Nowa gama ciężarówek Renault

Producenci ciężarówek stopniowo wprowadzają nowe modele pojazdów. Niedawno pisałem o najnowszym Volvo, teraz czas na Renaulta. Kilka dni temu firma dosłownie zasypała dziennikarzy informacjami prasowymi na temat nowej gamy ciężarówek. Materiałów jest dość sporo, ale nie zawierają wszystkiego, np. nazwy nowej rodziny Renaultów. To zostanie ujawnione w czerwcu 2013, w trakcie oficjalnej premiery. Ponieważ sprawa jest bardzo aktualna i ciekawa, prezentuję większą część nadesłanych materiałów.

NOWA FORMA UKIERUNKOWANA NA EFEKTYWNOŚĆ 

Upłynęło już ponad sześć lat od chwili, w której powstały pierwsze szkice nowej gamy pojazdów Renault Trucks, przygotowane przez zespoły projektantów Halle du Design pod kierownictwem Hervégo Bertranda. Obecnie, gdy do ich oficjalnej prezentacji pozostało zaledwie kilka tygodni, Bertrand opowiada o genezie tego ukierunkowanego na efektywność projektu. 

Mimo że projektowanie nowej gamy pojazdów ciężarowych Renault Trucks ukończono trzy lata temu, pierwsze rysunki koncepcyjne powstały już w 2006 r. Początkowo dyrektor działu wzornictwa Hervé Bertrand i jego współpracownicy próbowali czerpać inspirację ze świata pojazdów osobowych. „Jednak nie byliśmy zadowoleni z rezultatów” – wyjaśnia Hervé Bertrand. „Okres produkcji modelu samochodu osobowego jest znacznie krótszy – i zbyt krótki, tak naprawdę. Nam natomiast zależało na formie, która byłaby ponadczasowa i nie wyszłaby z mody”. Uświadomienie sobie tego faktu szybko doprowadziło projektantów do przekonania, że najważniejszy jest pomysł na narzędzie. Ostatecznie, czym dla przewoźnika jest pojazd ciężarowy, jeżeli nie narzędziem wykorzystywanym do realizacji zadań transportowych w maksymalnie efektywny sposób? „Dawniej rzemieślników określały narzędzia jakimi się posługiwali” – zauważa Hervé Bertrand. „Umożliwiały im należyte wykonywanie swojej pracy. Narzędzia przede wszystkim były funkcjonalne, ale także dobrze wyglądały i były wysoko cenione. I z taką właśnie ideą chcieliśmy utożsamiać się, opracowując nową gamę Renault Trucks: zaoferować klientom pojazdy, które byłyby postrzegane jako efektywne narzędzia pracy i jednocześnie powód do ogromnej dumy”.

Nowa gama Renault.

Następnie projektanci poszukali natchnienia w wielu różnych branżach lub produktach, symbolizujących owe pojęcia narzędzia i efektywności. Jednym ze źródeł inspiracji był np. aparat fotograficzny Leica^® – ceniony przez profesjonalistów za swoją efektywność, pomimo minimalistycznej formy, podyktowanej wyłącznie funkcjonalnością i łatwością robienia dobrych zdjęć. Kolejnym przykładem jest legendarny nóż Opinel^®, którego prosty kształt nawiązuje wprost do funkcji, jaką spełnia ten przedmiot, jednocześnie czyniąc go pięknym.

Projektanci inspirowali się również konstrukcjami motocyklowymi, zwłaszcza tymi z lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku. „W ówczesnych motocyklach rama i zbiornik paliwa były wyraźnie widoczne i zaprojektowane, by spełniać ściśle określone funkcje” – dodaje Hervé Bertrand. „Przemawiały językiem wizualnym, który mógłby zostać przetransponowany do świata pojazdów ciężarowych. I rzeczywiście, niektóre ich elementy znalazły się w finalnym projekcie”.

