Testovací prototyp Renault Optifuel Lab 2 

Optimalizácia zdrojov energie pri súčasnom znižovaní energetickej náročnosti

Každá z 20 technológií reaguje na jednu zo štyroch kľúčových vlastností v oblasti znižovania spotreby paliva: hospodárenie s energetikou, aerodynamika, valivý odpor a jazdné asistenčné systémy. Claude Covo, riaditeľ projektu, popísal najdôležitejšie technológie vyvinuté v tomto pojazdnom laboratóriu. „Cieľom je odoberať čo najmenšie množstvo energie zo spaľovacieho motora, preto sme elektrifikovali niekoľko vedľajších systémov vo vozidle, ako vodné a palivové čerpadlo, klimatizáciu a čerpadlo posilňovača riadenia. Následne sme prostredníctvom inštalácie solárnych panelov a systému rekuperácie tepelnej energie z výfukových plynov na princípe Rankinovho cyklu zvýšili počet zdrojov elektrickej energie na napájanie týchto prvkov.“ Ak začne vozidlo alebo vodič odoberať energiu, riadiaca jednotka analyzuje energetickú náročnosť, nájde najvhodnejší a najúčinnejší zdroj energie (solárne panely, Rankinov cyklus atď.) a distribuuje ju v reálnom čase. „Optifuel Lab 2 pracuje na princípe energetickej ponuky a dopytu. Čím je energia dostupnejšia a lacnejšia, tým viac sa využíva.“ Pri prednostnom využívaní zdrojov „zadarmo“, ako solárna energia alebo teplo z výfukových plynov, Optifuel Lab 2 redukuje spotrebu energie vyrábanej alternátorom spaľovacieho motora, čím v rovnakej miere znižuje spotrebu paliva. Renault Trucks sa zaoberal aj znižovaním energetickej náročnosti vozidla. Zvláštna pozornosť sa preto venovala izolácii kabíny. Presklené časti využívajú špeciálne sklo s lepšími izolačnými vlastnosťami. Na streche sa nachádza posuvný strešný spojler, ktorý sa vysunie, keď vozidlo zastaví, aby chránil kabínu pred slnkom a zohriaty vzduch z kabíny je odvádzaný odsávačom vzduchu napájaným zo samostatného solárneho panelu. Chladenie kabíny zabezpečuje klimatizácia napájaná výlučne z energie produkovanej solárnymi panelmi. Systém preto dokáže vyrábať studený vzduch aj keď vozidlo stojí a motor je vypnutý.

Zlepšenie aerodynamiky s cieľom dosiahnuť efekt vodnej kvapky

„Práce na aerodynamických vlastnostiach testovacieho kamióna Optifuel Lab 2 sa zameriavali na celú jazdnú súpravu ťahača a návesu. Pracovali sme na dokonalom zladení týchto dvoch prvkov, aby sme dosiahli efekt vodnej kvapky, obmedzili aerodynamický odpor a tým znížili spotrebu paliva,“ zdôrazňuje Covo. Pohyblivý strešný spojler sa vysúva pri zastavení vozidla, aby zlepšil izoláciu kabíny a pri rýchlosti nad 50 km/h sa opäť zasúva. Spojler dokonale nadväzuje na náves. Efekt vodnej kvapky je posilnený zakriveným tvarom strechy, 70 centimetrovými bočnými deflektormi vzadu a bočnou kapotážou po celej dĺžke návesu. Spätné zrkadlá a čelné zrkadlo boli nahradené profilovanými kamerami s cieľom ďalšieho obmedzenia rušivých zón a zaistenia dokonalého obtekania vzduchu. Optifuel Lab 2 ďalej disponuje nastaviteľným spojlerom v spodnej časti mriežky chladiča. Vo vyklopenom stave lepšie usmerňuje vzduch pod kamión a obmedzuje trenie pod podvozkom. Spojler sa automaticky zasúva pri rýchlosti pod 50 km/h, aby nedošlo k jeho poškodeniu pri nízkych rýchlostiach, napríklad na spomaľovacích prahoch alebo pri chúlostivom manévrovaní.

