Il y a toujours une certaine pression sur les flottes et les propriétaires-exploitants pour « bien faire les choses » lors de la spécification d’un nouveau camion. Dans une entreprise avec des marges aussi minces, une légère erreur de calcul peut faire boule de neige dans une montagne d’argent perdu au cours de la vie d’un tracteur de classe 8.
Certaines cases sont assez faciles à cocher, comme une cabine couchette par rapport à une cabine de jour, en fonction de l’application, qu’elle soit régionale ou long-courrier, ou professionnelle.
Mais ce n’est pas toujours le cas. Auparavant, le propriétaire de la flotte a expliqué comment choisir les pneus à faible résistance au roulement les plus optimaux peut économiser plusieurs milliers de dollars ou plus, mais rien n’a plus d’impact sur la performance globale d’une flotte que le moteur diesel. C’est la prémisse générale du dimensionnement à droite du moteur, qui peut traditionnellement signifier une baisse de la cylindrée du moteur, parfois même dans la classe du véhicule, pour augmenter l’efficacité et ne pas avoir plus de puissance que nécessaire.
‘Pas de remplacement de la cylindrée’
Dans le segment des poids lourds, la première question à laquelle il faut répondre est de savoir quelle doit être la taille du moteur, ou plutôt quelle est la cylindrée?
Le déplacement est mesuré par le diamètre des pistons ou de l’alésage. Actuellement pour les camions de classe 8, à l’extrémité inférieure, c’est environ 10L à 11L, environ 12L à 13L pour les médiums et environ 15L à l’extrémité supérieure. Habituellement, la désignation du nombre se rapproche du volume de déplacement. Le MX-13 de Paccar est de 12,9 L tandis que le DD13 de Detroit Diesel est de 12,8 L. Ce n’est pas toujours le cas, cependant, car le Mack Trucks MP8 est de 13L.
En termes simples, plus le déplacement est élevé, plus la puissance est importante. Les flottes ayant besoin de plus de puissance (construction, hors route, transport lourd, élévations variées) se sont orientées vers des moteurs à plus forte cylindrée, mais la technologie actuelle a permis aux flottes d’avoir plus d’options et un compromis plus équitable entre performance et efficacité énergétique et opérationnelle.
Les exigences de charge pour un camion sont un point de saut.
« Si vous allez faire quelque chose de plus de 80 000 lb., vous n’allez pas vouloir regarder un moteur DD13. Vous allez vouloir regarder un moteur DD15 « , a expliqué Len Copland, responsable du marketing produit pour les produits Detroit chez Daimler Trucks North America. « J’avais un ancien patron qui disait toujours: « Il n’y a pas de remplacement pour le déplacement. » »
Mais Copeland a également déclaré qu’il y avait de nombreux facteurs à prendre en compte lors de la spécification d’un nouveau moteur — de la cote de vie B50, une mesure de l’espérance de vie du moteur, du poids, de la valeur de revente et de l’économie de carburant.
« Nous devons aider à éduquer non seulement nos concessionnaires qui vendent des camions, mais aussi les clients qui achètent des camions, car l’évolution de notre technologie a vraiment parcouru un long chemin », a conseillé Copeland.
Alors que les DD13 et DD15 ont des puissances et un couple similaires, ils fonctionnent différemment et les flottes paieront plus cher pour le plus gros moteur, a déclaré Copeland.
Lors de la spécification d’un moteur, les flottes doivent également tenir compte du kilométrage annuel et du cycle de service. Copeland a déclaré que les camions qui parcourent plus de 80 000 miles par an devraient envisager un DD15, tandis que under devrait aller avec le DD13.
« Le DD15 a été conçu avec une vitesse de descente comme partie essentielle de sa configuration avec un groupe motopropulseur Detroit entièrement intégré », a déclaré Copeland. « Avec un DD15 de 400 ch et un rapport d’essieu arrière agressif, le couple maximal est aujourd’hui bien inférieur à 1 000 tr/min, soit 500 à 600 tr/min de moins qu’il y a quelques années. »
Copeland a noté que plus les rotations du moteur sont faibles, moins le carburant est consommé.
