การพัฒนาห้องโดยสารรถบรรทุกแบบขยายนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการประหยัดพลังงานได้อย่างไร

ด้วยการออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์อันเป็นเอกลักษณ์ รถ Volvo FH Aero ได้สร้างมาตรฐานใหม่ด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานและอากาศพลศาสตร์ อีกทั้งยังเป็นจุดสูงสุดของการวิจัยและพัฒนาที่ยาวนานกว่าทศวรรษ และการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อพัฒนารถบรรทุกที่ประหยัดเชื้อเพลิงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของรถ Volvo FH Aero และ Volvo FH16 Aero ใหม่คือส่วนหน้าแบบขยาย ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างจากการออกแบบรถบรรทุกหัวเก๋งแบบธรรมดาเล็กน้อย นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพตามหลักอากาศพลศาสตร์อีกด้วย และเมื่อรวมเข้ากับการปรับปรุงก่อนหน้า ผลิตภัณฑ์ใหม่กลุ่มนี้จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้สูงสุดถึง 5%* เกิดเป็นการออกแบบของ Volvo Trucks ตามหลักอากาศพลศาสตร์และประหยัดพลังงานมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา
 

“จากมุมมองของหลักอากาศพลศาสตร์ เราต้องการให้มุมต่างๆ เรียบและโค้งมนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่เราถูกจำกัดโดย กฎหมายเกี่ยวกับความยาวของรถจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้” Anders Tenstam ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีอาวุโสด้านอากาศพลศาสตร์ของ Volvo Trucks กล่าว “ขณะนี้เรามีโอกาสที่จะขยายส่วนหน้าของห้องโดยสารและเพิ่มความโค้งมนได้แล้ว สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงอากาศพลศาสตร์ของห้องโดยสารเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มการปรับปรุงอื่นๆ ทั้งหมดที่เราทำตลอดรถทั้งคันให้เต็มประสิทธิภาพอีกด้วย”

การมองในระยะยาวเอื้อต่อการพัฒนาตามหลักอากาศพลศาสตร์อย่างไร

แม้ว่าส่วนหน้าแบบขยายจะสามารถมีได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงกฎหมายของสหภาพยุโรปเกี่ยวกับความยาวของรถบรรทุก แต่ที่มาของรถ Volvo FH Aero ย้อนกลับไปไกลกว่านั้นมาก อันที่จริง วิศวกรของ Volvo Trucks ได้สำรวจแนวคิดและความคิดใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงรถ Volvo FH มานานกว่าสิบปีแล้ว ขั้นแรกคือการสร้างองค์กรภายในที่แยกตัวออกมา ซึ่งมุ่งเน้นไปที่วิศวกรรมขั้นสูง แทนที่จะมองหาการปรับปรุงเล็กๆ น้อยๆ ทีละส่วนเพื่อการเปิดตัวแบบเร่งด่วน แต่คำสั่งของทีมใหม่นี้คือการมุ่งเป้าไปที่วิธีการแบบองค์รวมในระยะยาวกับตัวรถทั้งหมด
 

“โดยปกติแล้วเราพยายามที่จะไม่จำกัดตัวเองมากเกินไป เพราะมันสำคัญมากที่คุณจะต้องเปิดพื้นที่ให้มีไอเดียใหม่ๆ เกิดขึ้นมาได้” Anders กล่าว “ถ้าคุณทำงานหลายโครงการตามแผนเวลาที่เข้มงวด คุณจะต้องจัดลำดับความสำคัญ และเป็นปกติที่วิศวกรรมขั้นสูงในระยะยาวจะประสบกับปัญหา แทนที่จะทำอย่างนั้น เราใช้แนวทางดำเนินการที่เปิดกว้างมากขึ้นและพยายามสำรวจแนวคิดต่างๆ ไปพร้อมกัน ซึ่งเราสามารถเอามารวมกันเพื่อสร้างโซลูชันที่ยิ่งใหญ่กว่าผลรวมของส่วนต่างๆ ในภายหลังได้”

