Future Technologies of Wheeled Vehicles

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2005
Major/Subject
Auto- ja työkonetekniikka
Mcode
Kon-16
Degree programme
Language
fi
Pages
114+7
Series
Abstract
Diplomityössä arvioidaan, minkälaista on raskaissa pyöräajoneuvoissa vuonna 2020 käytettävä teknologia. Tämä diplomityö tehtiin osana puolustusvoimien rahoittamaa, vuosina 2004 - 2007 toteutettavaa Taistelukentän pyöräajoneuvojen teknologiaohjelmaa. Työssä keskityttiin teknologiaohjelman muista tutkimusprojekteista poiketen siviiliajoneuvoihin. Jotta työ palvelisi paremmin teknologiaohjelman tarpeita, työn painopisteenä oli liikkuvuus ja kuljetuskapasiteetti. Erityisenä huomion kohteena olivat kuorma-autot. Työ tehtiin pääosin kirjallisuustutkimuksena. Tutkimuksessa hyödynnettiin ajoneuvoalan kirjallisuuden lisäksi konferenssiesitelmiä, tieteellisiä julkaisuja, ajoneuvo- ja kuljetusalan lehtiä, patenttitietokantoja sekä ajoneuvo- ja komponenttivalmistajien Internetsivuja. Tämän hetken prototyyppi-, tutkimus- ja tuotantovaiheessa olevia huipputeknologioita tarkasteltiin, ja niiden toteutettavuutta ja yleistymistä arvioitiin. Raskaan kaluston pitkästä, noin 15 vuoden mallikehityssyklistä johtuen suuria mullistuksia ajoneuvojen perusrakenteeseen ei tapahdu vuoteen 2020 mennessä. Raskaiden ajoneuvojen energianmuunnin on edelleen dieselmoottori, jonka hyötysuhde paranee. Pakokaasumääräykset kiristyvät ja edellyttävät moottorien kehittämisen lisäksi jotakin lisäainetta käyttävää jälkikäsittelylaitteistoa. Lisäainetta on kuljetettava ajoneuvon mukana erillisessä säiliössä. Polttokennot eivät tule päävoimanlähteiksi, mutta apuvoimanlähdekäytössä polttoainekäyttöisten lämmittimien ja akkujen korvaajana ne yleistyvät. Voimansiirto on mekaaninen ja vaihteistona on robottivaihteisto. Hybriditekniikka ei tule käyttöön pitkän matkan kuorma-autoissa. Kaupunkiliikenteen linja-autoissa ja jakeluautoissa hybridit saattavat yleistyä. Kierrätyksen merkitys korostuu materiaalinvalinnoissa ja korkealujuusterästen käyttö lisääntyy etenkin runkorakenteissa. Aktiivisesti säätyvät iskunvaimentimet yleistyvät ja mahdollistavat jousituksen aktiivisen toiminnan osana ajonvakautusjärjestelmää. Yksikköpyörät syrjäyttävät paripyörät ja rengaspaineenvalvontajärjestelmät yleistyvät. Aktiiviohjaus hydraulisella tehostuksella tulee käyttöön. Levyjarrut korvaavat rumpujarrut ja sähköisesti ohjattu ilmajarrujärjestelmä kehittyy ajonvakautusjärjestelmäksi myös ajoneuvoyhdistelmissä. Aktiiviset turvajärjestelmät kuten vakioetäisyyssäätimet, kaistavahdit, kuljettajan tarkkaavaisuuden havainnointi ja näkyvyyden katvealueita valvovat tutkat yleistyvät. Joustavat alleajosuojat eteen, taakse ja sivuille tulevat pakollisiksi raskaisiin ajoneuvoihin. 12/24/42 voltin kolmijännitejärjestelmä tulee käyttöön laajalti. Ajoneuvoväyliä on käytössä useita erilaisia eri tarkoituksia varten. Tällä hetkellä paljon käytetty, mutta vanheneva CAN-väylä tulee korvautumaan FlexRay:llä. Osana työtä tehtiin kysely, jolla kartoitettiin suomalaisen ajoneuvoalan näkemyksiä tulevaisuuden pyöräajoneuvoteknologioista. Kysely lähetettiin suomalaisten ajoneuvoalan yritysten, oppilaitosten, etujärjestöjen ja julkishallinnon asiantuntijoille. Vastaukset kyselyyn olivat enimmäkseen maltillisia. Joidenkin tekniikoiden, kuten sähkötoimisen ohjauksen, kohdalla näkemyksiä on pidettävä kuitenkin hyvinkin optimistisina.
Description
Supervisor
Juhala, Matti
Thesis advisor
Juhala, Matti
Keywords
truck, kuorma-auto, heavy vehicle, pyöräajoneuvo, future technology, maastoajoneuvo, feasibility, tulevaisuus, powertrain, teknologia, hybrid, voimansiirto, fuel cell, hybridi, energy storage, polttokenno, suspension, energiavarasto, steering, jousitus, brakes, ohjaus, materials, jarrut, safety, materiaalit, CAN, turvallisuus, FlexRay, CAN, FlexRay
Other note
Citation