För att säkra virke under transport med timmerbilar används timmerbankar som består av en stomme och två stakar. När timmerbilen transporteras olastad uppstår virvlar av vind kring timmerbankarna. Syftet med detta examensarbete var att ta fram en omkonstruerad timmerbanke med avseende på reducerat luftmotstånd vid olastad transport. Konstruktionen skulle uppfylla trafiksäkerhetsverkets föreskrifter för transporter av virke på landsväg. Studier av litteratur, befintliga timmerbankar, liknande produkter och en kundundersökning utgjorde underlag för framtagning av sex olika koncept. De utvärderades utifrån en kravspecifikation och ett koncept valdes för vidareutveckling. Genom en riskanalys undersöktes möjliga fel som leder till att trafiksäkerhetsverkets föreskrifter inte uppfylls. Överslagsräkningar och analyser med finita elementmetoden genomfördes för att kontrollera de möjliga felen och åtgärda dem. Den omkonstruerade timmerbanken är en stomme med teleskopiska nedfällbara stakar. Det medger ett planare lastutrymme och eliminerar vindvirvlar kring timmerbankarna. Utifrån trafiksäkerhetsverkets föreskrifter är konstruktionens bredd och längd begränsade. Vidare säger föreskrifterna att stakarna ska vara tillräckligt hållfasta, inte böjas utanför timmerbilens sidolinje och inte lossna. För att uppfylla föreskrifterna har den framtagna konstruktionen samma bredd som de befintliga timmerbankarna. Längden påverkas inte eftersom stakarna fälls inåt mot varandra. Stakarna monteras med en lutning inåt för att motverka att de böjs utanför timmerbilens sidolinje. En maximal last på 7,2 ton räknades fram och stakarnas infästning dimensionerades för att minimera risken att stakarna lossnar. Den omkonstruerade timmerbanken kan medföra att bränsleförbrukningen minskar och därmed kostnaderna för det. Men timmerbankarna antas fungera sämre under vintern och vara tidskrävande vid lastning och lossning vilket påverkar lönsamheten negativt. Det är problem som bör undersökas och åtgärdas vid framtida arbete om konstruktionen ska vara lönsam att använda. / Timber bunks are used to secure load under transportation with timber log trucks. They consist of a frame and two stakes. When the timber truck is transported unloaded wind occurs around the bunks. The purpose of this thesis was to develop a reconstructed timber bunk that does not contribute to the wind around the bunks when they are unloaded. The construction had to fulfil specific regulations for transportation of timber on highroads. Studies of literature, existing timber bunks, similar products and a costumer survey provided input to generate six different concepts. They were evaluated with support from product specifications and a concept was chosen for further development. Possible errors, which would lead to not fulfilling the regulations, were decided through a risk analysis. Calculations by hand and analysis with the finite element method were applied to check the possible errors and fix them. The reconstructed timber bunk is a frame with telescopic collapsible stakes, which creates a flatter cargo space and eliminates wind around the bunks. According to the regulations width and length are restricted. Furthermore stakes has to be of sufficient strength, not bent outside the sideline of the truck and not come loose. Therefore the reconstructed timber bunk has the same width as existing bunks. The length is not affected because the stakes are folded inwards. The stakes are mounted with an inclination to counteract the bending, a maximal load of 7,2 tons was calculated and the stakes attachments were dimensioned to minimize the risk that the stakes get loose and fall away. The reconstructed timber bunk can lead to reduced fuel consumption and costs. But by the assumption that the construction will not perform well in winter and also be time demanding when loading and unloading it will affect profitability in a negative way. Those are problems that should be explored and fixed in the future to make the construction profitable.