Zníženie valivého odporu

Inžinieri Renault Trucks sa zamerali aj na valivý odpor jazdnej súpravy a použili originálne riešenie, ktoré neustále prispôsobuje hladinu oleja vo vnútri hnacej nápravy v závislosti od potreby mazania a chladenia. Ak sa vozidlo príliš namáha a vyžaduje krútiaci moment, systém zvýši množstvo oleja v hnacej náprave. Keď sa rýchlosť ustáli a hnacia náprava vyžaduje menej mazania a chladenia, množstvo oleja sa zníži. Olej sa uchováva v zásobníku integrovanom do nádrže nápravy. Toto riešenie obmedzuje straty energie spojené s rozstrekovaním oleja v náprave. Optifuel Lab 2 je ďalej vybavený prototypom pneumatík, ktoré vyvinula spoločnosť Michelin. Pneumatiky boli optimalizované na nízky valivý odpor a významne prispievajú k znižovaniu spotreby paliva.

Jazdné asistenčné systémy

Vodič ostáva kľúčovým faktorom, pokiaľ ide o znižovanie spotreby paliva. Štýlom jazdy možno ovplyvniť spotrebu o viac ako 3 litre paliva na 100 kilometrov. Optifuel Lab 2 je preto vybavený adaptívnym obmedzovačom rýchlosti so zabudovaným GPS, ktorý vypočítava za pomoci predvídania v každom momente čo najvhodnejšiu rýchlosť. „Systém konkrétne môže pred očakávaným stúpaním alebo klesaním zmeniť rýchlosť nastavenú vodičom o 2 alebo 3 km/h, všetko sa deje v jednom okamihu,“ dodal Covo. Rovnako aj samotný plynový pedál je adaptívny. Odpor pedála sa zväčšuje alebo zmenšuje v závislosti od potreby vodiča zrýchliť alebo spomaliť. Ak systém očakáva napr. kruhový objazd alebo koniec svahu, odpor pedála sa zvýši, aby prinútil vodiča zdvihnúť nohu z plynu. Pri aktivovaní systému je vodič informovaný prostredníctvom ikony zobrazujúcej sa na prístrojovom paneli a znázorňujúcej očakávanú udalosť (kruhový objazd, svah, klesanie, mýto atď.). S týmto systémom vodič vždy vie, ako má prispôsobiť svoju jazdu, aby dosiahol čo najväčšiu úsporu paliva.

Výsledok

Po niekoľkých mesiacoch testovania na cestách a valcovej stolici (20 000 km) bola spotreba Optifuel Lab 2 nižšia o 22 %, čo predstavuje úsporu 7,2 litra paliva na 100 kilometrov (v porovnaní so sériovým modelom Renault Trucks T). „ S týmito výsledkami sme samozrejme veľmi spokojní. Nie sú pre nás prekvapením, ale potvrdzujú skutočné hodnoty z reálnej prevádzky, ktoré sme odhadovali už na začiatku projektu,“ vysvetľuje Covo. Napriek tomu, že hodnota 22% predstavuje celkový súhrn úspor vďaka všetkým použitým technológiám, prínos každej z nich sa meral samostatne. Testovacie postupy umožnili veľmi presne zmerať úspory dosiahnuté každou konkrétnou technológiou. To je dôvod, prečo sa testy na ceste doplnili o testy na valcovej stolici. „Test na ceste je nevyhnutný a preto sme vykonali niekoľko skúšobných jázd na našom skúšobnom okruhu v okolí Lyonu, no valcová stolica, ktorá verne kopíruje cestu, poskytuje tú výhodu, že výsledky nie sú ovplyvňované klimatickými podmienkami a testovanie možno opakovať podľa potreby. Obidva spôsoby testovania sa navzájom dopĺňajú,“ zhodnotil Covo. Testy na ceste prebiehali na 200 km okruhu v okolí mesta Lyon, ktorý simuloval trasu medziregionálnej dopravy. Priemerná nameraná rýchlosť vozidla Optifuel Lab 2 bola 72,6 km/h s celkovým nákladom 33 ton, čo predstavuje bežné priemerné zaťaženie v Európe. Testovanie splnilo očakávania a vďaka tomu môžu dnes inžinieri označiť niektoré technológie ako účinné alebo neúčinné a poprípade ich ďalej rozvíjať. Tieto znalosti im následne umožnia inštalovať tie najúčinnejšie technológie do sériových vozidiel a ponúkať ešte úspornejšie modely Renault Trucks. Pre informáciu, pri svojom uvedení na trh v roku 2013 bol Renault Trucks T vybavený približne polovicou technológií, ktoré boli štyri roky predtým predstavené v prvom testovacom vozidle Optifuel Lab.

