Kenworth肯沃斯超级卡车2,货运效率提升136%

汽车   2024-10-16 09:33   上海  

肯沃斯(Kenworth)SuperTruck 2在2024先进清洁交通博览会(ACT)首次亮相。(TRC)


   

肯沃斯(Kenworth)首席工程师Joe Adams(SAE/Ryan Gehm
肯沃斯(Kenworth)首席工程师Joe Adams介绍了团队研发12.8mpg 8级重卡的过程。
未来感十足的肯沃斯超级卡车2(SuperTruck 2)在拉斯维加斯举办的2024年先进清洁交通(ACT)博览会上首次亮相,吸引了大量关注。在美国能源部“超级卡车”项目的支持下,这款展车历经六年研发而成,其货运效率较2009年的T660车型提升了136%,燃油效率提升至12.8mpg,车辆总重减轻了约7,100磅(3,220kg)——其中牵引车减轻了4,150磅(1,880kg),拖挂车减轻了2,950磅(1,340kg)。此外,该车的风阻也比肯沃斯普通车型低了48%。
与2009年的T660车型相比,肯沃斯的展车将货运效率提高了136%。(SAE/Ryan Gehm)
SuperTruck 2搭载了一套轻混系统,由一台额定功率为455马力(339 kW)的Paccar MX-11柴油发动机、一台Paccar TX-12自动变速箱,以及一台48V发电机组成。这套系统不仅能驱动各类车辆配件,还能在发动机关闭时提供“驻车”功能。同时,这台48V发电机还能为紧凑型后处理系统中的排气加热器供电——该系统由肯沃斯自主研发,以符合加州空气资源委员会(CARB)制定的2027年超低氮氧化物排放标准。SAE在ACT博览会上采访了肯沃斯首席工程师Joe Adams,并与其深入探讨了SuperTruck 2的相关细节,同时提前了解了即将推出的SuperTruck 3。
SAE:能否详细介绍下车辆各部分的减重情况?
Joe Adams:底盘、车头和驾驶舱是减重最多的区域。驾驶舱采用全复合材料替代金属框架,从而大幅减轻了重量。此外,我们重新设计了卡车车头,通过缩小整体轴距以确保封闭式前轮具备足够的转向角,使总车重再减数百磅。我们在这方面花费了大量时间。此外,在车架结构设计上,我们采用了具有独特几何形状的反向展开式车架纵梁,这也大幅减轻了车重。得益于这一创新性车头设计,我们不仅能够将发动机安装在前轴后方的较低位置,还能配置中置驾驶室。
全新的 “创造性” 车头设计使发动机位置更低,位于前轴后方,从而使驾驶室内的驾驶位置居中。(SAE/Ryan Gehm)
底盘、车头和驾驶舱是减重最多的区域。(SAE/Ryan Gehm)
现场详细介绍了底盘设计。(肯沃斯
当然,我们还对其它区域进行了改进。例如,该卡车配备10个新概念轮胎,不仅比市场上现有的类似轮胎轻355磅,而且滚动阻力极低——滚动阻力系数(CRR)仅为4.2,而常规高效轮胎为5.0。因为动力系统的燃油效率越高,其所需燃料就越少,该车只配备了一个80加仑的小型燃油箱,就能实现与以往相同的续航里程。
挂车部分的减重主要集中在两大区域。首先,侧板全部采用专门设计的轻质复合材料。其次,我们重新设计了质量较大的牵引销区域部件,成功实现减重,牵引车和挂车的总重最后减到了26,100磅,结果相当出色。
SAE:相关技术是否已实现量产,或即将投产?
Joe Adams:已实现量产或即将投产的有两项关键技术。首先是数字后视镜,这项技术去年就已实现量产。电子后视镜系统的构想最初就源于这里的研究。但美国法规规定不得拆除物理后视镜,OEM也不得销售不配备物理后视镜的车辆。不过,也有条例规定运营商客户可在购买汽车后,取得拆除物理后视镜的豁免权。由于欧洲法规允许拆除后视镜,因此我们和合作伙伴在该地区推广了这项技术。此外,达夫(DAF)卡车也在欧洲推出了不含物理后视镜的类似系统。作为参考,不安装物理后视镜可将空气动力学性能提升约4%。
欧洲达夫(DAF)卡车上采用的数字后视镜源自SuperTruck 2项目的研究。Joe Adams认为,没有后视镜大约可以改善4%的空气质量。(达夫)
其次是48V系统。虽然这项技术尚未实现量产,但我们可以预见,它将成为使车辆符合加州空气资源委员会(CARB)和美国环保局(EPA)2027年氮氧化物排放标准的关键技术。该系统对后处理装置进行预热,以使其符合氮氧化物排放不超过50mg或35mg的标准(具体数值取决于年份)。以前,瞬态氮氧化物排放可短暂超过排放阈值,但新法规不允许在任何瞬态情况下超标排放,包括启动时的冷却后处理阶段。因此,我们现在必须投入大量精力研究启动时的后处理系统,以确保其符合排放标准。总而言之,我们的未来产品将包含48V发电系统和车载配电系统。
现场详细介绍了48V轻度混合动力系统。(肯沃斯
SAE:柴油混动系统将在未来应用于哪些领域?
Joe Adams:EPA刚刚出台了第3阶段温室气体排放标准,要求在2027、2028和2029年实现大幅减排。我们必须将这一要求考虑在内。展望未来,我认为混动系统可能成为一种替代解决方案,因为该系统可以通过减少寄生负载来大幅降低油耗。
此外,我们也在探索混动系统在重型车辆中的应用。该系统可以实现75英里的零排放行驶,其价值在某些地区尤为显著,例如巴黎,该城市已宣布2035年实现零排放目标。驾驶员在进入巴黎市区前可使用柴油系统,进入市区后切换为电力系统(净零排放模式),然后在完成卸货并离开巴黎后再切回柴油系统,驾车前往下一个城市。如果美国也出现类似的需求,那么重型混动系统将是更理想的解决方案。
SAE:肯沃斯目前正在研发SuperTruck 3,请问目前进展如何?
Joe Adams:我们去年才启动SuperTruck 3项目,因此还需四年半到五年才能完成。SuperTruck 3更注重提高纯电动卡车的货运效率。值得一提的是,我们邀请了实际的货运运营商参与该项目。目前我们正在与一家货运企业合作,计划让他们试运行部分量产纯电动卡车,并据此制定了现有的性能基准。随后,在未来几年内,我们将根据该基准应用各项技术,以提升货运效率。这将是一项极具研究价值的项目。
SAE:该项目与SuperTruck 2项目之间并无太多重叠之处,是吗?
Joe Adams:我们目前计划从基础开始,并专攻动力总成的研发。因为我们认为,通过深入研究电池化学成分、充放电周期以及动力系统的各类校准,可以实现更大的突破。我们相信,相较于重新设计驾驶舱一类的研究,动力总成研发可在切实提高货运效率的同时,实现净零排放。因此,我们目前计划重点研发动力总成。相关信息预计将于第四季度公布。

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SAE International国际自动机工程师学会 (原译:美国汽车工程师学会) 1905年成立于美国,是一家非盈利性技术组织,致力于推动全球航空航天、汽车、商用车行业技术发展,为广大工程技术人员提供最全面、最重要的技术资源整合平台。
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