Denna rapport ingår i ett examensarbete på avancerad nivå inom ämnet produktutveckling.Arbetet innefattar en fallstudie som genomförts vid RTGA, Scania CV AB i Södertälje.Examensarbetet omfattar 30 högskolepoäng och har genomförts av undertecknad,teknologstudent från Mälardalens Högskola vårterminen 2015. Rapporten har upprättats i tvåversioner, en för Scania CV AB respektive en generell version där känslig företagsspecifikinformation har censurerats. I takt med att utvecklingen av motorprestanda fortskrider, med avseende på ökademotoreffekter samt teknikutveckling för emissionsreglering, så ökar också kravet på prestandaför kylsystem som måste klara av att kyla bort högre effekter. Fordonskombinationer medkraftfulla laddluftkylare löper dock stor risk att drabbas av utfälld kondens som fryser till is iladdluftkylaren vid låga omgivningstemperaturer. Isen medför ett tryckfall i laddluftkylarenmed prestandabortfall som följd. Scanias lösning till problematiken är en så kallad kylargardinsom syftar till att reducera kylluftflödet genom laddluftkylaren till den mån att isbildning intesker. Kylargardinen monteras manuellt av föraren framför kylarpaketet dåomgivningstemperaturen understiger 5 °C. Det finns även andra fördelar med att begränsa det yttre kylluftflödet som passerar genomkylarpaketet. Lastbilars kylsystem är i regel överdimensionerade för normala driftfall såsommotorvägskörning vilket betyder att maximal kylning inte krävs vid dessa situationer. Genomatt reducera det yttre kylluftflödet genom kylarpaketet så kan även hela fordonets totalaluftmotstånd reduceras vilket kan utnyttjas i syfte att reducera bränsleförbrukningen. För att erhålla en bra balansgång mellan aerodynamik och kylprestanda samt motverkaproblemet med isbildning i laddluftkylaren fanns därför en önskan om att en reglerbarkylartäckning skulle utvecklas för att kunna reglera kylluftflödet genom fordonets kylarpaketvid behov. Detta arbete innefattar en fallstudie där olika produktutvecklingsverktyg använts för att ta framolika konceptlösningar, anpassade för en specifik lastbil. Datorstödda flödessimuleringarutnyttjas för att utvärdera respektive verifiera konceptens funktion jämfört med olika referensmodeller. Resultatet visar bland annat att det slutgiltiga konceptets funktionsduglighet överensstämmermed den lösning som används idag samt att kylluftflödet inte påverkas nämnvärt då maximalkylkapacitet eftersträvas. Resultatet från den aerodynamiska flödessimuleringen indikerar ävenatt fordonets totala luftmotstånd kan reduceras med - Drag Counts (DC) vid hastigheten90 km/h och 0° vindriktning. Detta medför att bränsleförbrukningen i det specifika driftfallet,enligt tumregel, antas reduceras med - % för det specifika fordonet. / This report is part of a Master thesis project in the subject of Product Development. The workincludes a case study which was carried out at RTGA, Scania CV AB in Södertälje. The workcomprises 30 credits and was conducted by a student from Mälardalen University during thespring semester 2015. The report has been prepared in two versions; one for Scania CV AB anda generalized version where sensitive company specific information has been censored. The development of vehicle engine performance progresses in a rapid pace. This progressinclude increased engine power and improved technical features for emission control. This alsogoes for the requirement on performance of cooling systems in heavy trucks, which has tohandle dissipation of the increased power. Vehicles with powerful charge air coolers however,runs a high risk of being affected by iced condensation in the charge air cooler at low ambienttemperatures. The ice build-up results in a pressure drop in the charge air cooler with a loss ofengine performance as a consequence. Scania's solution to the problem is a so called radiatorblind designed to reduce the cooling air flow through the charge air cooler to the extent thatice build-up does not occur. The blind is mounted manually in front of the cooler package whenthe ambient temperature is expected to be below 5 °C. There are also other advantages to limit the outer cooling air flow passing through the coolingpackage. The cooling systems in heavy trucks are usually oversized for normal operatingconditions such as highway cruising, which means that maximum cooling is not required inthese situations. By reducing the airflow through the cooler package, the vehicle's total airresistance is reduced, which can be utilized in order to reduce fuel consumption. To obtain a good balance between aerodynamics and cooling performance, and to counteractthe problem of ice build-up in the charge air cooler, there was a desire for an adjustable radiatorcoverage which would be able to regulate the airflow through the vehicle's cooling packagewhen needed. This work includes a case study in which various product development tools are used toinvestigate different concept solutions, designated for a specific truck model. Computationalfluid dynamics (CFD) are used to evaluate and validate the concept’s functionality andcomparing them to different reference models. The results reveal that the final concept functionality is consistent with the one used today, andthat the cooling air flow is not significantly affected when maximum cooling capacity is strivedfor. The results of the aerodynamic flow simulation also indicate that the vehicle's total airresistance can be reduced by - Drag Counts (DC) at the speed of 90 km/h and 0° yaw angle.This means that fuel consumption in the specific operating case, as rule of thumb, is assumedto be reduced by - % for the specific vehicle.

