Na acht maanden van afstelling en zeven maanden van tests met zijn laboratoriumvoertuig Urban Lab 2 wist Renault Trucks het brandstofverbruik en de CO2-emissies in en om de stad met 12,8 procent terug te dringen in vergelijking met een standaardvoertuig. Dat resultaat werd behaald door de stroomlijn, de aandrijflijn, de banden en de communicatie met andere voertuigen en infrastructuren te optimaliseren.
Het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot van zijn voertuigen verminderen blijft een topprioriteit voor Renault Trucks. Het samenwerkingsproject ‘EDIT’ (Efficient Distribution Truck), dat in 2016 werd opgestart, verzamelde zes partners rond Renault Trucks: Valeo, Lamberet, Michelin, BeNomad, INSA de Lyon (LamCoS) en IFSTTAR (LICIT). Het EDIT-project had als doel om het brandstofverbruik van een vrachtwagen in stedelijk en regionaal verkeer met 13 procent terug te dringen bij een gecontroleerde temperatuur. Uit dat project ontstond het laboratoriumvoertuig Urban Lab 2. Zeven maanden van tests en 4.500 testkilometers op open wegen en testbanken bevestigden de hypotheses die in het begin van het project werden vooropgesteld. De Urban Lab 2 verbruikt 12,8 procent minder brandstof dan de Renault Trucks D Wide die als referentie werd genomen. Dat stemt overeen met een verschil van 3,5 liter brandstof en 9 kilogram CO2 per 100 kilometer.
Testcyclus en meetprocedure
Om een testcyclus uit te werken die statistisch representatief is voor distributiegebruik met gecontroleerde temperatuur vertrokken de ingenieurs van Renault Trucks van een database met gegevens van meer dan 8.000 kilometer aan metingen.
Deze cyclus op open wegen bestaat uit 12 kilometer stadsverkeer, 50 kilometer gewestelijk verkeer en 57 kilometer snelwegverkeer.
Voor de tests werden de Urban Lab 2 en het referentievoertuig ingereden op de rollentestbank en werden de prestaties van de aandrijflijn van beide voertuigen tot in het detail gecontroleerd om ervoor te zorgen dat ze allebei representatief waren dit project.
De tests bestonden uit metingen op de weg, op de rollentestbank (met simulatie en beheersing van reproduceerbare weg- en temperatuuromstandigheden) en door simulaties om de metingen te correleren. Parallel daarmee werden dezelfde tests uitgevoerd met een referentievoertuig waarvan de geometrische specificaties en aandrijflijn vergelijkbaar waren met die van het laboratoriumvoertuig (D Wide van 19 ton en 280 pk, uitgerust met een koelkoetswerk van Lamberet). Elk van de technologieën ontwikkeld in het kader van dit project werd op onafhankelijke wijze geëvalueerd.
Evaluatie van de aerodynamische optimalisering
Renault Trucks heeft samengewerkt met Lamberet om de stroomlijn van de vrachtwagen en het koelkoetswerk te optimaliseren.
Om de luchtstroom te verbeteren, werden er verdampers geïntegreerd in het dak van het koetswerk en werd de koelgroep in de wielbasis van het voertuig geplaatst. Er werden ook aerodynamische addenda toegevoegd, zoals achtervleugels en opklapbare stoffen panelen die door Renault Trucks en Lamberet werden ontwikkeld. Uitklapbare treden, luchtgeleiders aan de wielen en op het dak, een windgeleider op het dak, een spoiler en zijdelingse luchtgeleiders op de cabine behoren eveneens tot de specifieke uitrusting. Tot slot vervangt een camerasysteem de klassieke buitenspiegels.
De verbruikswinst als gevolg van de aerodynamische uitrusting werd op het snelweggedeelte van de test gemeten. Deze metingen werden vroeg in de ochtend uitgevoerd om te voorkomen dat wind de metingen zou kleuren. De windsnelheid werd op drie verschillende punten gemeten om zeker te zijn dat de klimaatomstandigheden identiek waren voor de Urban Lab 2 en het referentievoertuig. Bovendien werd het testprotocol zeven keer uitgevoerd om de betrouwbaarheid van de resultaten te verzekeren.
