Energy Savings and Range Extension from Aerodynamic Improvements of Emerging Zero-Emission Heavy Vehicle Concepts
Notice bibliographique
Résumé
An energy-use analysis is presented to examine the potential energy-savings and range-extension benefits of aerodynamic improvements to tractors and trailers used in commercial transportation. The impetus for the study was the observation of aerodynamically-redesigned/optimized tractor shapes of emerging zero-emission commercial vehicles that have the potential for significant drag reduction over conventional aerodynamic tractors. Using wind-tunnel test results, a series of aerodynamic performance models were developed representing a range of tractor and trailer combinations. From modern day-cab and sleeper-cab tractors to aerodynamically-optimized zero-emission cab concepts, paired with standard dry-van trailers or low-drag trailer concepts, the study examines the energy use, and potential savings thereof, from implementing various fleet configurations for different operational duty cycles. An energy-use analysis was implemented to estimate the energy-rate contributions associated with inertial accelerations, grade forces, rolling resistances, and aerodynamic-drag forces for three types of duty cycles: Long Haul, Regional Haul, and Urban Delivery. A duty-cycle-simulation approach was implemented using speed-dependent wind-averaged-drag models, adapted for local wind-speed magnitudes representative of each duty-cycle environment. This method was validated for the long-haul cycle against a constant-speed wind-climate-simulation approach applied to a fleet-transportation network. Results demonstrate that Urban Delivery operations expend a smaller magnitude, and smaller relative proportion, of energy use to overcome aerodynamic drag, but that significant savings are nonetheless possible for these operations with aerodynamic improvements to the trucks. Over the range of tractor- and trailer-aerodynamic improvements examined, the analyses reveal the potential for 4-27% energy-rate savings and 5-37% range extension for the Long Haul cycle, 3-16% energy-rate savings and 3-18% range extension for the Regional Haul cycle, and with 2-9% energy-rate savings and 2-10% range extension estimated for the Urban Delivery Cycle. Although results show significant reductions in energy use associated with emerging zero-emission-tractor shapes, trailer-aerodynamic improvements are shown to have about twice the potential for energy savings and range reduction than do tractor-aerodynamic improvements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».