W przypadku pojazdów ciężarowych, efektywność jest blisko związana z oszczędzaniem paliwa. Pionier i lider w tej dziedzinie, oferujący produkty takie jak Premium Long Distance i Optifuel Solutions, Renault Trucks zamierza pozostać na czele stawki, także po wejściu w życie normy emisji spalin Euro-6. Dlatego właśnie wysokie miejsce na liście założeń przekazanych projektantom nowej gamy pojazdów zajmowało zużycie paliwa. – Pod względem projektowym, opracowanie pojazdu ciężarowego jako maksymalnie efektywnego narzędzia oznacza   konieczność zastosowania kabiny o jak najniższym współczynniku Cx (współczynnik oporu powietrza) – wyjaśnia Hervé Bertrand. Dlatego też Renault Trucks zaprojektowało od podstaw nowy szkielet kabiny. Projektanci zdecydowali się na pochylenie przedniej szyby w celu zmniejszenia jej oporu aerodynamicznego. Osiągnięto to poprzez poprowadzenie przednich słupków kabiny pod kątem 12°. Utrzymaniu zużycia paliwa w ryzach sprzyjają także przetłoczenia po bokach kabiny i wyprofilowane reflektory główne. Wszystkie projektowane elementy były kolejno zatwierdzane bądź odrzucane, zależnie od wyników badań w tunelu aerodynamicznym. „Chcieliśmy stworzyć pojazd ciężarowy, który byłby tak efektywny jak Premium Long Distance i tak prestiżowy jak Magnum” – mówi Hervé Bertrand. „I mogę śmiało powiedzieć, że sztuka tam nam się udała!” – dodaje z satysfakcją.

Wnętrze kabiny zostało całkowicie przeprojektowane. Podzielono je na dwie wyraźne strefy: otoczenie kierowcy (przeznaczone do pracy) i część wypoczynkowa. Należy pamiętać, że na jazdę przypada nie więcej niż połowa czasu, jaki kierowcy spędzają w swoich pojazdach ciężarowych. Przez pozostałą jego część kierowcy śpią, spożywają posiłki, rozmawiają przez telefon. Dlatego, trwałym, efektywnym elementom zewnętrznym towarzyszy równie efektywne i trwałe wyposażenie wnętrza: „Jako że kierowcy spędzają dużo czasu w swoich pojazdach ciężarowych, chcieliśmy zaoferować im wnętrze o stonowanej kolorystyce” – wyjaśnia dyrektor ds. wzornictwa. „Dlatego wybraliśmy nie męczące wzroku odcienie czerni i szarości i zapewniliśmy odpowiedni nastrój w kabinie za pomocą oświetlenia LED, co jest dość rzadkie w branży pojazdów ciężarowych”.

 Projektowanie nowej gamy ciężarówek Renault.

SIEDEM LAT, 500 POJAZDÓW I 10 MILIONÓW KILOMETRÓW TESTÓW JAKOŚCIOWYCH

W celu zagwarantowania klientom najwyższego poziomu niezawodności, Renault Trucks poddało opracowaną  przez siebie nową gamę pojazdów serii najintensywniejszych i najbardziej rygorystycznych testów w całej swojej historii. Nowe pojazdy ciężarowe zostały opracowane z wykorzystaniem najnowocześniejszych technik symulacyjnych, stanowisk badawczych i torów doświadczalnych, a następnie przekazane blisko pięćdziesięciu klientom w celu przeprowadzenia testów eksploatacyjnych. Klienci ci zostali włączeni do projektu już na etapie tworzenia założeń projektowych.

Niezawodność nie jest dziełem przypadku, lecz wyłania się w trakcie żmudnych testów i badań. Nowe pojazdy Renault Trucks zostaną ujawnione szerokiej opinii publicznej dopiero w czerwcu, ale zespoły ds. kontroli jakości w Renault Trucks zajmują się nimi przez całe dnie – a czasami także noce! – i to od wielu lat.

Pierwsze przejazdy prototypów  nowych pojazdów miały miejsce w 2008 r. „Te wczesne prototypy były projektowane, testowane i modyfikowane we współpracy z naszymi klientami i partnerami, którzy uczestniczyli w każdej fazie projektu, począwszy od formułowania początkowych specyfikacji” – wyjaśnia Thierry Hours, wiceprezes odpowiedzialny za nowe typoszeregi pojazdów budowlanych i długodystansowych Renault Trucks. „Dialog z klientami i pierwsze jazdy próbne potwierdziły słuszność dokonanych przez nas wyborów. Nie tylko w kwestii wielkości kabiny i wyposażenia otoczenia kierowcy, ale także w odniesieniu do technologii silnikowych i nadwoziowych oraz ogólnych wskaźników wydajności pojazdu”.

