Bättre åkkomfort i bussar
De senaste åren har kravet på god åkkomfort kommit att bli allt viktigare i utvecklingen av nya stadsbussar. För att kunna möta dessa krav fordras större kunskap om hur konstruktionen av bussar påverkar den miljö som förare och passagerare utsätts för. I en doktorsavhandling vid Chalmers visar Peter Eriksson hur man med virtuella metoder och genom optimering av olika delsystem i bussen kan förbättra åkkomforten genom att minska vibrationerna.
En snabb utvecklingsprocess kräver idag att man använder sig av virtuella modeller i ett tidigt skede för att man skall kunna konstruera bussen så bra som möjligt innan kostsamma prototyper byggs. Peter Eriksson har utvecklat ett verktyg för att kunna optimera busskonstruktionen med hjälp av virtuella modeller och numeriska metoder. Verktyget består i huvudsak av tre delar:
· Beräkning av de vibrationer som uppkommer i bussar till följd av vägstörningar
· Utvärdering av dessa vibrationer utifrån hur människan uppfattar dem. Denna görs enligt komfortstandarden ISO 2631:1997
· Optimeringsmodul med olika optimeringsmetoder
Tre olika optimeringsproblem har studerats med dessa verktyg och resultaten visar bland annat att åkkomforten förbättras, generellt sett, när styvheten på chassi- och karosstrukturen ökar. Tyvärr medför detta ofta att vikten på bussen ökar, vilket inte är bra för bränsleförbrukning, slitage med mera, och en strategi för att ta hänsyn till detta i optimeringen anges i avhandlingen. Peter Eriksson har vidare utfört en känslighetsanalys där han identifierat de saker som påverkar åkkomforten mest i den bärande konstruktionen, hjulupphängningen och drivlineupphängningen.
Resultaten visar också att sambandet mellan åkkomforten i bussen och olika konstruktionsparametrar är komplext och att en traditionell lokal optimeringbeskrivning kan få problem med att hitta den bästa konstruktionslösningen. Under en fem månaders vistelse vid University of Iowa i USA har därför Peter Eriksson studerat olika globala optimeringsalgoritmer för just denna typ av otimeringsproblem
Peter Eriksson har också studerat hur ett reglertekniskt system kan utnyttjas för att med hjälp av aktiv fjädring luta busskarossen vid kurvtagning
Avhandlingen “Ride Comfort Optimization of Buses” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers tidigare i sommar.
Kontaktinformation
Mer information:
Peter Eriksson, Byggnadsmekanik, Chalmers tekniska högskola
Industridoktorand anställd vid Scania CV AB Buses & Coaches, tel 0704-338663