En plus d’économiser au niveau de la pompe, un moteur à cylindrée plus élevée nécessitera moins d’entretien en raison d’un effort concerté pour allonger les intervalles d’entretien.
Le déplacement plus élevé signifie des composants plus robustes conçus pour durer plus longtemps et nécessitant un entretien moins fréquent. L’un de ces domaines est le filtre à particules diesel. Avec le DD15 Gen 5 redessiné, le post-traitement ne refroidit pas pendant le cabotage, ce qui raccourcit le cycle de régénération et réduit l’accumulation de cendres. « Nous gardons la chaleur dans le flux d’échappement, de sorte que la régénération continue », a déclaré Copeland.
Jacob White, directeur du marketing produit de Peterbilt, a vu les clients de Paccar s’éloigner des gammes X-15 de Cummins pour se diriger vers les MX-13 et MX-11 de Paccar.
« Le 15L était un standard de l’industrie depuis longtemps, mais les moteurs 12 et 13L ont vraiment prouvé qu’ils étaient capables de faire le travail très efficacement avec une grande longévité et fiabilité », a déclaré White. « Depuis que nous avons lancé le MX-13 en Amérique du Nord en 2010, il a vraiment grandi dans ce segment sur autoroute. Nos clients qui utilisaient le moteur C15 ou le moteur ISX15 ont migré vers le MX-13 pour son efficacité ainsi que son poids. »
Le MX-13 mesure 400 lb. plus léger qu’un moteur de 15 litres, le MX-11 laisse tomber 400 lb supplémentaires. Cela permet par exemple à un transporteur de matériaux en vrac de transporter plus de charge utile. Le MX-11 est généralement utilisé pour les applications régionales de transport, professionnelles et de refus, tandis que le MX-13 peut être utilisé dans ces applications ainsi que pour les cycles de service sur route et pour les véhicules lourds.
Jacob White, directeur du marketing produit de Peterbilt, qualifie le MX-13 de Paccar de « couteau suisse » des moteurs pour sa polyvalence et a déclaré: « La pire chose que vous puissiez faire est de spécifier un camion pour un travail et de ne pas pouvoir en faire d’autres. » Photo: Paccar
Transporteur de pétrole DB Trucking en Floride spécifications Cabines de jour Kenworth T880 avec le MX-11 (415 ch et 1 550 lb.-FT. de couple) et transmission à 10 vitesses.
« Nous ne faisons pas tourner nos moteurs à plein régime », a déclaré le propriétaire Dan Marando. « Nous les avons ramenés à environ 400 ch. Je crois fermement qu’une approche conservatrice crée de la longévité et moins d’usure des moteurs. Ils sont également adaptés correctement pour ne pas être dépassés. »
White a comparé le Paccar MX-13 à un « couteau suisse » en raison de sa polyvalence.
« Beaucoup de fois — en ce moment plus que jamais – les flottes regardent différentes avenues d’affaires pour se développer, et donc la capacité d’adaptation est très importante », a-t-il déclaré. « La pire chose que vous puissiez faire est de spécifier un camion pour un travail et de ne pas pouvoir en faire d’autres. »
Dans ces cas, les flottes pourraient vouloir obtenir le groupe motopropulseur plus flexible.
Pour répondre à ses clients désireux de flexibilité, Cummins a lancé le X12 de 11,8 L en 2018 en option pour ses clients de transport régional et professionnels.
« Le X12 a une capacité de régime plus élevée que la plupart des produits existants sur route, mais la nouvelle conception a réduit le poids du moteur et du post-traitement de 650 lb., ce qui en fait maintenant le moteur le plus léger de plus de 10 litres sur le marché. La conception à faible frottement a également réduit les pertes parasites pour une économie de carburant de 6% « , a déclaré Kris Ptasznik, chef de produit Cummins pour le segment des poids lourds sur autoroute.