การวิจัยตลอดสิบปีมารวมกันได้อย่างไร

หัวใจสำคัญของการมุ่งเป้าเพื่อสร้างอากาศพลศาสตร์ของ Volvo Trucks คือหลักการไหลของสายน้ำ โดยที่ส่วนต่างๆ ทั้งหมดของรถถูกมองว่าเชื่อมต่อกันและพึ่งพาซึ่งกันและกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การปรับปรุงอากาศพลศาสตร์บริเวณด้านท้ายของรถจะได้รับผลมากขึ้นหากอากาศพลศาสตร์ที่ด้านหน้าของรถได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม

“ถ้าคุณทำให้ด้านหน้ามีอากาศพลศาสตร์มากขึ้น นั่นหมายความว่ากระแสลมจะชิดกับตัวถังรถบรรทุกมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าการปรับปรุงในส่วนท้ายด้วยจะได้ผลลัพธ์ที่ดียิ่งกว่าเดิม” Anders อธิบาย “ในทางกลับกัน การปรับปรุงในส่วนต้นอาจเสียเปล่าในบางส่วนหากมีข้อผิดพลาดใดๆ จากส่วนต่อมาลงไปยังส่วนท้าย ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะทำการเปลี่ยนแปลงเดี่ยวๆ แยกกันแล้วคาดหวังว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นจะสร้างความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ได้ คุณต้องมองหลักอากาศพลศาสตร์ให้เป็นองค์รวมเดียวกันแทน”
 

การพัฒนาส่วนประกอบต่างๆ ให้สมบูรณ์แบบคือจุดมุ่งเน้นของ Volvo Trucks มาตั้งแต่ปี 2012 และแนวคิดด้านอากาศพลศาสตร์หลายประการเปิดตัวในปี 2022 ซึ่งรวมถึงการผนึกบนรอยแยกที่ด้านหน้าของห้องโดยสารเพิ่มเติม ฝาปิดบริเวณขั้นบันได และบังโคลนล้อที่ใกล้ชิดยิ่งขึ้น
 

กฎหมายของสหภาพยุโรปที่อนุญาตให้มีห้องโดยสารขนาดยาวขึ้นได้รับการแก้ไขครั้งแรกในปี 2013 ก่อนที่จะมีผลบังคับใช้ในช่วงปลายปี 2019 เนื่องจากระยะเวลาอันยาวนานนี้ Volvo Trucks จึงสามารถคาดการณ์กฎหมายที่กำลังจะเกิดขึ้นและสำรวจความเป็นไปได้ที่กฎหมายดังกล่าวจะเกิดขึ้นในแง่ของการออกแบบห้องโดยสารได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ดังนั้น ห้องโดยสารด้านหน้าแบบขยายใหม่นี้จึงได้รับการพัฒนาไปพร้อมกับการปรับปรุงก่อนหน้า อันที่จริงแล้ว สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงคุณลักษณะเหล่านี้เพิ่มเติมและทำให้เกิดองค์รวมที่สมบูรณ์ “มันคือการ 1 + 1 = 3” Anders กล่าว “การปรับปรุงด้านอากาศพลศาสตร์แต่ละด้านเพียงอย่างเดียวก็ช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้แล้ว แต่เมื่อคุณรวมทั้งหมดเข้าด้วยกัน การประหยัดโดยรวมก็จะยิ่งมากขึ้นไปอีก”
 

สามารถเพิ่มเติมสิ่งใดได้บ้างเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้ดียิ่งขึ้น 

นอกจากห้องโดยสารแบบขยายแล้ว รถ Volvo FH Aero ยังมี ระบบจอตรวจสอบกล้องแบบใหม่ ซึ่งเปลี่ยนกระจกมองข้างเป็นกล้องทรงปีกนก ส่งผลให้อุปสรรคสำคัญต่อการไหลของอากาศที่ด้านข้างของรถหนึ่งอย่างหมดไป
 