 Testy nowej gamy Renault.

Pierwsza faza rozwoju obejmowała m.in. symulacje komputerowe, na podstawie których wykonywano obliczenia wszystkich podzespołów z uwzględnieniem zarówno normalnych, jak i skrajnych warunków użytkowania. Zgodne z najwyższymi standardami przyjętymi w branży motoryzacyjnej, aplikacje symulacyjne potrafią matematycznie opisywać złożone procesy, testując każdy aspekt badanej konstrukcji. „Na przykład kabiny – dzięki symulacjom nie musieliśmy nawet budować prototypów elementów jej wyposażenia, przechodząc wprost do produkcji próbnej”.

Wszystkie dane zebrane podczas symulacji i wstępnych prób drogowych stały się punktem wyjścia dla biur projektowych Renault Trucks, poddostawców i pracowników fabryk do zapoczątkowania prac nad rozwojem linii produkcyjnych, które zagwarantują wymaganą jakość produktu. „Te nowe linie produkcyjne były projektowane równocześnie, na niespotykaną u nas dotychczas skalę” – wyjaśnia Thierry Hours – „Wszystkie wydziały, od konstrukcyjnych po te zajmujące się obsługą posprzedażną, współpracowały ze sobą od początku do końca projektu”. 

Stopniowo określano ostateczne parametry techniczne każdej z 6500 części składowych pojazdu ciężarowego. W tym etapie projektowania chodzi o uzyskanie pewności, że zarówno koncepcja, jak i implementacja danego elementu, spełniają zakładane cele i wymagania jakościowe i że firma potrafi w pełni kontrolować procesy wymagane do jego wytworzenia. Gdy już wszystko to zostało zatwierdzone, gdy potrzebne oprzyrządowanie zostało zaprojektowane i wykonane, wtedy i dopiero wtedy można przystąpić do produkcji próbnej.  „Każdy etap tego procesu jest niezmiernie istotny” – twierdzi Thierry Hours i dodaje: „Od tego właśnie zależy przyszła niezawodność pojazdu ciężarowego i skuteczność zarządzania produkcją w naszych fabrykach. I dlatego właśnie jesteśmy całkowicie nieelastyczni w kwestii procedur walidacyjnych”.

W 2010 r. z linii produkcyjnej w Bourg-en-Bresse wyjechały pierwsze pojazdy kompletne, które zostały poddane różnorodnym testom.  Większość z nich odbyło się w centrum badawczym w La Valbonne lub na stanowiskach badawczych w ośrodku projektowym.

Na początek przeprowadza się próby zmęczeniowe na torze doświadczalnym. „W ciągu dwudziestu tygodni pojazdy przechodzą cykl obciążeń będący odpowiednikiem jednego roku rzeczywistego użytkowania” – wyjaśnia Thierry Hours. Część prób odbywa się przy prędkości 90 km/h na torze szybkościowym, podczas gdy inne są prowadzone na odcinkach doświadczalnych symulujących skrajne warunki jazdy, w których kabina lub zabudowa pojazdu ulegają znacznym odkształceniom. Jeżeli jakaś część pęknie, jest analizowana, natychmiast modyfikowana, a następnie ponownie testowana – i tak aż do osiągnięcia optymalnej jakości produktu finalnego.

Testy nowej gamy ciężarówek Renault.

Prowadzone są również testy niezawodności, podczas których każdy element pojazdu bada się w typowych dla klienta warunkach eksploatacji. Zabudowa, kabina, układy pneumatyczne i elektryczne – wszystko jest sprawdzane i testowane na stanowiskach badawczych pod kątem odporności na obciążenia skrętne i drgania. Za pomocą hamowni podwoziowej odtwarza się wszelkie możliwe sytuacje drogowe w celu zbadania wytrzymałości jednostek napędowych. Nie zapomina się o otoczeniu kierowcy. Drzwi i krata wlotu powietrza są w brutalny sposób otwierane i zamykane. Na specjalnych stanowiskach badawczych, symulujących elektroniczne funkcje pojazdu ciężarowego, także zabudowy i silnika, poddaje się obciążeniu wszystkie podzespoły elektroniczne.

