Le cœur battant de la nouvelle chaîne cinématique
Au cours des cinq dernières années, les équipes de recherche et développement de Scania ont tout mis en œuvre pour développer la plateforme de moteurs à combustion la plus économe en énergie et la plus durable que l'industrie du transport lourd ait jamais vue. Voici comment elles ont conçu le super-efficace Scania Super.
Comment améliorer une plateforme de moteur qui a remporté le Prix Européen Green Truck cinq années de suite ? Comment développer une chaîne cinématique qui renforcera la position de leader de Scania dans le domaine du transport durable pour le reste de la décennie ? Comment s'assurer les victoires dans les futurs tests de consommation de carburant, un domaine dans lequel Scania est fière de ses résultats et qu'elle souhaite conserver ? Pour les développeurs du Centre Technique Scania qui ont reçu ces missions, les réponses sont : détermination, innovation et orientation client.
Toute nouvelle plateforme « Nous avons eu le privilège de partir d'une feuille blanche pour développer une toute nouvelle plateforme de moteurs 13 litres », explique Linda Pukk Berggren, ingénieure en chef adjointe. « En partant de zéro, nous avons pu concentrer tout notre travail de conception sur les besoins des clients, sans contraintes. C'est pourquoi nous pouvons désormais présenter un produit dont le secteur des transports a réellement besoin ici et maintenant pour prendre les mesures nécessaires en vue d'un avenir durable », ajoute-t-elle.
Avec la plateforme de moteur Super, les ingénieurs de Scania ont trouvé l'équilibre parfait (et délicat) entre un moteur très performant et le système de post-traitement le plus efficace possible pour limiter les émissions, mais qui en même temps est « non intrusif » pour le moteur et le laisse réaliser son potentiel. « Nous atteignons jusqu'à 50 % d'efficacité thermique au freinage. C'est vraiment remarquable et cela signifie qu'un tout nouveau niveau d'énergie va directement aux roues. Ce qui est également important, c'est que la consommation de carburant est réduite de manière significative pour une très large partie du régime moteur et de la zone de charge. Cela signifie que de nombreuses applications différentes, telles que les véhicules de transport longue distance, de construction et les forestiers, bénéficieront de ces améliorations et émettront moins de CO2 », explique Magnus Nilsson, directeur technique du service de post-traitement.
Grâce à cette efficacité énergétique exceptionnelle et à d'autres mises à jour majeures de la chaîne cinématique Scania – telles qu'une nouvelle boîte de vitesses et une nouvelle gamme d'essieux arrière moteurs – des économies de carburant de 8 % ou plus peuvent être réalisées pour les transports longue distance. Et ce, par rapport aux niveaux de performance de Scania déjà à la pointe du secteur. L'efficace vient de devenir super-efficace. Doubles arbres à cames en tête et SCR uniquement Alors, qu'y a-t-il sous le capot du nouveau moteur 13 litres ? Beaucoup de choses, en fait. Les nouvelles caractéristiques comprennent un double arbre à cames en tête, des injecteurs optimisés, une combustion améliorée, une pompe à carburant haute pression optimisée, un refroidissement et une lubrification améliorés, une efficacité accrue du turbocompresseur et un système de gestion du moteur de pointe.
En outre, le double dosage du système de réduction catalytique sélective (SCR) Scania, qui a fait ses preuves en termes d'économies de carburant, d'augmentation de la productivité et du temps de fonctionnement, a été entièrement repensé. Le système s'est fait son propre nom : Scania Twin SCR. « Notre nouveau système de post-traitement Twin SCR est une ‘usine chimique’ inventive conçue pour utiliser la chaleur limitée émise par le moteur efficace. Il est capable de réduire considérablement les émissions d'oxydes d'azote et de particules. Ce concept est également évolutif pour une législation environnementale plus stricte dans les années à venir », ajoute Magnus Nilsson.
« Nous ne pouvions pas croire les données » Magnus Nilsson et Pukk Berggren disent tous deux qu'ils gardent un souvenir très vivace du processus de développement qui a duré cinq ans. Avec plus de deux milliards d'euros, c'est l'un des plus grands investissements jamais réalisés par Scania dans une nouvelle chaîne cinématique. Magnus Nilsson explique qu'en 2019, les équipes de développeurs étaient assez perplexes lorsqu'elles ont testé des camions équipés de la nouvelle plateforme de moteurs dans la chaleur et la haute altitude des montagnes de la Sierra Nevada, dans le sud de l'Espagne. Les données indiquaient une réduction significative de la consommation de carburant – d'environ 10% dans certains tests – comparé au produit Scania actuel primé, qui sera remplacé par la nouvelle plateforme.
« Nous avons vérifié l'équipement de test car nous n'étions pas sûrs des relevés, d'autant plus que le débit d'échappement était comparativement faible. Le débit des gaz d'échappement est un paramètre important pour la conception du système de post-traitement et pour le dimensionnement du catalyseur. Plus le débit des gaz d'échappement est élevé, plus le temps dont dispose le catalyseur pour réduire les émissions est court. Les expériences ont été réexécutées et confirmées dans des cellules d'essai de R&D à Södertälje. Et nous avons compris, le nouveau moteur était vraiment aussi bon que ça : nous avons obtenu cette réduction significative du débit massique et, plus important encore, du carburant pendant les essais », déclare Magnus Nilsson.
Pour sa part, Pukk Berggren garde un excellent souvenir de la conduite des camions d'essai dans le sud de l'Espagne. « La sensation des camions et la nouvelle chaîne cinématique étaient absolument incroyables. Je n'arrivais pas à croire à quel point la conduite du camion était silencieuse et souple. C'est un souvenir qui restera avec moi pour toujours », déclare-t-elle.