Un travailleur de Cummins à l’usine de moteurs de Jamestown à Jamestown, dans l’État de New York, assemble un moteur X12, lancé en 2018 pour offrir aux clients une cylindrée plus modeste (11,8 L) que le X15 (14,9L). Le X12 est actuellement disponible avec Freightliner, Western Star, Autocar, Oshkosh, Terex et plusieurs autres fabricants de camions spécialisés.Photo: Cummins
Ptasznik a ajouté un moteur Cummins X12 ou X15 intégré à une transmission endurante Eaton peut « offrir le coût total de possession le plus bas et les intervalles de maintenance les plus élevés, de sorte que l’équipement peut rester sur la route et gagner de l’argent.
Lorsqu’il s’agit d’une option, les clients doivent regarder au-delà du prix de l’autocollant et se concentrer sur le coût au fil du temps. »
La série 2021 X15 Efficiency, conforme à la phase 2 des émissions de gaz à effet de serre de l’Environmental Protection Agency des États-Unis, a été conçue pour des intervalles de vidange d’huile de 75 000 milles pour les camions d’une moyenne de plus de 7 mpg. Grâce au programme d’analyse d’huile Cummins Oil-Guard, cela peut être poussé à 100 000 miles.
Ce groupe motopropulseur intégré peut également renforcer la sécurité. Toutes les séries X offrent désormais des fonctionnalités de maniabilité, notamment le boost onramp, le freinage moteur prédictif, le changement de vitesse prédictif et la puissance dynamique.
En plus du X15, les clients de la série internationale LT de Navistar peuvent également choisir le moteur à gros alésage A26, que l’OEM a lancé en 2017. Le moteur de 12,4 L varie de 365 à 500 ch et offre une option plus modeste qui pèse 2 299 lb., soit 27% de moins que la série de productivité X15 et 22% de moins que la série d’efficacité.
Moins c’est plus
Après avoir trouvé le déplacement optimal, la prochaine chose à comprendre est la puissance et le couple appropriés. Selon Johan Agebrand, directeur du marketing produit chez Volvo Trucks, le « sweet spot » est d’environ 400 à 425 ch pour les camions de 70 000 à 80 000 lb. PNBV et 1 750 lb-FT. de couple maximal.
La géographie compte, cependant, a expliqué Agebrand. Si les flottes fonctionnent plus dans le Midwest plus plat, 400 ch suffisent, bien que sur le terrain plus accidenté du Nord-est ou des Rocheuses, 455 ch serait une meilleure note. Un camion à benne basculante qui sort constamment de gravières à forte pente aurait cependant besoin de 500 ch, a déclaré Agebrand.
» Il va falloir comprendre à nouveau votre itinéraire et où vous allez courir.
Et puis l’OEM peut vous aider avec ce que cela signifie « , a-t-il ajouté, conseillant de ne pas surestimer ou sous-estimer.
Les transmissions manuelles automatiques ont contribué à réduire les besoins en puissance. « Les AMT ont changé la façon dont nous pouvons concevoir le moteur », a expliqué Agebrand. « Le moteur n’a pas besoin d’être vraiment lourd en couple ou en puissance dans la plage de régimes élevés; la seule occasion que nous conduisons là-bas est en descente, lorsque vous le relancez un peu pour obtenir le maximum de puissance de freinage moteur que vous pouvez obtenir. »
Lors de la spécification, Agebrand a conseillé de ne pas surestimer la quantité de puissance nécessaire. Il a dit que même si les flottes peuvent souvent spec 425 hp, que beaucoup de puissance pourrait être excessive et que « beaucoup de gens pourraient vivre avec un 405 hp. »Cela dépend vraiment de l’application, cependant. Une opération à plat nécessiterait toujours une puissance de 455 ch, car elle ne peut pas utiliser la technologie de réduction de friction telle que les kits aérodynamiques de remorque et a besoin de ce punch supplémentaire.
