ETTaero2 Aerodynamisk utformning av tunga timmer- och flisfordon Petter Ekman
2017-10-10 2 ETTaero2 -Aerodynamisk utforming av tunga timmer- och flisfordon Start- och sluttid för projektet: 20150301 20192028 Huvudstödmottagare samt andra parter i projektet: Projektledare Matts Karlsson, LiU. I projektet deltar Linköpings universitet, Skogforsk, Scania, Parator AB, ExTe AB, Bergs-Fegen AB, Eksjö Maskin &Truck AB, Södra Skogsägarna och Fröjds Åkeri AB Område: Fordonsstrategisk forskning och innovation (FFI) Stödsumma: 5,2 MSEK
Västernorrlands län Norrbottens län Västra götalands län Gävleborgs län Västerbottens län Dalarnas län Jämtlands län Värmlands län Jönköpings län Kalmars län Kronobergs län Örebro län Östergötlands län Skåne län Hallands län Södermanlands län Uppsala län Västmanlands län Stockholms län Blekinge län Gotlands län ETTaero2 -Aerodynamisk utforming av tunga timmer- och flisfordon 2017-10-10 3 Bakgrund Mellan 1990 och 2013 ökade utsläppen av växthusgaser med 20 % av vägburna transporter i Sverige Skogsindustrin inget undantag 0,025 liter diesel per ton-kilometer 30 % högre än en trailerdragare 6 miljarder ton-kilometer/år 1662 st timmerbilar registrerade i Sverige (2017-06-22) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Antal registrerade timmerbilar i svenska län 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%
2017-10-10 4 Bakgrund Nya lastbilar Moderna och EUROklassade motorer men ändå en förbrukning på 5,8 L/100km Något annat måste göras! 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% EUROklass II III IV V VI EEV
2017-10-10 5 Syfte F t = F ROLL + F ACC + F CLIMB + F DRAG F DRAG = 1 C 2 D ρ air U 2 A Lastbilen väl aerodynamiskt utvecklad och utformad Gäller ej släpfordon och andra tilläggskomponenter Slutfordonet en sammanställning av flera tillverkare Aerodynamiken för hela fordonet måste utvärderas!
2017-10-10 6 Metod CFD Aerodynamic Forces Flow Field Sensitivities Wind Tunnel Verification Road Tests Aerodynamic Forces Part of the Flow Field Real Fuel Consumption
2017-10-10 7 Metod CFD Aerodynamic Forces Flow Field Sensitivities Wind Tunnel Verification Road Tests Aerodynamic Forces Part of the Flow Field Real Fuel Consumption
References: Ekman, P., Gårdhagen, R., Virdung, T., and Karlsson, M., "Aerodynamic Drag Reduction - from Conceptual Design on a Simplified Generic Model to Full-Scale Road Tests," SAE Technical Paper 2015-01-1543, 2015, doi:10.4271/2015-01-1543. Ekman, P., Gardhagen, R., Virdung, T., and Karlsson, M., "Aerodynamic Drag Reduction of a Light Truck - from Conceptual Design to Full Scale Road Tests," SAE Technical Paper 2016-01-1594, 2016, doi:10.4271/2016-01-1594. Ekman, P., Gårdhagen, R., Virdung, T., Karlsson, M., "Evaluation of the Stress Blended Eddy Simulation Model for External Aerodynamic Applications," Presentation at ANSYS Automotive Simulation World Congress, Munich, June 2016. ETTaero2 -Aerodynamisk utforming av tunga timmer- och flisfordon 2017-10-10 8 Metod CFD Aerodynamic Forces Flow Field Sensitivities AeroSprinter, 30% lägre luftmotstånd 12% lägre bränsleförbrukning 9,1L/100km i medelförbrukning Wind Tunnel Aerodynamic Forces Part of the Flow Field Verification Road Tests Real Fuel Consumption
2017-10-10 9 Timmerfordon Var uppstår det mesta luftmotståndet? Öka förståelsen för flödet runt främre delen av fordonet References: Karlsson, M., Gårdhagen, R., Ekman, P., Söderblom, D. et al., "Aerodynamics of Timber Trucks - a Wind Tunnel Investigation," SAE Technical Paper 2015-01-1562, 2015, doi:10.4271/2015-01-1562 Ekman, P., Gårdhagen, R., Virdung, T., Karlsson, M., "Aerodynamics of an Empty Timber Truck - a Numerical and Experimental Investigation, Presentation at Second International Conference in Numerical and Experimental Aerodynamics of Road Vehicles and Trains, Gothenburg, June 2016. Ekman, P., Gardhagen, R., Virdung, T., and Karlsson, M., "Aerodynamics of an Unloaded Timber Truck - A CFD Investigation," SAE Int. J. Commer. Veh. 9(2):217-223, 2016, doi:10.4271/2016-01-8022.
2017-10-10 10
2017-10-10 11
2017-10-10 12 Resultat och mål C D = 6.77 % 2.25 % lägre bränsleförbrukning 1700 L/år diesel sparars per timmerbil Förändring 50 km [kr/ton] 90 km [kr/ton] 150 km [kr/ton] 5 min längre ställtid, 200 kg, 10 000 kr, 6 % bränsleminskning 0,384-0,123-0,882 Ställtid -, 500 kg, 100 000 kr, 6 % bränsleminskning -0,042-0,0257-0,580 Ställtid -, 500 kg, 100 000 kr, 4 % bränsleminskning 0,220 0,214 0,206 10% reducerad bränsleförbrukning 20-30% lägre luftmotstånd References: Ekman, P., Gardhagen, R., Virdung, T., and Karlsson, M., "Aerodynamics of an Unloaded Timber Truck - A CFD Investigation," SAE Int. J. Commer. Veh. 9(2):217-223, 2016, doi:10.4271/2016-01-8022.
Tack för uppmärksamheten! Petter.ekman@liu.se www.liu.se