26
Mars
2024
|
10:30
Europe/Amsterdam

Bancs d'essais innovants chez Daimler Truck

Des tests approfondis : des installations d'essai innovantes garantissent les normes de qualité chez Mercedes-Benz Trucks.

Leinfelden-Echterdingen / Wörth-am-Rhein (Allemagne) –Wörth-am-Rhein abrite non seulement le plus grand site de production de camions de Mercedes-Benz Trucks, mais aussi le centre de développement et d'essais de l'entreprise (EVZ). L'EVZ permet de concentrer les essais sur les poids lourds en un seul lieu, avec un total de six bancs d'essai intérieurs innovants et la piste de rodage dans la zone extérieure directement voisine.

À l'EVZ, ces processus de test et d'évaluation font partie du travail quotidien, quel que soit le type de chaîne cinématique des véhicules. Toutefois, les activités se concentrent de plus en plus sur la spécialisation des procédures d'essai relatives aux systèmes d'entraînement des camions à base de batterie et d'hydrogène - et elles se concentrent actuellement sur le Mercedes-Benz eActros 600 à batterie, qui est en train d'être préparé à grands pas pour la production en série.

Le bâtiment 220 du banc d'essai situé dans les locaux de l'EVZ à Wörth abrite le banc à pistons multiples, un accessoire de développement probablement unique au monde, qui permet d'analyser le comportement vibratoire des véhicules du point de vue du confort et de la sécurité du conducteur. Une autre installation du site est l'une des chambres d'essais climatiques les plus puissantes d'Europe, dans laquelle les essais peuvent être réalisés à des températures extrêmement froides et/ou extrêmement chaudes. Les deux installations d'essai ont été conçues dès le départ pour les camions à motorisation alternative tels que le Mercedes-Benz eActros 600.

Simulation routière et comportement des véhicules sur le banc à pistons multiples (« Multi Piston Bench »)

Le banc à pistons multiples effectue des simulations des vibrations causées par différents revêtements routiers. À cette fin, une série de revêtements routiers réels est générée et simulée sur la base des données d'enquêtes réelles saisies dans le système ; les simulations vont d'itinéraires autoroutiers, de routes rurales et de routes à nids-de-poule jusqu'à des itinéraires constitués entièrement de routes en mauvais état. La génération de vibrations dans le véhicule est réalisée dans le sens vertical et longitudinal à l'aide de signaux d'excitation d'une amplitude et d'une fréquence définies.

La priorité absolue des développeurs est d'utiliser le banc à pistons multiples pour obtenir des résultats de mesure validés et des analyses reproductibles des vibrations et des résonances de véhicules complets. Indépendamment de la variante d'entraînement, il est possible d'examiner et d'évaluer le comportement en matière de vibrations et d'accélération des différents composants et sous-ensembles du véhicule. Dans ce contexte, le comportement du châssis et des parties de la carrosserie ainsi que l'effet sur le confort de voyage sont mesurés et évalués à différentes fréquences d'excitation. Les scénarios d'essai dans le banc à pistons multiples comprennent non seulement l'examen de l'installation stable des roulements et des amortisseurs et l'effet de leur comportement vibratoire sur d'autres composants du véhicule, mais aussi l'identification des endroits étroits où l'abrasion peut se produire, tels que les conduits de câbles et de tuyaux.

En fonction de la portée, l'examen du comportement de vibration et de résonance d'un véhicule complet ou d'assemblages individuels peut durer entre huit et quatorze jours.

Structure et function du “Multi Piston Bench” de Wörth

Avec ses dimensions et ses possibilités d'essai inégalées, le banc à pistons multiples est unique en termes de capacités de haute performance. Il s'agit d'une combinaison de dix vérins hydrauliques installés longitudinalement et dix verticalement sur une fondation vibrante innovante qui fait vibrer de manière ciblée le véhicule maintenu en position. Un cylindre agissant verticalement et un autre longitudinalement ont été installés pour chaque roue et, dans le cas de pneus jumelés, pour chaque paire de roues.