Podobnie jest z kabiną, do badania której służy urządzenie zwane wstrząsarką. Znajdujący się w nim zespół siłowników hydraulicznych wprawia kabinę w drgania, w celu sprawdzenia jej integralności, skuteczności jej zawieszenia i ogólnego zachowania się konstrukcji w skrajnych warunkach. Badania te mają charakter zarówno wytrzymałościowy, jak i trwałościowy. Ponadto, Renault Trucks badało również nowe pojazdy w tunelu aerodynamicznym, w rzeczywistej skali, co pomogło inżynierom zoptymalizować właściwości aerodynamiczne pojazdów ciężarowych – dopracowanie niektórych elementów pod kątem obniżenia oporu powietrza poskutkowało niższym zużyciem paliwa.

Łącznie przeprowadzone badania stanowią odpowiednik ponad pięciu milionów godzin testów obejmujących wszystkie podzespoły pojazdu: zabudowę, kabinę, silniki, skrzynie biegów i elementy elektroniczne. Każdą funkcję testowano, powtarzając tę procedurę tysiące razy, aż do uzyskania absolutnej pewności, że każdy podzespół działa jak należy i jest całkowicie niezawodny.

Renault Trucks prowadziło również testy w skrajnych warunkach, w nocy i w ekstremalnym upale i chłodzie. Próby w niskich temperaturach odbyły się w ciągu trzech zim w Laponii, gdzie słupek rtęci na termometrze regularnie opada do -40°C. Z kolei testy w klimacie gorącym prowadzono w ciągu trzech sezonów letnich na południu Hiszpanii i w Omanie, w temperaturach regularnie dochodzących do  +45°C, a nawet +60°C w słońcu. „W czasie fazy badań poddawano ocenie każdy aspekt pojazdu ciężarowego – właściwości jezdne, własności rozruchowe po naprawdę mroźnej nocy, zachowanie się pojazdu na mocno zaśnieżonej drodze lub gęstym pyle – a także, oczywiście, warunki przebywania w kabinie” – wyjaśnia Thierry Hours. „Kierowcy testowi mieszkali i spali w kabinach, sprawdzając, czy są skutecznie izolowane, czy klimatyzacja, ogrzewanie i funkcja odmrażania szyb działają prawidłowo, czy wyposażenie pojazdu jest łatwo dostępne itd. Sprawdzali nawet, czy daje się otworzyć skrzynkę narzędziową na dokuczliwym mrozie! Chodziło o postawienie się w sytuacjach, w których mogą znaleźć się klienci”.

 

 Zimowe testy nowej gamy ciężarówek Renault.

Gdy tylko pojazdy doświadczalne zostały zaakceptowane przez zespół projektowy, wyprodukowano pierwsze modele próbne, które następnie przekazano współpracującym klientom do ostatecznych testów w rzeczywistych warunkach użytkowania. Tak więc, na początku 2012 r. Renault Trucks dostarczyło około 50 pojazdów ciężarowych z serii dalekobieżnej Long Distance i budowlanej Construction wybranym klientom na całym świecie. „Ich specyfikacje obejmowały cały szereg różnych zastosowań, co pozwoliło nam przetestować pojazdy zarówno w transporcie długodystansowym i regionalnym, jak i ciężkim budowlanym – przewóz dłużycy drzewnej w Kamerunie, transport ładunków o masie 120 ton w Dubaju czy też transport urobku w tureckich kopalniach” – mówi Thierry Hours.

Aktualnie, zaledwie kilka tygodni przez premierą rynkową, pojazdy te znajdują się w końcowej fazie procesu homologacyjnego. Ich produkcja rozpocznie się w czerwcu. Po 7 latach testów, 10 milionach kilometrów przejechanych w skrajnych temperaturach, od -40°C do +60°C, wyprodukowaniu 300 pojazdów testowych, 5 milionach godzin badań stanowiskowych i zebraniu opinii 50 klientów, nowa gama pojazdów Renault Trucks jest gotowa na to, by trafić do klientów. Jak mówi Thierry Hours: „Ich zadowolenie będzie dla nas najlepszą nagrodą”.

