Concevoir le parc de véhicules utilitaires lourds de demain
Grâce au pacte vert pour l’Europe, l’efficacité de la consommation de carburant s’est améliorée au cours des dernières années. Les véhicules utilitaires lourds (UL) sont cependant encore responsables d’environ un quart des émissions de CO2 générées par le transport routier dans l’UE. Fort de ses dix membres, le consortium pionnier du projet ORCA, financé par l’UE, a mis au point une méthodologie de conception de groupe motopropulseur modulaire et évolutive destinée aux véhicules UL hautement électrifiés.
Des prototypes tout droit venus du futur
L’équipe d’ORCA a atteint son objectif visant à créer un bus hybride multimodal Iveco et un camion hybride de distribution Volvo dotés d’une autonomie tout électrique étendue de 10 à 30 km. Ces deux véhicules sont équipés de systèmes innovants de stockage d’énergie rechargeable (SER) pour véhicules électriques hybrides rechargeables (VEHR), spécialement conçus pour chaque application du véhicule. Ils affichent une autonomie améliorée, qui favorise leur utilisation dans les zones à faibles émissions grâce à des systèmes de contrôle avancés. «Sur la base de nos connaissances en matière d’ingénierie et de gestion de l’énergie des véhicules et des composants UL, d’une modélisation informatique avancée et du cercle d’entraînement du véhicule, nous avons optimisé et validé le groupe motopropulseur ainsi que la consommation énergétique du véhicule», explique René Corbeij, coordinateur du projet.
Plus loin, plus écologique et plus efficace
Le principal avantage de la solution d’ORCA est le niveau élevé d’électrification qu’elle propose. Des batteries plus performantes en termes de puissance, de densité énergétique et de coût permettent de concevoir des plateformes de véhicules présentant un stockage d’énergie accru, qui favorise l’autonomie électrique. Qui plus est, le dimensionnement du moteur à combustion interne qui tient compte du fonctionnement plus moyen plutôt que de la puissance nominale du véhicule contribue au rendement du carburant et à la réduction des émissions. Les partenaires ont complètement redéfini et optimisé l’architecture du système multimodal des véhicules. Les parties du convertisseur CC-CC compatibles avec un réseau de 24 volts ainsi qu’un chargeur embarqué capable d’assurer une recharge plus rapide ont joué un rôle déterminant dans la conception d’une topologie innovante validant un concept de plateforme et une normalisation. En outre, ORCA a élaboré avec succès un cadre de simulation pour améliorer et analyser les performances grâce à l’optimisation de la configuration du groupe motopropulseur et de ses composants, à la fois en termes de conception et de contrôle. Cette approche a permis d’accélérer les phases de conception et de développement ainsi que les phases de vérification et de validation.
L’alliance des mondes industriel et universitaire
ORCA est un exemple de la magie d’une coopération de haut vol entre l’industrie et les instituts de recherche. Daria Manushyna, assistante de recherche à l’Institut Fraunhofer pour la durabilité structurelle et la fiabilité du système LBF, s’est particulièrement félicitée de la coopération avec des partenaires internationaux: «Nous avons pu échanger des informations et discuter des résultats dans un climat de confiance et de manière très constructive.» Alessandro Bernardini, Directeur des technologies d’électrification chez Iveco, ajoute: «L’objectif de ce projet est non seulement de fabriquer le prototype, mais aussi de mener à bien la phase d’apprentissage complète, qui comprend également l’apprentissage à partir des erreurs commises.» Certaines des technologies étudiées, inventées et appliquées dans le cadre du projet ORCA ont d’ores et déjà été mises en œuvre et seront prêtes à être commercialisées en 2022. Ces innovations clés abordables devraient grandement stimuler et favoriser la concurrence dans le domaine de l’ingénierie européenne et consolider le leadership technologique dans les véhicules hybrides.
Mots‑clés
ORCA, véhicule utilitaire lourd, véhicule UL, énergie, émissions, stockage d’énergie, autonomie électrique, hybridation, performances
