Équilibre parfait
Si vous n’avez pas changé la façon dont vous bâtissez vos camions au cours des dernières années, vous êtes probablement en retard.
Spécifier le groupe motopropulseur qui convient le mieux à votre flotte équivaut à jongler entre différentes priorités. Si vous spécifiez en vue de l’efficacité énergétique, vous faites des compromis sur la performance et risquez de ne pas plaire aux chauffeurs. Ou vous choisissez des composants légers pour maximiser la charge utile, mais au risque peut-être de compromettre la durabilité.
Vous donnez peut-être à vos chauffeurs les camions les plus performants qui soit, mais combien ces camions vous coûteront-ils durant toute leur vie? Les grandes flottes priorisent souvent l’uniformisation afin de simplifier leur inventaire de pièces et de pouvoir assigner tous les chauffeurs à tous les camions. Mais une flotte extrêmement homogène ne permet pas une optimisation par itinéraire ou par cycle de service.
Les temps ont changé
L’une des plus grandes erreurs qu’une flotte puisse faire, c’est de continuer à spécifier les camions comme elle l’a toujours fait, simplement parce que les choses ont toujours été comme ça. Les flottes qui spécifient encore les camions comme elles le faisaient il y a cinq ou dix ans passent presque certainement à côté de belles occasions d’améliorer les performances et l’efficacité.
«Des flottes font l’erreur de répéter ce qui se faisait dans le passé. Les choses ont tellement changé», constate François Giguère, vice-président des ventes chez Globocam. «Auparavant, les courbes de puissance montraient qu’un moteur développait 450 chevaux à 1 800 tour-minute. Avec la nouvelle génération de moteurs DD15, la courbe baisse à 1 500 tours-min, et la courbe de couple maximal est à 900 tours. »
Résultat : plusieurs chauffeurs ont l’impression que le moteur va «étouffer» en montant une pente. Avec une transmission manuelle, ils auront tendance à vouloir rétrograder d’un ou deux rapports, mais c’est à éviter, car les régimes moteurs ont baissé et le couple maximum se déploie à bas régime. Encore plus : la puissance va littéralement chuter si on tente d’augmenter le régime moteur au-dessus de 1 500 tour-minutes, comme le montrent les graphiques de Detroit.
«Ce qui règle tout ça, c’est d’opter pour une transmission automatisée», tranche François Giguère. L’électronique de la transmission est conçue pour parle à l’électronique du moteur et pour tirer le maximum de rendement du groupe motopropulseur.
Le tableau de l’évolution des courbes de Detroit montre bien la diminution du régime à vitesse de croisière et de la valeur numérique du rapport de pont depuis 2007-2009. Pour des charges américaines de 80 000 livres, le moteur DD15 Gen 5 tourne autour de 1 200 tours-minute avec des rapports de pont de 2,64 en surmultiplié et de 2,16 mode direct. François Giguère précise qu’on ne voit pas de rapports numériquement aussi si bas au Québec en raison de nos charges et de nos pentes; on pense davantage à des rapports autour de 3,08 en mode surmultiplié et on ne spécifie pas vraiment de transmissions directes ici.
Johan Agebrand, directeur du marketing produit chez Volvo Trucks North America, reconnaît que les flottes doivent réévaluer leurs procédures de spécifications à mesure que les technologies progressent.
«Avec tous les changements technologiques que l’on a apporté aux moteurs, les choix de spécification que vous faisiez il y a cinq ou 10 ans ne sont pas les plus efficaces aujourd’hui.»
Par exemple, une flotte qui profite de l’abaissement du régime moteur (downspeeding) devra affiner ses rapports de pont arrière, et une flotte qui mise beaucoup sur l’aérodynamique peut réduire la puissance du moteur, car le camion a moins de résistance au vent à surmonter.
«Il est très important de revoir vos spécifications traditionnelles et d’avoir une discussion ouverte avec votre concessionnaire ou votre représentant afin de bien comprendre votre application et de voir si la technologie est toujours pertinente pour le travail à faire», explique M. Agebrand.
Jusqu’où pouvez-vous descendre?