Les fondations vibrantes reposent sur du béton et, avant chaque essai de vibration, elle est soulevée à l'aide de ressorts pneumatiques et découplée de l'environnement. Cela permet d'éviter que les vibrations et les oscillations générées pendant la procédure d'essai ne soient transmises au bâtiment du banc d'essai. Le banc à pistons multiples est actionné par une unité hydraulique centrale composée de huit pompes avec une pression d'huile de 280 bars. Chaque cylindre a une limite de charge de huit tonnes.

Les cylindres peuvent être contrôlés individuellement. Cela signifie que le banc à pistons multiples peut être utilisé pour mesurer, examiner et analyser le comportement vibratoire de véhicules complets comportant jusqu'à cinq essieux et d'une longueur totale maximale de 20 mètres. La largeur de la voie est variable - elle peut être réglée à n'importe quelle valeur entre 1,77 mètre et 2,06 mètres. Dans cette installation, il est possible de tester des véhicules avec des semi-remorques ou des remorques d'une largeur maximale de 2,50 mètres, d'une hauteur maximale de 5,30 mètres, d'une charge maximale par roue de huit tonnes et d'un poids combiné maximal de 60 tonnes.

Chaud et froid : la chambre climatique ultra-performante

La chambre d'essais climatiques haute performance de l'EVZ de Wörth a été conçue dès le départ pour être utilisée également avec des véhicules électriques et à hydrogène. L'avantage : contrairement aux essais en conditions réelles sur le terrain, par exemple en Finlande ou en Espagne, la chambre d'essais climatiques permet de reproduire avec souplesse les conditions climatiques simulées dans des conditions environnementales comparables tout au long de l'année.

La chambre d'essai climatique fonctionne dans une plage de température allant de -40 °C à +70 °C. En plus de la température, elle dispose également d'un contrôle de l'humidité qui permet de régler différents niveaux d'humidité allant jusqu'à 100 %, selon les besoins, dans les limites de la physique. Le coefficient de changement de température pour les réglages de température et les déterminations d'humidité est de 1,0 Kelvin ou d'un degré Celsius par minute ; les valeurs souhaitées peuvent être spécifiées avec un haut niveau de précision. Cela signifie que les innovations techniques ainsi que les fonctions mécaniques, électriques et de confort, telles que la climatisation, pour les moteurs conventionnels et alternatifs, peuvent être testées dans des conditions climatiques allant de l'arctique au subtropical.

La chambre d'essai climatique peut accueillir deux tracteurs semi-remorques. Dans cette chambre, des tests approfondis sont effectués sur le comportement de divers systèmes dans des conditions de température et d'humidité variables. L'optimisation du comportement au démarrage à froid des véhicules à combustion interne et électriques est un élément important à cet égard. Dans le cas des véhicules électriques, les aspects les plus importants des essais sont la gestion de la batterie et la charge de la batterie (SoC).

La climatisation de la cabine du conducteur est testée dans la chambre d'essai climatique, tout comme l'état et l'efficacité de l'isolation contre le froid et la chaleur utilisée dans les véhicules. En outre, les essais fonctionnels des composants mécaniques et électriques, tels que la direction, les vérins de basculement et le capot avant, sont réalisés dans différentes conditions climatiques. De même, les équipements optionnels des camions spécifiquement destinés aux pays nordiques font l'objet de procédures visant à tester leur bon fonctionnement dans le froid arctique.

Protection et sécurité en cas de chaleur ou de froid extrême

Pour les essais, l'enceinte climatique est équipée de dispositifs de sécurité, notamment d'un système de ventilation des gaz d'échappement et d'un système d'alerte en cas de fuite de monoxyde de carbone, d'hydrogène ou de méthane. En cas de danger imminent, trois niveaux de systèmes d'alerte optiques et acoustiques invitent les personnes présentes à quitter immédiatement la chambre d'essais climatiques. En outre, le système d'alerte est directement relié au service d'incendie de l'entreprise.