Testy nowej gamy ciężarówek Renault.

Silniki Euro-6: NIEZAWODNOŚĆ i NISKIE ZUŻYCIE PALIWA

Jednostki napędowe Euro-6, 11 i 13-litrowe, które Renault Trucks planuje stosować w swoich nowych pojazdach budowlanych i długodystansowych, będą najbardziej proekologicznymi i cichobieżnymi silnikami, jakie kiedykolwiek napędzały pojazdy ciężarowe tej marki. Podczas opracowywania nowych silników, Renault Trucks skoncentrowało się na zwiększeniu ich niezawodności i zapewnieniu użytkownikom jak najniższego zużycia paliwa. 

Normy Euro dotyczące czystości spalin identyfikują i regulują limity emisji czterech rodzajów zanieczyszczeń: tlenków azotu (NOx), tlenku węgla (CO), węglowodorów (HC) i cząstek stałych. Najnowsza norma Euro-6, która w odniesieniu do wszystkich nowo rejestrowanych pojazdów w Europie wchodzi w życie 1 stycznia 2014 r., radykalnie obniża dopuszczalne poziomy emisji szkodliwych substancji do atmosfery. W porównaniu z normą Euro-0 z 1990 r., limity emisji tlenków azotu, węglowodorów, tlenku węgla i cząstek stałych zmalały o odpowiednio: 98%, 95%, 89% i 97%.

Co więcej, samochód ciężarowy musi spełniać te limity bez względu na czas i sposób użytkowania – a nie jedynie w warunkach „normalnych”. I wreszcie, norma Euro-6 wprowadza obowiązek instruowania kierowców, jakie czynności podejmować w przypadku zakłóceń w działaniu układu oczyszczania spalin i wymaga, by układ ten zachowywał pełną skuteczność przez okres co najmniej siedmiu lat lub do osiągnięcia przez pojazd przebiegu 700 000 km.

Nowe silniki Euro-6: DTI 11 i DTI 13, Renault Trucks opracowało na bazie swoich, znanych z wysokiej sprawności i niskiego zużycia paliwa, jednostek Euro-5, optymalizując technologię oczyszczania spalin SCR. Zmodernizowano ponad 50% elementów i zastosowano całkowicie nową elektroniczną jednostkę sterującą. Udoskonalono także układ SCR, zwiększając jego wydajność. Dzięki zastosowaniu nowych materiałów wzrosła skuteczność katalitycznej redukcji NOx. Układ oczyszczania splin wzbogacono również o filtr cząstek stałych.

Nowe jednostki napędowe regularnie poddawano rygorystycznym testom w celu weryfikowania ich konstrukcji i niezawodności. Na każdym etapie projektowania prowadzono równolegle badania zarówno stanowiskowe, jak i poligonowe, z wykorzystaniem pojazdów testowych. Badano m.in. wpływ dużych, cyklicznych zmian temperatury na konstrukcję i pracę silnika. Prowadzono także trwające niemal bez przerwy ponad 1000-godzinne testy eksploatacyjne, mające na celu sprawdzenie tempa zużywania się i wytrzymałości zmęczeniowej części ruchomych. W rezultacie, silniki Renault Trucks Euro-6 zapewnią klientom wysokie osiągi, niezawodność i niskie zużycie paliwa.

Układ wtryskowy: 

Sześciocylindrowa jednostka DTI 11 ma pojemność skokową 11 litrów i jest dostępna w trzech poziomach mocy: 380 KM (1800 Nm), 430 KM (2050 Nm) i 460 KM (2200 Nm). Jest wyposażona w układ wtryskowy Common Rail, który zapewnia niezwykle precyzyjny wtrysk paliwa, co pozwala optymalnie kształtować przebieg procesu spalania we wszystkich stanach pracy silnika.

