Volvo Trucks
Deutschland
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Durch die Anwendung eines bewährten Konzepts aus der Luft- und Raumfahrtindustrie auf Schwerlast-Lkw hat Volvo Trucks die Aerodynamik seiner Fahrzeuge weiter verbessert – und damit auch deren Kraftstoff- und Energieeffizienz gesteigert.
Die Überwindung von Luftwiderstand und -reibung hat einen enormen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch eines Lkw – insbesondere im Fernverkehr. Aus diesem Grund hat die Verbesserung des aerodynamischen Designs für die Ingenieure von Volvo Trucks schon lange Priorität. Im Jahr 2024 wurden mit der Einführung des Volvo FH Aero eine Reihe von aerodynamischen Verbesserungen vorgenommen, darunter eine verlängerte Frontpartie und der Ersatz der Seitenspiegel durch das Camera Monitor System. Diese Änderungen haben wiederum Möglichkeiten für weitere Verfeinerungen geschaffen, einschließlich dieser neuesten Upgrades.
Die wichtigste Neuerung des Lkw sind die Luftstromstabilisatoren für die Kabine, die sich an den oberen Ecken der Kabine neben der Windschutzscheibe befinden. Mithilfe eines sorgfältig entworfenen Musters aus kleinen schrägen Lamellen steuern die Stabilisatoren den Luftstrom, damit dieser beim Umfahren der Kabinenecken am Fahrzeug haften bleibt.
„In den oberen Ecken des Fahrerhauses im Spiegelbereich können wir in unseren Simulationen eine starke Trennung des Luftstroms erkennen. „Bis vor Kurzem konnten wir jedoch aufgrund der Seitenspiegel nicht auf diesen speziellen Bereich zugreifen“, erklärt Anders Tenstam, leitender Technologieexperte für Aerodynamik bei Volvo Trucks. „Sobald sie entfernt sind, haben wir mehr Möglichkeiten, an diesem Bereich zu arbeiten, der hinsichtlich der Luftströmung sehr empfindlich ist. Die Luftgeschwindigkeit in dieser Region ist sehr hoch und eine kleine Änderung kann einen Schmetterlingseffekt haben. Mit diesen kleinen Lamellen können wir den Luftstrom auf Mikroebene steuern und einen Effekt auf Makroebene auf die Gesamtaerodynamik des Lkws erzielen.“
Die Technik – allgemein als Wirbelgeneratoren bekannt – ist in der Luft- und Raumfahrtindustrie gut etabliert und wird in Flugzeugen, Formel-1-Rennwagen und Windturbinen eingesetzt. Mit den Kabinen-Luftstromstabilisatoren wird das Konzept nun auch auf schwere Lkw übertragen.
Die neuen Luftstromstabilisatoren im Fahrerhaus sorgen dafür, dass der Luftstrom an den Ecken des Fahrerhauses anliegt (links). Die verlängerten Windabweiser verringern den Spalt zwischen Fahrerhaus und Anhänger, was besonders bei starkem Seitenwind von Vorteil ist (rechts).
Die Luftstromstabilisatoren in der Kabine verbessern die Aerodynamik an der Fahrzeugfront und schaffen so bessere Voraussetzungen für zwei weitere Upgrades: erweiterte Luftleitbleche und angepasste Fahrwerksverkleidungen. Die verlängerten Luftleitbleche verringern den Abstand zwischen Fahrerhaus und Anhänger, was insbesondere bei Fahrten mit starkem Seitenwind von Vorteil ist. Die angepassten Fahrgestellverkleidungen sorgen für eine bessere Ausrichtung mit dem hinteren Kotflügel.
Obwohl jede dieser Verbesserungen auch ohne die Luftstromstabilisatoren für die Kabine möglich wäre, würde keine von beiden den gleichen aerodynamischen Nutzen bringen. Kurz gesagt: Alle drei funktionieren in Kombination besser.
„Unsere Strategie besteht darin, die Vorderseite des Fahrzeugs zu optimieren, um die Auswirkungen weiter hinten zu maximieren“, erklärt Mattias Hejdesten, leitender technischer Experte für Aerodynamik bei Volvo Trucks. „Durch den Einsatz der Kabinen-Luftstromstabilisatoren werden die Effekte der erweiterten Luftleitbleche und der angepassten Fahrgestellverkleidungen beschleunigt.“
Anders Tenstam (links), Senior Technology Expert Aerodynamics und Mattias Hejdesten, Senior Engineering Expert Aerodynamics, Volvo Trucks.
Im Mittelpunkt des Ansatzes von Volvo Trucks zur aerodynamischen Entwicklung steht das Stromlinienprinzip, bei dem die Ingenieure einen ganzheitlichen Ansatz für das gesamte Fahrzeug verfolgen. Anstatt jede aerodynamische Verbesserung isoliert zu betrachten, werden die verschiedenen Abschnitte des Lkw als miteinander verbundene Teile betrachtet.
„Es ist ein Fall von 1 + 1 = 3“, sagt Anders. „Wir möchten ein Paket aus Verbesserungen schnüren, die sich gegenseitig ergänzen, sodass die Gesamtwirkung größer ist als die Summe aller Teile.“
Diese Strategie hat in den letzten Jahren zu einer Weiterentwicklung der Aerodynamik geführt, wobei jedes Upgrade die Wirkung früherer Upgrades verstärkt und beschleunigt und gleichzeitig die Voraussetzungen für weitere Upgrades schafft. Beispielsweise wurden viele der im Jahr 2022 eingeführten aerodynamischen Verbesserungen (darunter neue Dichtungen, Türverlängerungen, Kotflügelverbreiterungen und Spiegelarmabdeckungen) durch die im Jahr 2024 eingeführten Verbesserungen (verlängerte Fahrerhausfront, Kamera-Monitor-System) optimiert und beschleunigt.
Es ist ein Fall von 1 + 1 = 3, sagt Anders. Wir versuchen, ein Paket aus Verbesserungen zu schnüren, die sich gegenseitig ergänzen, sodass die Gesamtwirkung größer ist als die Summe aller Teile.
„Dasselbe Prinzip gilt jetzt“, sagt Mattias. „Wenn wir diese neuen Upgrades implementieren, werden wir weitere Vorteile aus den früheren Änderungen ziehen können. Und wir werden auch die Einführung weiterer aerodynamischer Konzepte in naher Zukunft ermöglichen.“
Der kumulative Effekt dieser konsequenten aerodynamischen Verbesserungen ist ein geringerer Kraftstoffverbrauch und ein kleinerer CO2 Fußabdruck. Oder im Falle von batterie-elektrischen Lkw eine verbesserte Energieeffizienz und größere Reichweite. Aus diesem Grund spielt die aerodynamische Entwicklung eine so zentrale Rolle bei den laufenden Bemühungen von Volvo Trucks, die Kraftstoff- und Energieeffizienz seiner Fahrzeuge zu verbessern.
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