Renault Trucks Optifuel Lab 2 – proiectat pentru viitor

Pionier în domeniul reducerii consumului de combustibil, Renault Trucks își continuă cercetările pentru a îmbunătăți în mod constant eficiența energetică a ansamblurilor sale rutiere.

Cu Optifuel Lab 2, Renault Trucks reunește într-un singur vehicul-laborator diferite tehnologii proiectate pentru a reduce consumul și pentru a  deschide calea viitoarelor sale modele de serie. O machetă la scară a acestui vehicul va fi expusă la standul Renault Trucks din cadrul IAA Hanovra.

Reducerea consumului de combustibil a fost principala preocupare care a stat la baza dezvoltării gamei Renault Trucks T, cu scopul de a o transforma într-un adevărat centru de profit pentru transportatorii. Acum, Renault Trucks anticipează viitorul, continuându-și cercetările în domeniu prin studiul tuturor căilor posibile care ar putea permite reducerea consumului unui ansamblu rutier. Aceste cercetări sunt efectuate prin intermediul unui vehicul-laborator, Optifuel Lab 2, care are la bază un Renault Trucks T și care continuă inițiativa Optifuel Lab 1, introdusă în 2009. Proiectul a fost dezvoltat cu sprijinul a opt parteneri: Plastic Omnium, Michelin, Sunpower, Renault, IFP Energies Nouvelles, CEP-Armines, CETHIL-INSA din Lyon și LMFA-Ecole Centrale din Lyon. Se bucură, de asemenea, de suportul Agenției Franceze pentru Mediu și Control al Energiei (ADEME).

Optifuel Lab 2 încorporează 20 de tehnologii, fiecare dintre ele raportându-se la cele patru mari aspecte asociate consumului: managementul energiei, aerodinamica, rezistența la rulare și asistența la conducere. Claude Covo, directorul proiectului, prezintă principalele tehnologii dezvoltate prin acest laborator mobil.

Optimizarea diferitelor surse de energie, reducând în acelați timp necesitățile
La baza cercetărilor realizate prin intermediul Optifuel Lab 2 se află optimizarea managementului diferitelor surse de energie. „Ideea este de a preleva cât mai puțină energie cu putință de la motorul termic”, explică Claude Covo. „Astfel, am electrificat câteva dintre echipamentele auxiliare, cum ar fi climatizarea, pompa de apă, cea de combustibil și cea de direcție. Apoi am multiplicat sursele de energie electrică prin adăugarea unor panouri solare și prin instalarea unui sistem de recuperare a energiei termice a gazelor de eșapament, bazat pe ciclul Rankine.” Când șoferul sau vehiculul solicită energie, un computer analizează necesitățile, găsește cea mai potrivită și eficientă sursă de energie (solară, Rankine etc) și o distribuie în timp real. „Optifuel Lab 2 operează ca un răspuns pe o piață de cerere și ofertă energetică”, explică Claude Covo. „Cu cât mai multă energie este disponibilă la un cost redus, cu atât mai multă se va consuma.” Prin prioritizarea surselor „gratuite” de energie, cum ar fi cea solară sau cea provenită din temperatura gazelor de eșapament, Optifuel Lab 2 limitează utilizarea energiei produse de către alternatorul motorului cu combustie internă, reducând, astfel, consumul de combustibil.

În paralel cu acest sistem avansat de management al energiei, Renault Trucks lucrează, de asemenea, la limitarea necesităților vehiculului. Pentru a atinge acest obiectiv, o atenție particulară a fost acordată izolației cabinei. Suprafețele vitrate utilizează un tip special de sticlă cu proprietăți izolatoare deosebite, în timp ce pe acoperiș a fost instalat un deflector ajustabil. Atunci când vehiculul este în staționare, deflectorul se depliază, pentru a proteja cabina împotriva radiațiilor solare, în timp ce un extractor de aer, alimentat prin intermediul propriului său panou solar, îndepărtează aerul cald din interiorul cabinei. Atunci când vehiculul pornește, deflectorul se repliază, pentru a îmbunătăți performanțele aerodinamice ale vehiculului. Mai mult decât atât, pentru a răci cabina, Renault Trucks a instalat un sistem de aer condiționat alimentat în întregime cu energie provenind de la panourile solare. Sistemul poate, astfel, produce aer rece chiar și când vehiculul se află în staționare și motorul este oprit.

Panourile fotovoltaice
Panourile solare care echipează Optifuel Lab 2 au fost special dezvoltate pentru acest proiect. Acestea trebuie să răspundă unor constrângeri particulare: „Panourile solare au trebuit să urmărească profilul curbat al trailerului, pentru a nu interfera cu aerodinamicitatea vehiculului”, explică Claude Covo. „În același timp, acestea au trebuit să facă față condițiilor cu care se confruntă un camion pe șosea și oricărui incident care ar putea apărea. Astfel, n-am putut utiliza panouri standard.” Panourile solare dezvoltate pentru Optifuel 2 sunt ușoare, deformabile, echipate cu 48 module acoperind o suprafață de 40 mp, și generează cu 30% mai multă energie decât panourile standard.

Recuperarea energiei termice a gazelor de eșapament
În ciuda îmbunătățirilor permanente aduse motoarelor Diesel, o parte din energia pe care acestea o utilizează se pierde sub formă de căldură. Renault Trucks a dezvoltat un sistem care recuperează energia termică a gazelor de eșapament. Idea este foarte simplă: convertirea căldurii gazelor de eșapament în energie electrică. „Din punct de vedere tehnic, sistemul operează pe baza ciclului Rankine”, spune Claude Covo. „Caloriile la nivelul gazelor de eșapament sunt recuperate prin intermediul unui sistem care vaporizează fluidul de lucru și utilizează acești vapori pentru alimentarea unui generator electric”. Aceasta constituie o nouă sursă de energie electrică, reducând solicitările asupra alternatorului convențional.