Z kolei w silniku DTI 13 wtrysk paliwa odbywa się, jak dotychczas, za pomocą elektronicznie sterowanych pompowtryskiwaczy. Ta wypróbowana i niezawodna technologia dobrze sprawdza się w zastosowaniach, z myślą o których zaprojektowane te jednostki napędowe. DTI 13 jest dostępny także w trzech poziomach mocy: 440 KM (2200 Nm), 480 KM (2400 Nm) i 520 KM (2550 Nm).

Renault Trucks postanowiło zrezygnować ze stosowania typowego, chłodzonego układu EGR w swoich silnikach 11 i 13-litrowych. Zamiast tego, w celu spełnienia normy Euro-6 i zapewnienia szybkiego osiągania przez silnik temperatury roboczej, nawet bezpośrednio po rozruchu, firma opracowała własny system recyrkulacji spalin, polegający na kierowaniu gazów wylotowych – gorących – do kolektora dolotowego. W pewnych stanach pracy silnika wzrost temperatury można przyśpieszyć również poprzez zdławienie wylotu spalin, czyli wytwarzanie przeciwciśnienia w układzie wydechowym, za pomocą zaworu klapowego. Wysoka temperatura jest konieczna dla maksymalnie sprawnego przebiegu procesu spalania i skutecznego działania układu oczyszczania spalin.

Układ oczyszczania spalin:

Zmodyfikowana architektura podwozia nowych typoszeregów pojazdów obejmuje nowy układ oczyszczania spalin. Składa się on z trzech elementów: katalizatora utleniającego, filtra cząstek stałych i katalizatora redukcyjnego (SCR). Inżynierowie Renault Trucks udanie zintegrowali poszczególne elementy, uzyskując przykręcany do ramy podwozia pojedynczy podzespół o zwartej budowie. Ponieważ jest to jeden z najbardziej kompaktowych układów oczyszczania spalin na rynku, Renault Trucks może zaoferować swoim klientom bardziej pojemne zbiorniki paliwa i AdBlue oraz znacznie ułatwić montaż zabudowy.

Katalizator utleniający: 

Zadaniem katalizatora utleniającego jest rozkład węglowodorów (HC) i tlenku węgla (CO) zawartych w spalinach. W wyniku reakcji chemicznej, 90% tych zanieczyszczeń ulega rozpadowi na nieszkodliwe substancje, które w kolejnym etapie oczyszczania są neutralizowane w katalizatorze SCR.

Filtr cząstek stałych:

Jak sama nazwa wskazuje, filtr ten wychwytuje ze spalin cząstki stałe, ze skutecznością sięgającą 99%. Cząstki te odkładają się w filtrze w postaci sadzy, która następnie ulega dopaleniu w procesie zwanym regeneracją filtra. Proces ten nie wymaga interwencji ze strony kierowcy.

Katalizator redukcyjny (SCR):

Funkcja tego katalizatora polega na zmniejszaniu emisji ostatniego ze szkodliwych składników spalin określanych normą Euro: tlenków azotu (NOx). W jego wnętrzu zachodzi kolejna reakcja chemiczna, inicjowana wtryskiem wodnego roztworu mocznika (AdBlue) do spalin. Podczas reakcji następuje rozkład tlenków azotu na dwuatomowy azot N₂ (gaz nieszkodliwy) i parę wodną. W procesie tym usuwane jest 95% NOx zawartych w spalinach.

Decydując się na odnowienie całej swojej gamy pojazdów wraz z chwilą wejścia w życie normy emisji spalin Euro-6, Renault Trucks zyskało możliwość montażu nowych silników bezpośrednio w nowych podwoziach, co zapewnia doskonałe wzajemne dopasowanie obydwu tych podzespołów. Dzięki połączeniu wypróbowanych i niezawodnych rozwiązań z nowatorskimi technologiami, Renault Trucks może zaoferować bardziej przyjazne dla środowiska, cichsze i wysoce niezawodne jednostki napędowe Euro-6, które także są jednymi z najoszczędniejszych na rynku, jeżeli chodzi o zużycie paliwa.

Silnik Euro-6 nowej gamy ciężarówek Renault.

Tekst i fot. Renault Trucks – informacja prasowa.