Mittuniversitetets forskningsavdelning Sports Tech Research Centre (STRC) driver sedan en tid tillbaka ett projekt i samarbete med Svenska Skidförbundet. Syftet med projektet är att bidra till det alpina landslagets framgång genom att utveckla fartdräkterna som åkarna använder, främst genom att minska fartdräktens påverkan av luftmotståndet. En del av projektet innefattar vindtunneltester av dessa fartdräkter för att mäta dess luftmotstånd. Syftet med detta examensarbete är att bidra till fortsatt utveckling genom att underlätta dessa tester. Syftet är även att undersöka och utvärdera en ny tillverkningsmetod för att designa och tillverka testdockor avsedda att använda i vindtunneltester. Målet var att designa och tillverka en testdocka utifrån en alpinskidåkare på elitnivå. Dockan skulle kunna kläs i en fartdräkt och användas i en vindtunnel, och där visa likvärdiga mätvärden för luftmotståndet som för testpersonen och en lägre standardavvikelse. Arbetet började med att skanna testpersonen som testdockan skulle skapas utifrån. Fotogrammetri användes som skanningsmetod. Därefter följde 3D-modellering och beredning inför tillverkningen. Testdockan tillverkades av horisontella spånskivelager sammanfogade med varandra. Jämförande vindtunneltester utfördes sedan på testdockan och testpersonen den är skapad utefter, i syfte att validera dockan och uppnå liknande mätvärden. Den resulterande 3D-modellen från skanning och 3D-modellering kunde valideras mot testpersonens verkliga mått och var därför användbar för att tillverka den fysiska testdockan. Resultatet efter montering och ytbehandling var en fysisk testdocka som kunde kläs med fartdräkt och tillhörande utrustning. Dockans dimensioner stämde överens tillräckligt bra med testpersonens dimensioner. Vindtunneltesterna visade på ett luftmotstånd på ca 19,8N för testpersonen och ca 28,1N för testdockan. Detta beror troligtvis på skillnader mellan deras positionering. Standardavvikelsen av luftmotståndet för testpersonen och testdockan var ca 3,76N respektive ca 4,33N. Fotogrammetri följt av 3D-modellering i Rhino lämpade sig för denna typ av modell med organiska former. Tillverkningsmetoden krävde mycket efterarbete men gav ett bra resultat i just detta arbete, där de minsta detaljerna som t. ex ansikte och händer inte var av största vikt. Målet att tillverka en testdocka med fungerande funktioner uppfylldes. Ökningen av standardavvikelsen för testdockans luftmotstånd gör att den delen av målet inte uppfylldes, men ytterligare undersökningar behöver utföras innan slutsatser kan dras om dockans användbarhet. / Mid Sweden University's research department Sports Tech Research Center has been running a project in collaboration with the Swedish Ski Association for some time. The purpose of the project is to contribute to the success of the Swedish alpine national team by developing the race suits that the riders use, mainly by reducing the race suit's impact on air resistance. Part of the project includes wind tunnel tests of these race suits to measure its air resistance. The purpose of this thesis is to contribute to further development by facilitating these tests. The purpose is also to investigate and evaluate a new manufacturing method for designing and manufacturing test dummies intended for use in wind tunnel tests. The goal was to design and manufacture a test dummy based on an alpine skier at an elite level. The dummy was to be dressed in a race suit and used in a wind tunnel, and there show equivalent measured values for the air resistance of the test person and a lower standard deviation. The work began with scanning the test person from whom the test dummy was to be created. Photogrammetry was used as the scanning method. This was followed by 3D modulation and preparation for production. The test dummy was made of horizontal chipboard layers joined together. Comparative wind tunnel tests were then performed on the test dummy and the test person it is created from, in order to validate the dummy and achieve similar measurement values. The resulting 3D model from scanning and 3D modulation could be validated against the test person's actual measurements and was therefore useful for manufacturing the physical test dummy. The result after assembly and surface treatment was a physical test dummy that could be dressed in a speed suit and associated equipment. The dimensions of the dummy matched well enough with the dimensions of the test person. The wind tunnel tests showed an air resistance of about 19.8N for the test person and about 28.1N for the test dummy. This is probably due to differences between their positioning. The standard deviation of the air resistance for the test person and the test dummy was about 3.76N and about 4.33N, respectively. Photogrammetry followed by 3D modulation in Rhino was suitable for this type of model with organic shapes. The manufacturing method required a lot of finishing work but gave a good result in this particular work, where the smallest details such as the face and hands were not of the utmost importance. The goal of manufacturing a test dummy with needed functions was met. The increase in the standard deviation of the test dummy's air resistance means that part of the goal was not met, but further investigations need to be carried out before conclusions can be drawn about the dummy´s usefulness / <p>2022-07-01</p>

No description available.