“เนื่องจากด้านหลังของกระจกจำเป็นต้องแบน การสร้างเวคโซนด้านหลังจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ กระจกจึงทำให้เกิดการสูญเสียอากาศพลศาสตร์เสมอ” Mattias Hejdesten ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมอากาศพลศาสตร์อาวุโสของ Volvo Trucks กล่าว “แต่การเปลี่ยนเป็นเลนส์กล้องที่มีขนาดเล็กลง จะทำให้การไหลเวียนของอากาศแนบชิดกับตัวถังรถได้ง่ายขึ้นมาก”

เมื่อพูดถึงตัวช่วยตามหลักอากาศพลศาสตร์แบบดั้งเดิม เช่น ตัวเบี่ยงบนหลังคาและด้านข้าง สปอยเลอร์ บังโคลน แฟริ่งของแชสซี และฝาครอบล้อ สิ่งเหล่านี้ยังคงมีความสำคัญเมื่อต้องเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงให้เต็มที่ เมื่อเร็วๆ นี้ Volvo Trucks ยังได้พัฒนาระบบช่วยเหลือตามหลักอากาศพลศาสตร์เพิ่มเติมสำหรับแชสซีแบบแขวนลอยด้วยอากาศ: ฟังก์ชั่นลดความสูงของรถอัตโนมัติเมื่อความเร็วเกิน 60 กม./ชม.
 

“ขณะนี้เราได้เปลี่ยนส่วนหน้าของรถเป็นห้องโดยสารแบบขยายแล้ว เราจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่ส่วนท้ายได้รับการปรับปรุงด้วยเช่นกัน และที่จุดนี้เราได้ใช้สปอยเลอร์ บังโคลน และแฟริ่งของแชสซีแบบขยายเพื่อช่วยรักษาการไหลของอากาศให้ติดอยู่ด้านข้างของตัวรถ” Mattias กล่าว

การขยายห้องโดยสารส่งผลต่อรถบรรทุกไฟฟ้าอย่างไร

ทั้ง Volvo FH Aero ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สและ Volvo FH Aero Electric ต่างได้รับประโยชน์ที่คล้ายกันจากห้องโดยสารแบบขยายเพิ่มเติมในแง่ของการประหยัดพลังงาน อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงรถ Volvo FH Aero Electric แล้ว ศักยภาพที่เพิ่มขึ้นนั้นยังมีมากกว่านี้ เนื่องจากระบบการพักฟื้นที่ใช้ในชุดขับเคลื่อนอิเล็กทรอนิกส์ “รถบรรทุกไฟฟ้าจะฟื้นพลังงานทุกครั้งที่เบรก ซึ่งจะถูกป้อนกลับเข้าสู่ระบบแทนที่จะเสียไปเปล่าๆ” Mattias อธิบาย “เนื่องจากการลากที่ต่ำลงทำให้มีพลังงานเบรกที่คันเหยียบมากขึ้นเมื่อเบรก ระบบการพักเบรกจึงดึงพลังงานดังกล่าวไปเป็นพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่ได้มากขึ้น ดังนั้น การคืนทุนจากห้องโดยสารด้านหน้าแบบขยายจึงดีกว่าการใช้แก๊สหรือดีเซลเสียอีก”

สำหรับรถบรรทุกไฟฟ้า ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นแปรเป็นช่วงที่ขยายออก ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อจำกัดที่ใหญ่ที่สุดในการใช้ชุดขับเคลื่อนอิเล็กทรอนิกส์

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ระบบจะตรวจสอบกล้องและประโยชน์ ได้ที่นี่ รวมถึง:

• มีส่วนช่วยลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงและการปล่อยไอเสีย CO₂ ได้อย่างไร
• ช่วยปรับปรุงทัศนวิสัยทั้งทางตรงและทางอ้อมได้อย่างไร
• เหตุใดมีผลในการปรับปรุงความปลอดภัยทางถนนสำหรับผู้ขับขี่และผู้ใช้ถนนคนอื่นๆ
  
  _{* การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงจริงอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น การขับขี่ ความเร็ว การใช้ระบบระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ ข้อมูลจำเพาะของรถ น้ำหนักบรรทุกของรถ ภูมิประเทศจริง ประสบการณ์ การขับขี่ของผู้ขับขี่ การบำรุงรักษารถ และสภาพอากาศ}