Une tendance à laquelle l’adoption de l’AMTS a été autorisée est la réduction de la vitesse. Cela fait référence à l’accélération du rapport de démultiplication arrière pour abaisser le régime moteur, ce qui permet au moteur d’atteindre le régime le plus efficace d’un camion avec la puissance la plus faible pour maintenir une vitesse de croisière de 65 mi / h. Selon le North American Council for Freight Efficiency, la réduction de la vitesse peut réduire le coût du carburant d’un camion jusqu’à 3%.
Agebrand a déclaré qu’à l’exception du D11, tous les moteurs diesel de Volvo Trucks sont descendus. Le moteur D13TC (turbo compound), lancé en 2017 et mis à jour en 2020, a tiré parti de cette technologie, améliorant le rendement énergétique de 11% par rapport aux camions de l’année modèle 2015.
» Ce nouveau D13TC s’appuie sur cette technologie de moteur révolutionnaire, augmentant encore le rendement énergétique jusqu’à 3 % par rapport au moteur D13TC actuel, ce qui permet d’économiser environ 1 200 $ par an et par camion, sur la base du prix moyen du carburant et de 125 000 miles par an « , a déclaré John Moore, responsable du marketing produit chez Volvo Trucks North America.
Copeland a mentionné que Detroit Diesel a également considérablement réduit ses ratios. En 2007, la société a recommandé un moteur à entraînement direct avec un rapport d’essieu arrière de 3,08 et en 2014 un avec un rapport d’essieu arrière de 2,47. Un Freightliner Cascadia avec les dernières transmissions overdrive DD15 et DT12 peut désormais avoir un rapport d’essieu arrière de 2, 16. En règle générale, l’efficacité augmente les performances, mais en raison de la façon dont le moteur gère la puissance, 1 150 tr / min se situe dans la courbe de couple.
Cummins utilise également des moteurs à descente descendante, bien que Ptasznik ait eu certains facteurs critiques à prendre en compte.
« Si un client de ramassage et de livraison ou de transport régional a adopté le rapport d’essieu descendant le plus agressif recommandé pour un client strictement linehaul, le résultat final ne répondra pas à ses attentes », a-t-il expliqué. » Les flottes devraient travailler avec leur représentant de fournisseur local lorsqu’elles apportent des modifications aux spécifications traditionnelles.
« D’autres éléments à considérer sont le temps passé sur des surfaces molles, à quoi ressemble l’opération typique par rapport à la vitesse maximale souhaitée, à quoi ressemble le PNBV typique par rapport au maximum de la flotte et à quelles spécifications leurs conducteurs sont habitués », a poursuivi Ptasznik. « Apporter des changements drastiques peut rapidement augmenter l’économie de carburant, mais peut aussi tout aussi rapidement créer d’autres problèmes dans l’ensemble de l’entreprise. »
Le moteur Mack E6 11L, produit à la fin des années 80 et au début des années 90, avait une autonomie de 225 à 350 ch. Pour montrer comment l’ingénierie a progressé en 30 ans, le MP7 moderne, également 11L, génère 325 à 425 ch.
Maniabilité
La recherche et l’analyse, les discussions internes avec les gestionnaires et les conducteurs et les réunions avec les concessionnaires devraient tous avoir lieu, comme pour toute décision d’équipement majeure, mais la grande chose à retenir est que l’apprentissage ne doit jamais s’arrêter.
« En raison de l’évolution rapide de la technologie, même au sein d’une même plate-forme et à travers différentes générations, cela nécessite une éducation constante de votre équipe de conduite », a déclaré Phil Taylor, vice-président de la maintenance de la flotte de Central Oregon Truck Co.