An operating vehicle requires energy to oppose the subjected driving resistances. This energy is supplied via the fuel combustion in the engine. Decreasing the opposing driving resistances for an operating vehicle increases its fuel efficiency: an effect which is highly valued in today’s industry, both from an environmental and economical point of view. Therefore a lot of progress has been made during recent years in the area of fuel efficient vehicles, even though some driving resistances still rises perplexity. These resistances are the air drag Fd generated by the viscous air opposing the vehicles propulsion and the rolling resistance Frr generated mainly by the hysteresis caused by the deformation cycle of the viscoelastic pneumatic tires. The energy losses associated with the air drag and rolling resistance account for the majority of the driving resistances facing an operating vehicle, and depends on numerous stochastic and ambient parameters, some of which are highly correlated both within and between the two resistances. To increase the understanding of the driving mechanics behind the energy losses associated with the complexity that is rolling resistance, a set of complete vehicle tests has been carried out. These tests were carried out on the test track Malmby Fairground, using a Scania CV AB developed R440 truck equipped with various sensors connected in one measurement system. Under certain conditions, these parameters can allow for an investigation of the rolling resistance, and a separation of the rolling resistance and air drag via explicit subtraction of the air drag from the measured traction force. This method is possible since the aerodynamic property AHDVCd(β) to some extent can be generated from wind tunnel tests and CFD simulations. Two measurement series that enable the above formulated method of separation were designed and carried out, using two separate measurement methods. One which enables the investigation of the transient nature of rolling resistance as it strives for stationarity, where the vehicle is operated under constant velocities i.e. no acceleration, and one using the well established method of coastdown, where no driving torque is applied. The drive cycles spanned a range of velocities, which allowed for dynamic and stationary analyses of both the tire temperature- and the velocity dependence of rolling resistance. When analysing the results of the transient analysis, a strong dependence upon tire temperature for given constant low velocity i.e. v ≤ 60 kmh−1 was clearly visible. The indicated dependency showed that the rolling resistance decreased as the tire temperature increased over time at a given velocity, and vice versa, towards a stationary temperature and thereby rolling resistance. The tire temperature evolution from one constant velocity to another, took place well within 50 min to a somewhat stationary value. However, even though the tire temperature had reached stationarity, rolling resistance did not; there seemed to be a delay between stationary tire temperature, and rolling resistance. The results did not indicate any clear trends for v ≥ 60 kmh−1, where the results at v = 80 kmh−1 were chaotic. This suggests that some additional forces were uncompensated for, or that the compensation for air drag was somehow wrongly treated at higher velocities. Several factors ruled out any attempts at proposing a new rolling resistance model. These included: the chaotic results for v = 80 kmh−1, the delayed rolling resistance response upon tire temperature stabilization, and the lack of literature support for the observed tendency. The results from the coastdown series on the other hand, showed good agreement with a dynamical model suggested in literature. The stationary temperature behaviour for the considered velocity range at assumed constant condition is also supported in literature. Finally, an investigation of the aerodynamic property AHDVCd inspired by ongoing work in ACEA (European Automobile Manufacturers’ Association), was carried out assuming both zero and non-zero air drag at low velocities. The results indicated surprisingly good agreement with wind tunnel measurements, especially when neglecting air drag at low velocities: as suggested by ACEA. / För