Fue diseñado pensando en el operador.
En nuestra edición pasada tuvimos la oportunidad de compartir el desarrollo del proyecto SuperTruck de Daimler Trucks Norteamérica, prototipo patrocinado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. El espíritu del programa fue desarrollar tecnologías de alto rendimiento para poder identificar su potencial y cualquier obstáculo de producción efectivamente, por supuesto reconociendo que algunas tecnologías no serán viables en el mundo real o en la producción.
Cada una de las tecnologías incorporadas en el SuperTruck se enfrentó a grandes retos. Sin embargo la integración de varios sistemas y asegurar que la operación fuera eficiente en un solo vehículo fueron particularmente los retos más complicados; sin embargo los obstáculos se superaron y aquí les presentamos las mejoras tecnológicas para la eficiencia.
Innovaciones Aerodinámicas
Los ingenieros corrieron más de 2 mil pruebas utilizando un modelo a escala en el túnel de viento y aproximadamente 8 millones de horas CPU en análisis computacional. Se utilizaron para lograr una reducción del 54% en arrastre de viento promedio de la relación camión/remolque.
Toldo y Defensa: El toldo se optimizó para mejorar el flujo de aire con un diseño que no parece una defensa. Presenta una rejilla central que se abre para enfriar el motor y para recuperar calor residual, también cuenta con aperturas laterales para enfriar el sistema híbrido y de aire acondicionado. Las tomas de aire para el motor están ubicadas justo por debajo de los faros.
Rejilla Activa: En bajas velocidades y situación de alto torque, la rejilla se mantiene abierta para maximizar el flujo de enfriamiento. A velocidad de carretera se cierra de forma automática, lo que mejora la aerodinámica.
Altura Ajustable de Manejo: Tanto el camión como el remolque ajustan su altura, levantando el chasis para tener extra altura con el suelo en velocidades bajas para mejor maniobrabilidad y bajándolo en velocidades altas para reducir el arrastre.
Parabrisas: Un ángulo más agresivo guía el aire eficientemente sobre el toldo y la cabina lo que ocasiona menor arrastre.
Espejos Laterales Reducidos: El SuperTruck tiene los espejos más aerodinámicos que cumplen con los estándares de seguridad del Departamento de Seguridad del autotransporte Federal de los Estados Unidos.
Cubierta de la Rueda de Tracción: Este sistema previene el flujo de aire a no afectar las áreas más turbulentas alrededor de las llantas y lo guíaÂÂ hacia los deflectores.
Innovaciones del Tren Motriz
Las ventajas de la eficiencia logradas por el SuperTruck se deben a una combinación de tecnologías que ya están en producción, tales como la transmisión manual automatizada Detroit DT12 que incluye eCoast para maximizar eficiencia, sumado a un eje trasero más bajo para bajar la velocidad del motor que permite mejorar la operación a velocidad crucero.
Manejo de Lubricación del Eje (ALM): Ajusta de manera activa los niveles de aceite en donde se aloja el eje y utiliza una formula de aceite desarrollado especialmente para reducir la fricción.
Un Eje Inteligente 6×2: La carga del eje se ajusta entre el trasero guiado y no guiado dentro los límites legales que permite optimizar el ahorro de combustible y la tracción.
Motor
El motor proporcionó un considerable aumento en la eficiencia sobre un rango de mejoras al sistema. En la prueba, el motor y el sistema de recuperación del calor residual lograron una mejora del 50.2% respecto a la eficiencia del freno térmico al incorporar las siguientes tecnologías:
Núcleo del Motor: SuperTruck incluye un motor compacto de 10.7 litros con 375hp/1400 lb-ft para emparejar menor carga del SuperTruck. El índice de compresión y la presión de encendido se incrementaron para mejorar la eficiencia de combustión junto con un diseño modificado de la cabeza de pistón y del inyector.
