、車輛負載、實際地形、駕駛員的駕駛經驗、車輛保養、天氣狀況。
攝影機監視系統透過以翼形攝影機取代傳統的後視鏡,有助於改善空氣動力特性。

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