att övervinna de motstånd som ett fordon utsätts för under drift krävs energi, vilket levereras genom förbränningen av bränsle. Genom att minska de körmotstånd som ett fordon utsätts för under drift, kan man öka dess energieffektivitet. Denna potential är idag högt värderad i fordonsindustrin, både ur ett miljömässigt och ekonomiskt perspektiv. På senare år har stora framsteg gjorts inom området energieffektiva fordon, men fortfarande råder det förvirring kring de energiförluster som förknippas med luftmotstånd Fd och rullmotstånd Frr, där luftmotståndet skapas av den omkringliggande viskösa luften, medan rullmotståndet genereras av hysteresen som uppstår när fordonets viskoelastiska pneumatiska däck utsätts för deformation. De energiförluster som förknippas med luft- och rullmotstånd motsvarar den största delen av de motstånd som ett fordon påverkas av, och beror på en mängd stokastiska och yttre parametrar, varav vissa är starkt korrelerade både inom och mellan nämnda motstånd. För att förbättra förståelsen kring dessa energiförluster, med fokus på förståelsen av rullmotstånd, har ett antal helfordonstest genomförts. Dessa genomfördes på provbanan Malmby Fairground med en R440 lastbil från Scania CV AB, utrustad med en mängd sensorer sammankopplade i ett mätsystem. Det uppbyggda mätsystemet möjliggjorde samtida mätningar av bl.a. drivande moment, motorvarv, fordonshastighet, däcktemperatur, omkringliggande lufts hastighet och dess riktning. Under specifika förhållanden kunde dessa parametrar möjliggöra analys av rullmotstånd genom en explicit subtraktion av luftmotstånd från den uppmätta drivande kraften. Denna metod är möjlig tack vare en förhållandevis bra modell av ekipagets aerodynamiska egenskap AHDVCd(β), som generats från vindtunneltest och CFD simuleringar. Två körcykler som möjliggjorde ovan formulerade separation designades och genomfördes. Dessa använder två skilda mätmetoder, varav den ena möjliggör analys av rullmotståndets övergående förlopp från dynamiskt till stationärt genom att hålla konstant hastighet. Den andra studerade det dynamiska förloppet genom den väletablerade metoden utrullning, dvs. utan något drivande moment. Dessa körcyklar genomfördes, för ett antal hastigheter, vilket möjliggjorde analys av både hastighets- och däcktemperaturberoendet hos rullmotstånd, under dynamiska såväl som stationära förlopp. Analysen av rullmotståndets dynamik i strävan mot stationära förhållanden visade på ett starkt temperaturberoende vid låga hastigheter dvs. v ≤ 60 kmh−1. Beroendet visade på att rullmotståndet avtog med ökande däcktemperatur och vice versa, tills dess att en någorlunda stationär temperatur för given hastighet uppnåtts. Däcktemperaturen stabiliserades till ett nytt stationärt värde inom 50 min från att hastigheten ändrats. Resultaten tyder dock på att även om stationär däcktemperatur uppnåtts finns det en fördröjning i rullmotståndets tidsspann innan rullmotståndet stabiliserat sig. För högre hastigheter, dvs. v ≥ 60 kmh-1, var dock inga klara trender synliga, varken i hastighet eller temperatur och resultaten vid v = 80 kmh-1 var kaotiska. Detta antyder att man missat att kompensera för någon kraft vid höga hastigheter, alternativt att man på något sätt kompenserar fel för luftmotståndet vid högre hastigheter. Flera faktorer hindrade försök att föreslå någon ny rullmotståndsmodell. Dessa faktorer inkluderar det kaotiska resultatet vid v = 80 kmh-1, tidsfördröjningen mellan stationärt rullmotstånd och däcktemperatur samt att resultatet för antagna stationära värden inte finner stöd i litteraturen. Resultatet från utrullningsprovet överstämmer dock bra med tidigare föreslagen dynamisk modell, samt att resultaten av beteendet hos stationär temperatur för olika hastigheter även de överensstämmer med och finner stöd i litteraturen. Slutligen har en studie kring den aerodynamiska egenskapen AHDVCd, inspirerad av pågående arbete inom ACEA (European Automobile Manufacturers’ Association) utförts både med antagandet av ett noll- skilt och med ett försumbart luftmotstånd vid låga hastigheter. Resultatet visar på en överraskande god överensstämmelse med vindtunnelmätningar, framför allt under antagandet av försumbart luftmotstånd vid låga hastigheter i enlighet med förslagen metod från ACEA.