Trucks

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

Díky inovacím ve vývoji prodloužené kabiny pro nákladní vozidla se podařilo dosáhnout úspor energie a zvýšit ekonomiku provozu.

Díky inovativnímu aerodynamickému designu představuje Volvo FH Aero nový standard ekonomiky a aerodynamiky. Jde také o vyvrcholení více než desetiletého procesu výzkumu a vývoje, který tento koncept neustále zdokonaloval s cílem zkonstruovat co nejúspornější nákladní vozidlo.

 

Nejvýraznějším rysem nového Volva FH Aero a Volva FH16 Aero je prodloužená příď, která představuje určitý odklon od konvenční konstrukce nákladních vozidel s kabinou nad motorem. Díky tomu dosahuje nová modelová řada lepších aerodynamických vlastností a až 5%* snížení spotřeby paliva v kombinaci s dřívějšími vylepšeními. Tak se tato řada stala nejaerodynamičtějšími a nejúspornějšími modely v historii společnosti Volvo Trucks.
 

„Z hlediska aerodynamiky potřebujeme co nejhladší a nejoblejší hrany, ale donedávna nás omezovaly předpisy ohledně délky vozidla,“ uvádí Anders Tenstam, hlavní technický specialista na aerodynamiku ve společnosti Volvo Trucks. „Nyní máme možnost prodloužit příď kabiny a více ji zaoblit. Tím se zlepší nejen aerodynamika kabiny, ale přispěje to také k maximalizaci účinku všech dalších vylepšení, která jsme provedli na celém vozidle.“

 

Dlouhodobý přístup prospívá vývoji aerodynamiky


Prodloužení přídě sice umožnila až změna evropské legislativy týkající se délky nákladních vozidel, ale počátky koncepce Volva FH Aero sahají dále do minulosti. Konstruktéři Volvo Trucks totiž hledali nové koncepty a nápady na vylepšení modelu Volvo FH již přes deset let. Prvním krokem bylo vytvořit samostatný interní tým zaměřený na vývoj pokročilých konstrukčních řešení. Namísto pokusů o jednotlivá drobná přírůstková vylepšení, která by bylo možné na trh uvést okamžitě, se nový tým rozhodl uplatnit dlouhodobý a holistický přístup, který měl na zřeteli celé vozidlo.
 

„Zpravidla se řídíme zásadou příliš se neomezovat, protože je nesmírně důležité dopřát prostor k tomu, aby konstruktéři mohli přicházet s novými nápady,“ zdůrazňuje Anders. „Pokud pracujete na více projektech s přísnými harmonogramy, musíte si stanovit priority a obvykle na to doplácí systematický vývoj pokročilých řešení. Namísto toho jsme zvolili širší přístup a snažili se rozvíjet současně více různých konceptů. Ty pak můžeme později propojit a vytvořit řešení, které má větší efekt než součet jeho částí.“

Díky prodloužení přídě se společnosti Volvo Trucks podařilo zkonstruovat hrany s oblejšími křivkami.

Výsledky desetiletého vývoje

Ústředním principem, který společnost Volvo Trucks uplatňuje v aerodynamice, je optimalizace. Přitom se jednotlivé části vozidla považují za propojené a vzájemně závislé. Jinými slovy, aerodynamická vylepšení na zádi vozidla budou fungovat podstatně efektivněji, pokud zároveň dojde i k optimalizaci aerodynamiky přídě.

„Lepší aerodynamika přídě znamená, že vzduch bude proudit blíže ke karosérii nákladního vozidla, a o to účinnější pak budou vylepšení zadních částí,“ vysvětluje Anders. „Naopak platí, že přínosy zlepšené přídě by mohly být částečně eliminovány případnými nedokonalostmi vzadu. Proto lze jen obtížně přistupovat k jednotlivým změnám izolovaně a očekávat, že přinesou významný efekt. Naopak je třeba vnímat aerodynamiku jako celek.“
 

Úsilí o zdokonalení nejrůznějších součástí zahájila společnost Volvo Trucks v roce 2012 a mnoho aerodynamických konceptů bylo představeno již v roce 2022. Jedná se mimo jiné o důkladnější utěsnění dělicích linií na přídi, oplášťování stupátka nebo užší mezeru po obvodu podběhu kola.
 