Cette société appartenant à Daseke basée à Redmond, Ore., a été nommée Meilleure Petite flotte à conduire par l’Association des transporteurs de camions et CarriersEdge en 2018 et a fait la liste huit fois, la dernière fois en 2021.
Cette flotte à plat exclusive à Kenworth opère dans les 48 États américains inférieurs et dans trois provinces canadiennes. La majorité de ses tracteurs T680 fonctionnent sous 80 000 lb. PNBV et utiliser un moteur Paccar MX-13 de 455 ch et 1 650 lb-pi., bien qu’environ 50 camions tirent jusqu’à 105 000 lb. et utilisez un MX-13 évalué à 510 ch et 1 850 lb.-FT. Taylor supervise également le service de fret de Leavitt, une flotte de 120 camions Kenworth et Freightliner acquis par Central Oregon Truck Co. en 2018.
Dans l’ensemble, ces deux flottes utilisent des groupes motopropulseurs intégrés, ce qui signifie que le moteur, la transmission et parfois les essieux proviennent du même OEM pour obtenir des avantages d’efficacité supplémentaires. Taylor a déclaré qu’il était un « grand croyant en l’intégration verticale, alors lorsque cela est possible, nous intégrons ce concept lorsque nous le pouvons. »
« Je cherche toujours un équilibre entre la maniabilité et l’efficacité », a expliqué Taylor. « Vous ne pouvez jamais donner assez de puissance à un conducteur de camion, mais vous devez également développer un haut niveau d’efficacité. Nous pourrions aller à grande puissance, avec un moteur de plus grande cylindrée, ce qui, vous savez, va favoriser la maniabilité mais potentiellement avoir un effet négatif sur votre efficacité opérationnelle. »
Il a dit que quelle que soit la décision, les conducteurs doivent adhérer à ce que la flotte tente de réaliser.
Taylor a déclaré que sa flotte était passée de l’offre 15L de Detroit et de Cummins avant le lancement du MX13 il y a dix ans. « Il y avait une période d’ajustement pour passer d’un déplacement de 13 litres », a-t-il reconnu.
Cowen Truck Line dans l’Ohio, une flotte de 60 Kenworth T680 et T880 fonctionnant avec des moteurs Cummins X15 (450 ch, 1 550 / 1 750 lb.-FT. à 1 000 tr / min) qui met l’accent sur les performances optimales du carburant, a trouvé une solution réussie. Ils sont associés à l’Endurant Eaton.
« Le régulateur de vitesse prédictif est intégré à une fonction de côte neutre dans la mission », a déclaré le président de la société, Tim Cowen. « En descente, cela améliore l’économie de carburant en sachant quand réengager le groupe motopropulseur et utiliser le frein moteur pour contrôler la vitesse. En utilisant ce système, Cowen Truck Line a enregistré une augmentation de 15% du mpg global. »
Les conducteurs ont adopté l’accent mis sur le carburant parce qu’ils reçoivent des primes basées sur l’efficacité énergétique, a déclaré le président de l’entreprise, Tim Cowen.
« Les conducteurs aiment l’efficacité du moteur Cummins car ils sont capables d’atteindre un kilométrage et des bonus optimaux tout en ayant un couple optimal », a déclaré Cowen. Et en restant facile sur le moteur, Cowen a noté que les coûts de maintenance étaient également inférieurs.
La clé est simplement de communiquer et de faire participer les conducteurs à la discussion et de leur faire comprendre pourquoi un nouveau moteur peut être mieux adapté à la flotte, même si ce n’est pas ce à quoi ils sont habitués.
« En tant qu’industrie, nous trébuchons souvent lorsque nous transférons la technologie à notre communauté de conducteurs, et nous ne les éduquons pas sur la façon dont les choses devraient fonctionner, ce qui va se passer et ce qui s’y trouve pour eux », a déclaré Taylor. » La formation continue de vos conducteurs est très, très importante. »