Îmbunătățirea aerodinamicii pentru producerea efectului de „picătură de apă”
„Influența asupra aerodinamicii Optifuel Lab 2 s-a concentrat asupra întregului ansamblu, cap tractor-semiremorcă”, subliniază Claude Covo. „Am urmărit o potrivire perfectă între cele două elemente, pentru a reproduce efectul de picătură de apă, reducând rezistența aerodinamică și, astfel, consumul”. Deflectorul mobil montat pe acoperiș, deschis atunci când vehiculul este în staționare, pentru o mai bună izolare a cabinei, se repliază la viteze de peste 50 km/h, fapt care asigură o unitate perfectă cu trailerul. Efectul de picătură de apă este crescut prin intermediul formei curbate a acoperișului, al deflectoarelor laterale, de 70 cm, din partea posterioară și al carenajelor laterale situate de-a lungul trailerului. Demn de remarcat este și faptul că oglinzile retrovizoare și cele pentru vizibilitate frontală au fost înlocuite prin camere uniformizate cu suprafața caroseriei, pentru a limita și mai mult zonele de turbulență și pentru a asigura o alunecare perfectă a aerului. Optifuel Lab 2 dispune, de asemenea, de un spoiler mobil la nivelul grilei radiatorului. Atunci când este depliat, acesta permite o evacuare mai bună a fluxului de aer care trece pe sub camion și limitează frecarea de sub șasiu. Spoilerul se repliază automat la viteze sub 50 km/h, pentru a preveni eventualele avarii care pot apărea la viteze mici, din cauza denivelărilor, de exemplu.

Limitarea rezistenței la rulare
Ca o extensie a considerațiilor privind aerodinamica, inginerii Renault Trucks s-au concentrat, și asupra rezitenței la rulare a ansamblului cap tractor-semiremorcă. În acest sens, au utilizat o soluție originală, care adaptează în mod constant nivelul uleiului axei motoare, în funcție de necesitățile acesteia de lubrifiere și răcire. Când vehiculul are nevoie de cuplu, sistemul crește nivelul uleiului din axa motoare. Atunci când rulează la o viteză constantă și axa motoare are mai puțină nevoie de lubrifiere și răcire, cantitatea uleiului este redusă. Lubrifiantul este stocat într-o secțiune separată a rezervorului axei. Aceasta permite sistemului să limiteze pierderile de energie cauzate de barbotarea uleiului.
Optifuel Lab 2 este echipat și cu anvelope-prototip special dezvoltate de către Michelin. Acestea au fost optimizate pentru a avea o rezistență la rulare redusă, astfel încât să poată contribui în mod semnificativ la reducerea consumului de combustibil.

Asistența șoferului în timpul conducerii
Șoferul rămâne factorul cheie atunci când este vorba despre reducerea consumului. Stilul de conducere poate avea o influență de mai mult de 3 l la 100 km. Inginerii care au dezvoltat Optifuel Lab 2 nu au trecut cu vederea acest aspect și au dezvoltat elemente speciale de asistență a șoferului în timpul conducerii. Astfel, Optifuel Lab 2 este echipat cu un limitator de viteză adaptabil. Echipat cu propriul său GPS, limitatorul calculează cel mai bun nivel de viteză, care nu trebuie depășit, în conformitate cu poziția camionului și cu configurația șoselei, în timp real și cu anticipație. „În termeni concreți, sistemul poate anula comanda de viteză a șoferului, pentru a anticipa o rampă sau o pantă”, spune Claude Covo. „Totul se produce instantaneu”.

În mod similar, pedala de accelerație se adaptează situației. Pedala opune mai multă sau mai puțină rezistență, în funcție de necesitățile șoferului de a accelera sau a încetini. Dacă sistemul detectează, de exemplu, că urmează un giratoriu sau sfârșitul unei rampe, pedala va deveni mai dură și îi va impune șoferului să încetinească. Atunci când sistemul este în funcțiune, șoferul este informat despre acest lucru printr-un simbol afișat pe bord și printr-o ilustrare a următorului eveniment (giratoriu, rampă, pantă, barieră de plată taxe autostradă etc). Datorită acestui instrument de sprijin, șoferul va ști întotdeauna cum să își adapteze stilul de conducere în așa fel încât să fie cât mai favorabil reducerii consumului de combustibil.

Cu Optifuel Lab 2, Renault Trucks beneficiază de un laborator mobil, care îi permite să își continue cercetările și să testeze diferite tehnologii destinate unei și mai importante reduceri constante a consumului de combustibil. Vehiculul se află, în prezent, în utilizare în condiții normale de trafic, pentru a calcula economia de combustibil care poate fi obținută. Rezultatele vor fi făcute publice în primul trimestru al anului 2015.

Așa cum diverse tehnologii încorporate de Optifuel Lab 1 au fost reutilizate pentru vehiculele de serie din noua gamă EURO VI, unele dintre cele care sunt testate pe această a doua generație de vehicul experimental sunt proiectate pentru a fi disponibile pe viitoarele modele de serie. În fine, preocuparea Renault Trucks rămâne mereu aceeași: a dezvolta și a oferi clienților săi vehicule care să utilizeze din ce în ce mai puțin combustibil.