Les améliorations apportées aux moteurs se traduisent par une efficacité énergétique et des gains de puissance pour Volvo Trucks

Le nouveau camion VNL présenté au centre client Volvo Trucks en Virginie. (Photo : Volvo Trucks)

Face à l'augmentation des exigences en matière d'émissions, la réduction de la consommation de carburant s'impose comme une stratégie essentielle pour y parvenir. Il existe une corrélation directe entre la consommation de carburant et le volume d'émissions rejetées dans l'atmosphère.

En utilisant des technologies plus économes en carburant ou en optimisant les performances du moteur, la quantité de carburant brûlée par unité de travail diminue. Par conséquent, cette réduction de la consommation de carburant diminue directement le volume de gaz à effet de serre émis, notamment le dioxyde de carbone (CO2), lors de la combustion. Chaque gallon de diesel brûlé génère environ 10 kg d'émissions de CO2, ce qui souligne l'impact qu'une consommation réduite de carburant peut avoir sur la réduction des émissions globales.

L'une des principales innovations techniques récentes de Volvo Trucks est l'introduction d'une soupape de régulation à pointeau plus petite dans les injecteurs, qui joue un rôle crucial dans la régulation du débit de carburant dans la chambre de combustion du moteur. Cette soupape, souvent conçue avec précision et contrôlée électroniquement, régule la quantité de carburant entrant dans l'injecteur. Lorsqu'elle s'ouvre, elle laisse passer le carburant sous pression ; lorsqu'elle se ferme, elle arrête ou restreint le débit. Cette réduction de taille permet un contrôle plus précis et plus rapide du débit de carburant, ce qui améliore l'atomisation, l'efficacité de la combustion et les performances du moteur. Cette taille réduite contribue souvent à réduire le poids et l'inertie de l'injecteur, ce qui permet des temps de réponse plus rapides et une distribution de carburant plus précise, optimisant ainsi la consommation et les émissions du moteur.

L'équipe d'ingénieurs de Volvo Trucks a également obtenu de bons résultats avec des pistons plus courts et des bielles allongées. En modifiant stratégiquement la hauteur des pistons et en allongeant les bielles, nous avons atténué la charge latérale exercée sur les pistons dans la chambre de combustion du moteur. Cette réduction de la charge latérale réduit considérablement les forces de frottement et minimise les pertes parasites internes. La modification de ces composants assure un mouvement fluide, améliorant ainsi le rendement global et la longévité du moteur.

Nous avons également constaté des progrès intéressants dans le domaine des turbocompresseurs. La dernière réflexion porte sur l'isolation complète du turbocompresseur et de l'unité de turbocompresseur afin de minimiser les pertes thermiques et d'améliorer le rendement. Les ingénieurs apprécient cette approche car elle permet d'utiliser un compresseur et une roue de turbine plus petits, ce qui permet de récupérer davantage d'énergie excédentaire.

Le moteur Volvo D13TC du VNL développe entre 405 et 500 ch. (Photo : Volvo Trucks)

Traînée de pompe à huile

De nombreux lecteurs de Power Progress savent que les pompes à huile peuvent être un frein important pour le moteur. Parmi les dernières avancées de Volvo Trucks, on compte l'intégration d'une pompe à huile à palettes variables. Nous pensons qu'il s'agit d'une avancée majeure pour optimiser la régulation de la pression d'huile tout en minimisant les pertes parasites. Cette pompe utilise des palettes réglables qui s'adaptent dynamiquement aux besoins en pression d'huile du moteur, garantissant un débit d'huile constant et précis dans diverses conditions de fonctionnement. En modifiant dynamiquement l'angle des palettes, la pompe adapte son débit aux besoins du moteur, évitant ainsi un débit d'huile excessif et maintenant une pression optimale lorsque nécessaire. Cette adaptabilité améliore non seulement le rendement du moteur en réduisant l'énergie nécessaire à son entraînement, mais minimise également les contraintes inutiles sur les composants du moteur, ce qui se traduit par une meilleure consommation de carburant et une usure réduite au fil du temps.

L'efficacité d'un véhicule dépasse la simple performance du moteur ; elle englobe la synergie entre ses différents composants, où la transmission joue un rôle essentiel. La capacité de la transmission à optimiser les changements de vitesse, à réduire les pertes d'énergie et à harmoniser la puissance délivrée influence considérablement l'efficacité globale du véhicule, démontrant qu'une approche globale au-delà du moteur est essentielle pour optimiser les performances et la consommation de carburant.

Algorithmes logiciels

Volvo Trucks a introduit une transmission manuelle automatisée sur le marché nord-américain en 2007, devenant la norme en 2013, et les progrès récents de la transmission I-Shift ont accéléré les vitesses de changement de vitesse jusqu'à 30 % grâce à une refonte complète des logiciels, de l'électronique, des mécanismes d'embrayage ainsi que de l'ingénierie de précision.

Tout cela est possible grâce aux algorithmes logiciels perfectionnés des moteurs diesel actuels, qui permettent une distribution de puissance fluide et une consommation de carburant maîtrisée. Associés à une course d'embrayage réduite et à un système de freinage d'embrayage amélioré qui révolutionne les changements de vitesse, ces algorithmes réduisent considérablement les temps de transition. Cette amélioration amplifie non seulement l'accélération, mais minimise également les pertes d'énergie lors des changements de vitesse, ce qui se traduit par une efficacité globale accrue.

Un autre changement important est le découplage du système CVC du moteur, et l'introduction par Volvo Trucks du refroidisseur de stationnement intégré dans le nouveau camion VNL a considérablement réduit le temps d'inactivité en offrant un système de climatisation indépendant qui fonctionne sans que le moteur ne tourne, réduisant les émissions longtemps associées au ralenti et offrant aux conducteurs une cabine confortable tout en minimisant l'utilisation du moteur, réduisant l'usure tout en économisant du carburant.

Cette avancée réduit la pression exercée sur le moteur, le système de post-traitement et les batteries du camion, réduisant ainsi efficacement les besoins d'entretien et prolongeant leur cycle de vie.

L'engagement de Volvo Trucks à intégrer le refroidisseur de stationnement donne la priorité au confort du conducteur et s'aligne sur l'éthique de cette entreprise consistant à faire progresser la technologie qui non seulement améliore les expériences de camionnage, mais contribue également de manière significative à un écosystème de transport plus propre et plus durable.

À propos de l'auteur : Duane Tegels est le responsable marketing produit de Volvo Truck North America pour Powertrain, basé au siège social de l'entreprise à Greensboro, en Caroline du Nord.