Op basis van de behaalde resultaten werd een correlatie opgesteld door middel van simulaties om de winst over de hele cyclus te meten. In die simulaties werd ook rekening gehouden met het verschil in leeggewicht en elektriciteitsverbruik tussen beide voertuigen.
De resultaten van de tests hebben bevestigd dat de aerodynamische optimalisering een van de voornaamste hefbomen is om het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot van een distributievoertuig te verlagen, met name wanneer het rond de stad wordt gebruikt.
Integratie van het microhybridesysteem
De Urban Lab 2 experimenteerde ook met een systeem dat microhybridetechnologie met een stop-startsysteem combineert en dat in samenwerking met Valeo werd ontwikkeld.
Er werden verscheidene werkingsprincipes voor het microhybridesysteem getest om de recuperatie van energie te maximaliseren, zowel tijdens het remmen als bij het uitbollen. Ook werd er heel wat aandacht besteed aan de stop-startstrategie van de motor om de duurtijd en de inherente trillingen tot het minimum te beperken.
De verbruikstest van het microhybridesysteem werden uitgevoerd op een rollentestbank, en dat volgens drie modi:
– zonder het microhybridesysteem, in de standaardconfiguratie
– met het microhybridesysteem, maar zonder stop-startsysteem
– met het microhybridesysteem en het stop-startsysteem
De tests met het stop-startsysteem en het microhybridesysteem hebben een aanzienlijke verbruikswinst bevestigd.
Connectiviteit met andere voertuigen en infrastructuren
De Urban Lab 2 beschikt over een navigatiesysteem ontwikkeld door BeNomad. Dat is voorzien van een systeem om met verkeerslichten te communiceren: door deze verbinding met de infrastructuur ontvangt de Urban Lab 2 informatie over de lichten en berekent het systeem of het zuiniger is om te versnellen, dan wel te vertragen.
Om de invloed van deze technologieën op het brandstofverbruik te berekenen, werden er eerst metingen uitgevoerd over het stadsgedeelte van de testcyclus, om het reële verkeer en de lichten in kaart te brengen. Om betrouwbare statistieken te verkrijgen, waren er verscheidene simulaties nodig, die rekening hielden met de verschillende verkeersomstandigheden en afwijkende vertrekuren.
Vervolgens werden er tests uitgevoerd op een afgesloten circuit en daarna op open wegen in Bordeaux. Die laatste tests hebben aangetoond hoe belangrijk de controle door het algoritme bij vertragingen is om de verbruikswinst te optimaliseren.
Deze rijhulptechnologie biedt aanzienlijke voordelen voor de reductie van het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot, maar ook op vlak van rijcomfort.
Banden: verlaging van de rolweerstand
De Urban Lab 2 is geschoeid met prototypebanden van Michelin, die speciaal werden ontwikkeld om hun rolweerstand te verminderen zonder daarbij te raken aan de andere prestaties (remmen, levensduur, rijgedrag, enz.).
Het rijgedrag van de banden werd gemeten op de gewestelijke routes en snelwegstukken van de testcyclus. Er werden drie reeksen van tests uitgevoerd met het referentievoertuig en het labovoertuig om de temperatuur-en drukstijging in elk van de banden te meten.
Op basis daarvan bepaalde een specifiek simulatiemodel uitgewerkt door Michelin de evolutie van de rolweerstand over de hele cyclus heen. Zo kon het verbruiksverschil nauwkeuriger worden bepaald dan bij de standaardmethode die erin bestaat om een vaste en optimale rolweerstand (ISO-waarde) te gebruiken.
Het EDIT-project heeft het mogelijk gemaakt om na te gaan in welke mate de gebruikte technologieën bijdragen tot de doelstelling van een lager verbruik. De aanpassingen aan het laboratoriumvoertuig hebben Renault Trucks geholpen om meer inzicht te krijgen in de fysieke mechanismen die deze reductie mogelijk maken en om de technische oplossingen voor te bereiden waarmee zijn toekomstige producten aan de volgende CO2-normen zullen kunnen voldoen.
Hoewel de Urban Lab 2 nooit als dusdanig op de markt zal komen, zullen de meest performante technologieën op termijn wel hun weg vinden naar de seriemodellen. renault-trucks.com