Les mesures de sécurité prévoient également que le centre de contrôle doit être occupé pendant une procédure d'essai en cours, tant qu'il y a des personnes dans la chambre. Des conditions d'accès strictes s'appliquent et l'intérieur de la chambre d'essais climatiques est surveillé en permanence par des caméras : Il est interdit aux employés d'accéder à la chambre ou d'y rester seuls ou sans vêtements de protection. Deux membres du personnel sont toujours présents. Toute personne accédant à la chambre à des températures inférieures à -25 °C doit présenter un certificat médical. Au-delà de +50°C, aucun membre du personnel ne peut se trouver à l'intérieur de la chambre d'essais climatiques.

Procédures d’essais supplémentaires : essais en conditions réelles

Les résultats obtenus dans les installations d'essai en laboratoire sont comparés en permanence aux résultats obtenus lors des essais, souvent d'une durée de plusieurs semaines, sur des routes d'essai en plein air à travers l'Europe, généralement dans des conditions réelles extrêmes, et sont ensuite examinés sur place pour vérifier leur reproductibilité. L'influence de facteurs tels que les chaussées gelées ou ramollies par la chaleur, l'effet du rayonnement solaire et les conditions de luminosité et de vent entrent en jeu, car ils ne peuvent être reproduits dans des conditions d'essai stationnaires. Ces essais comprennent, par exemple, des routes d'essai dans des régions comme Rovaniemi, au cercle polaire arctique en Finlande, qui deviennent extrêmement froides en hiver (essais d'hiver) ou dans la Sierra Nevada en Andalousie, dans le sud de l'Espagne, qui devient extrêmement chaude en été (essais d'été). Cela permet de tester, de sécuriser et d'optimiser les fonctions de chaque système de fonctionnement et de batterie.

Mercedes-Benz Trucks a terminé l'été dernier les essais estivaux de l'eActros 600, un camion électrique à batterie destiné au transport de marchandises sur de longues distances. Les ingénieurs d'essai ont passé environ cinq semaines à tester le camion électrique avec un poids total en charge de 44 tonnes et une charge utile d'environ 22 tonnes à des températures très élevées allant jusqu'à +44 °C dans le sud de l'Espagne. Les essais ont porté sur le bon fonctionnement du système de climatisation en cas de forte chaleur, sur les performances du groupe motopropulseur et sur la gestion thermique de la batterie, ainsi que sur les mesures effectuées lors de la recharge dans les stations de recharge rapide. À l'issue des essais, un prototype a réussi à parcourir par ses propres moyens un trajet de plus de 2 000 kilomètres entre Grenade et le centre de développement et d'essai de Mercedes-Benz Trucks à Wörth am Rhein.

En mars 2024, Mercedes-Benz Trucks a terminé en Finlande les derniers essais hivernaux du camion Mercedes-Benz eActros 600 destiné au transport longue distance avant le lancement de sa production en série vers la fin de l'année 2024. Dans la glace, la neige et à des températures allant jusqu'à -35 °C, la génération prototype raffinée de l'eActros 600, qui est destinée à être déployée dans l'important segment du transport électrique à batterie sur de longues routes internationales, a dû prouver non seulement ses capacités en fonctionnement, mais aussi que sa gamme est adaptée au transport longue distance dans des conditions extrêmement défavorables. En particulier, les effets du froid extrême sur la maniabilité, l'ergonomie et le confort ont été testés sur le site d'essai de Rovaniemi. Les essais ont également porté sur des critères tels que le comportement au démarrage et la protection contre le froid des composants de l'entraînement, le système de gestion thermique, le comportement de charge et la robustesse des systèmes de capteurs.

Résumé

·       Installations d'essai innovantes pour les camions à Wörth-am-Rhein

·       Analyse de véhicules entiers et de composants individuels sur le banc à pistons multiples et dans la chambre d'essai climatique

·       Analyses des vibrations et des résonances sur le banc à pistons multiples

·       Analyse du comportement dans des conditions de température et d'humidité variables dans la chambre d'essai climatique

·       Essais en conditions réelles dans des zones climatiques chaudes et froides