zdroj: tlačová správa

Testovací prototyp Renault Optifuel Lab 2 

Optimalizácia zdrojov energie pri súčasnom znižovaní energetickej náročnosti

Každá z 20 technológií reaguje na jednu zo štyroch kľúčových vlastností v oblasti znižovania spotreby paliva: hospodárenie s energetikou, aerodynamika, valivý odpor a jazdné asistenčné systémy. Claude Covo, riaditeľ projektu, popísal najdôležitejšie technológie vyvinuté v tomto pojazdnom laboratóriu. „Cieľom je odoberať čo najmenšie množstvo energie zo spaľovacieho motora, preto sme elektrifikovali niekoľko vedľajších systémov vo vozidle, ako vodné a palivové čerpadlo, klimatizáciu a čerpadlo posilňovača riadenia. Následne sme prostredníctvom inštalácie solárnych panelov a systému rekuperácie tepelnej energie z výfukových plynov na princípe Rankinovho cyklu zvýšili počet zdrojov elektrickej energie na napájanie týchto prvkov.“ Ak začne vozidlo alebo vodič odoberať energiu, riadiaca jednotka analyzuje energetickú náročnosť, nájde najvhodnejší a najúčinnejší zdroj energie (solárne panely, Rankinov cyklus atď.) a distribuuje ju v reálnom čase. „Optifuel Lab 2 pracuje na princípe energetickej ponuky a dopytu. Čím je energia dostupnejšia a lacnejšia, tým viac sa využíva.“ Pri prednostnom využívaní zdrojov „zadarmo“, ako solárna energia alebo teplo z výfukových plynov, Optifuel Lab 2 redukuje spotrebu energie vyrábanej alternátorom spaľovacieho motora, čím v rovnakej miere znižuje spotrebu paliva. Renault Trucks sa zaoberal aj znižovaním energetickej náročnosti vozidla. Zvláštna pozornosť sa preto venovala izolácii kabíny. Presklené časti využívajú špeciálne sklo s lepšími izolačnými vlastnosťami. Na streche sa nachádza posuvný strešný spojler, ktorý sa vysunie, keď vozidlo zastaví, aby chránil kabínu pred slnkom a zohriaty vzduch z kabíny je odvádzaný odsávačom vzduchu napájaným zo samostatného solárneho panelu. Chladenie kabíny zabezpečuje klimatizácia napájaná výlučne z energie produkovanej solárnymi panelmi. Systém preto dokáže vyrábať studený vzduch aj keď vozidlo stojí a motor je vypnutý.

Zlepšenie aerodynamiky s cieľom dosiahnuť efekt vodnej kvapky

„Práce na aerodynamických vlastnostiach testovacieho kamióna Optifuel Lab 2 sa zameriavali na celú jazdnú súpravu ťahača a návesu. Pracovali sme na dokonalom zladení týchto dvoch prvkov, aby sme dosiahli efekt vodnej kvapky, obmedzili aerodynamický odpor a tým znížili spotrebu paliva,“ zdôrazňuje Covo. Pohyblivý strešný spojler sa vysúva pri zastavení vozidla, aby zlepšil izoláciu kabíny a pri rýchlosti nad 50 km/h sa opäť zasúva. Spojler dokonale nadväzuje na náves. Efekt vodnej kvapky je posilnený zakriveným tvarom strechy, 70 centimetrovými bočnými deflektormi vzadu a bočnou kapotážou po celej dĺžke návesu. Spätné zrkadlá a čelné zrkadlo boli nahradené profilovanými kamerami s cieľom ďalšieho obmedzenia rušivých zón a zaistenia dokonalého obtekania vzduchu. Optifuel Lab 2 ďalej disponuje nastaviteľným spojlerom v spodnej časti mriežky chladiča. Vo vyklopenom stave lepšie usmerňuje vzduch pod kamión a obmedzuje trenie pod podvozkom. Spojler sa automaticky zasúva pri rýchlosti pod 50 km/h, aby nedošlo k jeho poškodeniu pri nízkych rýchlostiach, napríklad na spomaľovacích prahoch alebo pri chúlostivom manévrovaní.