L’abaissement du régime moteur constitue l’une des plus grandes avancées en matière de spécifications du groupe motopropulseur au cours de la dernière décennie. Il s’agit essentiellement d’opter pour des rapports de pont arrière plus rapides pour abaisser le régime du moteur à des vitesses de croisière autoroute, réduisant ainsi la consommation de carburant.
«Lorsque vous abaissez la vitesse d’un moteur, vous allez vers la gauche dans la courbe de couple, ce qui diminue la puissance», a expliqué M. Agebrand.
Volvo a contré cette perte de puissance en ajoutant le turbocompound en option sur son D13 pour augmenter le couple. Alors que de nombreuses flottes longue distance maximisent les avantages de l’abaissement du régime moteur, Johan Agebrand indique que de nombreuses applications demeurent inexploitées, par exemple les flottes régionales et «vocationnelles», qui «moyennant quelques changements dans la technologie des moteurs, peuvent encore largement utiliser l’abaissement du régime moteur.
Le débat entre grande et petite cylindrée ne sera pas réglé de sitôt. C’est parce que les gros et les plus petits moteurs ont leur place.
«Un moteur trop gros sera inefficace, et un moteur qui travaille trop fort s’usera prématurément, de dire M. Agebrand.
Des flottes sous-spécifient sous la promesse d’obtenir un meilleur rendement énergétique, mais si la transmission rétrograde au moindre coup de vent ou dans la moindre pente, elle sort de son «sweet spot» et perd en efficacité, souligne François Giguère.
Partager l’information
Les fabricants et concessionnaires de camions sont équipés de certains des outils les plus puissants et les plus efficaces pour déterminer les bonnes spécifications en fonction d’une application donnée. Ignorer leur aide, qui est gratuite, est imprudent.
Cummins fait appel à son outil Web PowerSpec pour calculer les bonnes spécifications et d’autres fabricants disposent de leurs propres outils. Si une aide supplémentaire est nécessaire, le manufacturier et le concessionnaire disposent d’une expertise supplémentaire qu’ils peuvent partager sans frais.
François Giguère est d’avis que les flottes ont tout intérêt à communiquer les informations sur leurs opérations, notamment les charges transportées. «Je vais pouvoir être aussi efficace dans mes conseils de spécification que l’information que vous pourrez me donner. Vous pouvez me donner l’historique de charge de vos trois derniers mois? Tant mieux! Et il faut partager l’information entre les chauffeurs, l’atelier et les gestionnaires.»
La formation est aussi très importante. M. Giguère donne l’exemple de la fonction « ecoast» qui fait appel au GPS du moteur pour optimiser l’efficacité énergétique avec le régulateur de vitesse. « Le système va voir la pente qui arrive, règler l’accélération pour monter la pente, faire passer la transmission au point mort pour profiter de l’inertie avant de réaccélérer. On doit laisser le système travailler, comprendre pourquoi le camion agit ainsi, pourquoi il passe au neutre et ne pas écraser l’accélérateur ou changer manuellement de rapport sinon, on n’atteindra jamais l’efficacité énergétique optimale.»
Et ensuite?
L’arrivée des camions électriques changera à jamais le processus de spécification – la capacité de la batterie, le temps de charge et l’autonomie remplaceront les discussions sur la puissance du moteur et les rapports de transmission – mais il reste du travail à faire du côté du diesel.
« Non, le diesel n’a pas été entièrement exploité» , répond M. Agebrand, lorsqu’on lui demande si l’efficacité du diesel avait atteint sa limite. «D’autres gains sont certainement possibles.»
Il est d’avis que la plupart de ces gains proviendront d’améliorations supplémentaires apportées à l’efficacité du système de combustion et de post-traitement dans le cylindre.
«Nous en apprenons tous les jours sur les matières premières et sur comment nous pouvons les solliciter sans les briser», ajoute-t-il. «On ne franchira pas d’étape révolutionnaire, car le diesel est une technologie mature. Je pense que nous avons augmenté notre efficacité d’environ 15% au cours des 15 dernières années, ce qui semble être un rythme lent si l’on considère les moteurs électriques. À terme, nous passerons à l’électrique et à la pile à combustible mais, pour l’instant, nous continuons à explorer tout ce que nous pouvons avec la technologie diesel. »