Diskuse o předpisech EU, které měly povolit delší kabiny, probíhaly od roku 2013 a novelizované nařízení vstoupilo v platnost koncem roku 2019. Díky svému dlouhodobému přístupu se společnost Volvo Trucks dokázala na nadcházející legislativu včas připravit a předem analyzovat příležitosti, které jí nové předpisy pro konstrukci kabin otevřou. Samotná nová kabina s prodlouženou přídí byla vyvinuta s ohledem na tato dřívější vylepšení. Přispívá k dalšímu zvýšení účinku těchto prvků a tvoří poslední nedílnou součást balíku aerodynamických prvků. „Je to příklad situace, kde je celkový efekt větší než součet jednotlivých částí,“ uvedl Anders. „Každý z našich aerodynamických prvků umožní sám o sobě dosáhnout úspory paliva, ale když je všechny využijete společně, budou celkové úspory ještě významnější.“
 

Jak dále zvýšit ekonomiku provozu 

Kromě prodloužené kabiny může být Volvo FH Aero vybaveno také novým kamerovým monitorovacím systémem, který v podstatě nahrazuje vnější zpětná zrcátka kamerami s kryty ve tvaru křídla. Tím se odstraní jedna z hlavních překážek proudění vzduchu podél boků vozidla.
 

„Vzhledem k tomu, že zorná plocha zrcátka musí být rovná, nevyhnutelně se za ní vytváří zóna turbulencí, které vždy způsobují aerodynamické ztráty,“ vysvětluje Mattias Hejdesten, hlavní konstrukční specialista na aerodynamiku ve společnosti Volvo Trucks. „Jestliže zrcátko nahradíte kamerou s menším objektivem, bude proud vzduchu mnohem snáze obtékat karoserii vozidla.“

Anders Tenstam, hlavní technický specialista na aerodynamiku ve společnosti Volvo Trucks, a Mattias Hejdesten, hlavní konstrukční specialista na aerodynamiku ve společnosti Volvo Trucks
„Je to příklad situace, kde je celkový efekt větší než součet jednotlivých částí. Každý z našich aerodynamických prvků umožní sám o sobě dosáhnout úspory paliva, ale když je všechny využijete společně, budou celkové úspory ještě významnější.“

Pokud jde o tradiční aerodynamické prvky, jako jsou střešní a boční deflektory, spojlery, blatníky, proudnicové kryty podvozku a kryty kol, hrají i nadále důležitou roli v úsilí o maximalizaci úspor paliva. Společnost Volvo Trucks také nedávno vyvinula další aerodynamickou pomůcku pro podvozek se vzduchovým odpružením: automatický systém, který při rychlostech nad 60 km/h sníží světlou výšku.
 

„Teď, když jsme optimalizovali příď vozidla pomocí prodloužené kabiny, musíme zajistit také optimalizaci zadních částí soupravy. V tomto případě spoléháme na spojlery, blatníky a prodloužené proudnicové kryty podvozku, díky kterým se proudění vzduchu udrží co nejblíže bokům vozidla,“ prozradil Mattias.

Přínosy prodloužené kabiny pro elektrická nákladní vozidla

Jak Volvo FH Aero s pohonem na plyn, tak Volvo FH Aero Electric dosahují díky prodloužené kabině podobného zlepšení ekonomiky provozu. V případě modelu Volvo FH Aero Electric jsou však potenciální úspory ještě větší, protože elektrická hnací soustava disponuje systémem rekuperace energie. „Elektrická vozidla při každém brzdění rekuperují energii, která se tak neztrácí a vrací se zpět do systému,“ vysvětluje Mattias. „Vzhledem k tomu, že při nižším odporu vzduchu je třeba při aktivním brzdění vyvinout větší brzdnou energii, dokáže rekuperační systém zachytit více této energie a přeměnit ji zpět na elektřinu. Relativní návratnost kabiny s prodlouženou přídí je zde tedy ještě lepší než u plynu nebo nafty.“

U elektrického nákladního vozidla se vyšší úspornost provozu promítá do delšího dojezdu. Dojezd přitom tvoří jeden z nejdůležitějších faktorů, které brání většímu rozšíření elektromobility.

Zde najdete podrobnější informace o kamerovém monitorovacím systému a jeho výhodách, mimo jiné:

  • Jak přispívá ke snížení spotřeby paliva a emisí CO2
  • Jak zlepšuje přímý i nepřímý výhled
  • Jak přispívá ke zvýšení bezpečnosti řidičů i ostatních účastníků silničního provozu

    * Skutečná spotřeba paliva se může lišit v závislosti na mnoha faktorech, jako jsou rychlost jízdy, použití tempomatu, specifikace vozidla, zatížení vozidla, topografie trasy, zkušenosti řidiče, údržba vozidla a povětrnostní podmínky.
Kamerový monitorovací systém se na zlepšení aerodynamiky podílí tím, že nahrazuje konvenční zpětná zrcátka malými kamerami s kryty ve tvaru křídla.