Zníženie valivého odporu

Inžinieri Renault Trucks sa zamerali aj na valivý odpor jazdnej súpravy a použili originálne riešenie, ktoré neustále prispôsobuje hladinu oleja vo vnútri hnacej nápravy v závislosti od potreby mazania a chladenia. Ak sa vozidlo príliš namáha a vyžaduje krútiaci moment, systém zvýši množstvo oleja v hnacej náprave. Keď sa rýchlosť ustáli a hnacia náprava vyžaduje menej mazania a chladenia, množstvo oleja sa zníži. Olej sa uchováva v zásobníku integrovanom do nádrže nápravy. Toto riešenie obmedzuje straty energie spojené s rozstrekovaním oleja v náprave. Optifuel Lab 2 je ďalej vybavený prototypom pneumatík, ktoré vyvinula spoločnosť Michelin. Pneumatiky boli optimalizované na nízky valivý odpor a významne prispievajú k znižovaniu spotreby paliva.

Jazdné asistenčné systémy

Vodič ostáva kľúčovým faktorom, pokiaľ ide o znižovanie spotreby paliva. Štýlom jazdy možno ovplyvniť spotrebu o viac ako 3 litre paliva na 100 kilometrov. Optifuel Lab 2 je preto vybavený adaptívnym obmedzovačom rýchlosti so zabudovaným GPS, ktorý vypočítava za pomoci predvídania v každom momente čo najvhodnejšiu rýchlosť. „Systém konkrétne môže pred očakávaným stúpaním alebo klesaním zmeniť rýchlosť nastavenú vodičom o 2 alebo 3 km/h, všetko sa deje v jednom okamihu,“ dodal Covo. Rovnako aj samotný plynový pedál je adaptívny. Odpor pedála sa zväčšuje alebo zmenšuje v závislosti od potreby vodiča zrýchliť alebo spomaliť. Ak systém očakáva napr. kruhový objazd alebo koniec svahu, odpor pedála sa zvýši, aby prinútil vodiča zdvihnúť nohu z plynu. Pri aktivovaní systému je vodič informovaný prostredníctvom ikony zobrazujúcej sa na prístrojovom paneli a znázorňujúcej očakávanú udalosť (kruhový objazd, svah, klesanie, mýto atď.). S týmto systémom vodič vždy vie, ako má prispôsobiť svoju jazdu, aby dosiahol čo najväčšiu úsporu paliva.

Výsledok

Po niekoľkých mesiacoch testovania na cestách a valcovej stolici (20 000 km) bola spotreba Optifuel Lab 2 nižšia o 22 %, čo predstavuje úsporu 7,2 litra paliva na 100 kilometrov (v porovnaní so sériovým modelom Renault Trucks T). „ S týmito výsledkami sme samozrejme veľmi spokojní. Nie sú pre nás prekvapením, ale potvrdzujú skutočné hodnoty z reálnej prevádzky, ktoré sme odhadovali už na začiatku projektu,“ vysvetľuje Covo. Napriek tomu, že hodnota 22% predstavuje celkový súhrn úspor vďaka všetkým použitým technológiám, prínos každej z nich sa meral samostatne. Testovacie postupy umožnili veľmi presne zmerať úspory dosiahnuté každou konkrétnou technológiou. To je dôvod, prečo sa testy na ceste doplnili o testy na valcovej stolici. „Test na ceste je nevyhnutný a preto sme vykonali niekoľko skúšobných jázd na našom skúšobnom okruhu v okolí Lyonu, no valcová stolica, ktorá verne kopíruje cestu, poskytuje tú výhodu, že výsledky nie sú ovplyvňované klimatickými podmienkami a testovanie možno opakovať podľa potreby. Obidva spôsoby testovania sa navzájom dopĺňajú,“ zhodnotil Covo. Testy na ceste prebiehali na 200 km okruhu v okolí mesta Lyon, ktorý simuloval trasu medziregionálnej dopravy. Priemerná nameraná rýchlosť vozidla Optifuel Lab 2 bola 72,6 km/h s celkovým nákladom 33 ton, čo predstavuje bežné priemerné zaťaženie v Európe. Testovanie splnilo očakávania a vďaka tomu môžu dnes inžinieri označiť niektoré technológie ako účinné alebo neúčinné a poprípade ich ďalej rozvíjať. Tieto znalosti im následne umožnia inštalovať tie najúčinnejšie technológie do sériových vozidiel a ponúkať ešte úspornejšie modely Renault Trucks. Pre informáciu, pri svojom uvedení na trh v roku 2013 bol Renault Trucks T vybavený približne polovicou technológií, ktoré boli štyri roky predtým predstavené v prvom testovacom vozidle Optifuel Lab.

zdroj: tlačová správa