Onderzoekprototypes: van het meest realistische tot 100% zelfrijdend

 28/08/2018  Claude Yvens  Trucks & Trailers
Onderzoekprototypes: van het meest realistische tot 100% zelfrijdend

Het zijn niet (langer) alleen de constructeurs die prototypes ontwikkelen om daarop de technische oplossingen van morgen uit te testen. Ook grote onderdelenfabrikanten zijn op de trein gesprongen en dankzij de digitalisering en R&D kunnen nu ook compleet onbekenden (met genoeg financiële middelen) met de grote jongens meespelen. Een overzichtje van de lopende projecten.

 Eerst en vooral zijn er de prototypes die erg dicht bij de serieproducties staan. Er worden enkele tientallen exemplaren van gemaakt die dan, tot de kinderziektes eruit zijn en de technische eigenschappen op punt zijn gesteld, aan een handvol selecte klanten worden toevertrouwd. Sinds de komst van de elektrische trucks is dit erg in de mode.

De elektrische trucks van morgen

Dankzij de testen in normale verkeersomstandigheden kon Daimler na de productie van een aantal eCanters het vermogen van de motor en de capaciteit van de batterijen beter kalibreren om zo aan de werkelijke verwachtingen van de klanten te voldoen… en een realistische prijspositionering voor te stellen. Zo is de motor op de standaardversie bijvoorbeeld van 185 kW naar 129 kW teruggebracht.

En met de eActros is Mercedes-Benz exact hetzelfde aan het doen. De serieproductie van de distributietruck (18 en 25 ton) zal pas in 2021 van start gaan, maar twintig (Duitse en Zwitserse) klanten zullen intussen twee jaar lang met het preserieprototype ervaring kunnen opdoen.

De aandrijving van de eActros wordt verzekerd door twee elektrische motoren van 125 kW, elk met een nominale koppel van 485 Nm. Dankzij de magie van de aandrijvingsverhouding stijgt die koppel ter hoogte van het onderstel tot twee maal 11.000 Nm. Voor de voeding doet de eActros beroep 11 packs Lithium-Ion batterijen voor in totaal 240 kWh. Om hun ideale werkingstemperatuur op 25°C te houden, worden die accu’s met water gekoeld of verwarmd. En ook MAN en Renault Trucks gaan met hun elektrische TGS- en D Wide-voertuigen op dezelfde manier te werk.

Mogelijk zal het resultaat van die twee testjaren overeenkomen met de conclusies die Volvo Trucks zelf al uit zijn interne testen heeft getrokken: de combinatie ‘motor-batterijen’ van een elektrische truck wordt samengesteld volgens de werkelijke behoeften van de klant (maximumsnelheid, laadvermogen, actieradius). In functie daarvan worden er meer of minder batterijpacks gemonteerd, net zoals bij de diesel ook voor een grotere of kleinere tank wordt gekozen.

Pure onderzoeksprojecten

Bij een aantal projecten zijn zowel constructeurs als onderdelenfabrikanten betrokken. In Europa kunnen die projecten vaak rekenen op overheidsfinanciering en één van die projecten toont duidelijk aan hoe je van puur onderzoek naar een mogelijke serietoepassing kan overgaan. Twee jaar geleden stelde DAF op het IAA-salon een XF-trekker voor die ter hoogte van de voorbumpers een lichte uitstulping vertoonde. De trekker was ontwikkeld in het kader van het Convenient-project en maakte het mogelijk het gebruik met 25% te laten dalen. DAF gebruikte hiervoor diverse toptechnologieën zoals een hybride Meritor-as voor energieherwinning, een hybride ZF-module van 120 kW en een accupack waarmee 6 kilometer elektrisch konden worden afgelegd.

Dit onderzoekvoertuig rijdt, maar het is te zwaar, te complex en te duur, en dus worden de oplossingen niet in serieproducties toegepast. Daarop werd een ander project gelanceerd en de DAF Convenient is uiteindelijk de DAF EcoChamps geworden. Dit keer is het de bedoeling met een versie te komen die zo dicht mogelijk bij een voertuig staat dat ook effectief op de markt kan worden gebracht. De partners hebben van elementen gebruik gemaakt die eerder ook al in de automobielindustrie zijn gebruikt (zoals Samsung-batterijen bij BMW) en hebben een goedkopere versie aangenomen van Bosh’ systeem voor thermische energieherwinning aan de uitlaat.

In die zelfde lijn worden tegen eind dit jaar de definitieve resultaten van het Urban Lab 2-project verwacht, dat door Renault Trucks is uitgevoerd.

Onderdelenfabrikanten aan de top

De grote onderdelenfabrikanten blijven niet achter. Ze hebben immers een grotere capaciteit dan de meeste truckconstructeurs (130.000 werknemers bij ZF en 110.000 bij Michelin, tegenover bijvoorbeeld 90.000 bij Volvo Group).

ZF heeft zich dan ook gespecialiseerd in rijdende prototypes. De versie 2016 van die Innovation Truck mag er van buitenaf dan weinig spectaculair uitzien, ze bevat technieken die we al snel ook bij constructeurs terug kunnen vinden: zo is de Evasive Maneuver Assist een krachtigere versie van de automatische noodremsystemen, terwijl de EMA bij een dreigende botsing niet alleen op de remmen maar ook op de sturing inwerkt. Wanneer er een obstakel vóór het voertuig opduikt, kan de truck dit dus ontwijken.

De ZF Innovation Truck kan ook rekenen op de SafeRange, een systeem voor geautomatiseerd aanrijden met twee sensoren die op de laadkaaien zijn gemonteerd en communiceren met een Openmatics-kastje in de truck, dat de motor, aandrijving en stuurinrichting stuurt en de truck zo perfect laat aanrijden.

Een ander voorbeeld: het Starship dat met de steun van Shell in de Verenigde Staten is ontwikkeld. De aandacht gaat hier nog meer uit naar de dieselmotor en de aerodynamica. Er werd een standaardmotor (Cummins X15 van 400 pk) geconfigureerd om een kruissnelheid van 800 toeren per minuut te halen en het verbruik af te bouwen. Shell heeft voor dit project de extreemste synthetische smeermiddelen van zijn onderzoekgamma aangeleverd.

Het Starship gebruikt ook een derde hybride as voor de herwinning van thermische energie, maar zoals we eerder al zagen, is die techniek momenteel nog te zwaar en te duur om in productie te brengen. Tot slot gaat het radiatorrooster met veranderlijke geometrie pas open wanneer de motor koellucht nodig heeft, terwijl het op andere ogenblikken weer dichtgaat. Dit verhoogt de aerodynamische coëfficiënt van het voertuig.

Tot besluit zijn er de prototypes van zelfrijdende trucks… waar we in ons dossier Transport 4.0 een volledig hoofdstuk aan wijden en dat u in de volgende pagina’s kan ontdekken.

Ontvangt u onze wekelijkse nieuwsbrief nog niet? Schrijf je dan hier in!