Recuperación del Calor Residual: Captura la energía térmica que se pierde regularmente en el tubo de escape y la convierte en energía útil que se devuelve al tren motriz del vehículo.
Tratamiento Posterior: SuperTruck tiene una baja contrapresión, un sistema de próxima generación con alta conversión de NOx, que no sólo hace al aire más limpio sino ayuda a tener un motor más eficiente.
Turbocargador: Diseñado específicamente para alta eficiencia y personalizado para el SuperTruck en relación con la velocidad del motor y los índices EGR, trabaja conjuntamente con el sistema de tratamiento posterior.
Reducción de Fricción: Incluye innovaciones tales como la bomba de agua de velocidades variables, compresor de aire y mejoras en el kit de cilindros.
Controles de Motor: El prototipo del sistema de control del SuperTruck optimiza el rendimiento del motor en tiempo real para dar el máximo en eficiencia del combustible. El controlador monitorea las condiciones en las que opera el motor así como el medio ambiente al exterior, utiliza una computadora a bordo para determinar el mejor curso de acción durante la operación.
Dado que el motor es un prototipo en etapa temprana, aun se tienen que resolver varios retos técnicos.
Innovaciones del Chasis
Con un nuevo diseño, el chasis del SuperTruck se rediseño para incrementar la eficiencia y el rendimiento.
Estructura: Al utilizar material más ligero, un diseño innovador del tren y una barra del chasis de dos piezas, la estructura de 700 libras de peso en total, cuando se combina con la suspensión ligera trasera.
Llantas: Los ejes y las llantas han sido rediseñadas con materiales ligeros, se desarrollaron llantas especiales en colaboración con Michelin para mejorar la resistencia al rodado.
Dirección Asistida: El sistema está equipado con una bomba controlable y un acumulador hidráulico. Junto con el embrague del compresor de aire, el consumo de energía se reduce 1% al incorporar un embrague para apagar carga parasitaria cuando no es necesaria.
Administración de Energía
La eficacia del SuperTruck depende no solo del innovador hardware, también del software.
Estos son ejemplos de los sistemas que se apoyan en ambos para maximizar los ahorros
Tecnologías Predictivas: GPS y mapas digitales 3D proporcionan al vehículo conocimiento del terreno del camino en tiempo real.
Tren Motríz Híbrido: Un motor eléctrico con batería de iones de litio permite al SuperTruck recuperar su energía cinética que se pierde regularmente debido al frenado, particularmente cuando se va en pendiente. La energía eléctrica alimenta al tren motriz.
HVAC Eléctrico: El sistema de aire acondicionado en el SuperTruck se ha electrificado para controlar el clima y se alimenta de las baterías híbridas de iones de litio. Esto permite que la cabina se mantenga fresca en condiciones de calor sin causar que el motor este inactivo para ahorrar combustible.
Solar: Paneles solares fotovoltaicos se instalaron en el techo del remolque para capturar energía gratuita que carga las baterías híbridas y provee energía al sistema HVAC en condiciones de sol.
Retroalimentación Eco Driver: Este software fomenta el comportamiento eficiente al manejar proporcionando una calificación basada en las aceleraciones observadas, el frenado y las acciones en inactividad realizadas por el operador.
El equipo de SuperTruck se dio cuenta que las tecnologías predictivas son capaces de generar casi los mismos beneficios que el híbrido, pero a mucho menor costo al manejar la energía cinética del vehículo a través del software.
Interior
El interior del SuperTruck asemeja su exterior con nuevos materiales y controles para reducir peso y mejorar la funcionalidad sin comprometer estilo y confort.
Materiales ligeros: Los componentes del interior fueron rediseñados con el uso de una estructura de páneles tipo “sándwich” y compuestos de fibra de carbón reforzado.
Espacio Máximo: Con amplio espacio interior, y nuevas características como un escritorio con tres asientos, de los cuales uno gira 180 grados, el SuperTruck fue diseñado pensando en el operador.
