Paris,
25
Septembre
2017
|
09:00
Asia/Baku

Première présentation mondiale : Mercedes-Benz Citaro hybrid - l'autobus hybride rentable

Résumé

Avec son Citaro hybrid, Mercedes-Benz écrit un nouveau chapitre de la propulsion des autobus. Pour la première fois dans le monde, la technologie hybride n'est pas réservée à des modèles spécifiques conçus comme tels mais proposée en option pour un éventail extraordinairement large d'autobus fonctionnant au diesel ou au gaz. Ainsi, de nombreux modèles peuvent profiter de ses avantages : en liaison avec la direction électrohydraulique, également nouvelle, le Citaro hybrid affiche une réduction de la consommation pouvant atteindre 8,5 pour cent, en fonction de l'affectation et de la version de véhicule. Le Citaro hybrid bénéficie de la combinaison intelligente de composants existants issus du groupe Daimler et, à ce titre, présente de nombreux avantages : il est hautement efficient, léger, intéressant à l'achat et « facile à vivre » (conduite et maintenance) pour le chauffeur comme pour ll'atelier. Le nouveau Citaro hybrid ne constitue pas une technique de transition vers un modèle tout électrique. Avec ce modèle, Mercedes-Benz entend optimiser le moteur thermique de manière inédite pour en faire un organe d'une efficience maximale.

 

Réduction de la consommation pouvant atteindre 8,5 pour cent, amortissement rapide

Le nouveau Citaro hybrid se distingue avant tout par son extrême rentabilité qui lui permet de distancer largement tous ses concurrents – le Citaro hybrid est un investissement payant. L'objectif de développement est clair : il s'agit de modifier le moins possible le véhicule de base et d'obtenir une efficience maximale en termes de consommation. Au final, le Citaro hybrid bénéficie de la combinaison intelligente de composants existants et, à ce titre, affiche une réduction de la consommation pouvant atteindre 8,5 pour cent par rapport au Citaro à moteur thermique déjà apprécié pour son efficience, en fonction de l'affectation et de la version de véhicule.

Technique de propulsion simplissime en complément du moteur thermique

Le fonctionnement de base du Citaro hybrid est extrêmement simple : dans les phases de décélération de l'autobus, le moteur électrique fonctionne comme un alternateur et transforme l'énergie libérée au freinage en courant électrique. Ce courant est stocké et mis à disposition du moteur électrique, dont la tâche consiste à seconder le moteur thermique, notamment au démarrage.

La technique de propulsion présente une architecture simplissime. Le moteur électrique est le cœur du dispositif. Très robuste sur le plan mécanique, il s'agit d'un moteur synchrone à aimant permanent en forme de disque, avec électronique de puissance intégrée. Il est logé entre le moteur thermique et la boîte de vitesses. Sa puissance maxi atteint 14 kW, son couple 220 Nm.

Le moteur électrique du Citaro hybrid assiste le moteur thermique essentiellement lorsqu'une puissance importante est requise, notamment au démarrage. Toutefois, il ne sert pas à augmenter la puissance maximale, ce qui explique que les valeurs de puissance et de couple de l'autobus restent inchangées. Son rôle est de seconder le moteur thermique et d'améliorer la performance au démarrage. Le régime du moteur thermique n'est pas réduit. Seule la puissance de pointe diminue légèrement et de manière imperceptible pour être remplacée par le moteur électrique.

Par ailleurs, au régime de ralenti, un léger effet boost fourni par le moteur électrique optimise le rendement du moteur thermique. Ces deux effets conjugués se traduisent par une réduction nette de la consommation.

 

Des supercondensateurs font office d'accumulateurs pour stocker temporairement de l'énergie électrique

Le courant qui alimente le moteur électrique est produit gratuitement par la récupération d'énergie : au freinage et durant les phases de poussée, le moteur électrique de l'autobus fonctionne comme un alternateur. Le courant ainsi produit est stocké dans des condensateurs double couche également appelés « supercondensateurs », ou « supercaps ». Ces accumulateurs d'énergie électrique se distinguent par leur densité de puissance élevée. Ils sont insensibles aux pointes de puissance et présentent une longévité élevée. Contrairement aux batteries, les supercondensateurs se prêtent parfaitement à l'alternance rapide et permanente entre charge et décharge lors des arrêts et des redémarrages, typiques du cycle des autobus urbains. Un seul freinage jusqu'à l'arrêt depuis 50 km/h suffit pour recharger les accumulateurs.

L'accumulateur d'énergie électrique du Citaro hybrid se composent dedeux modules contenant chacun 16 condensateurs double couche. Les deux modules disposent d'une capacité totale de 2 Ah. Ils sont implantés à l'arrière, sur le toit, pour un encombrement minimal. Un cache perforé en aluminium les protège des influences extérieures et du rayonnement solaire. Parallèlement, le vent de marche assure le refroidissement nécessaire.

Un inverseur ou onduleur transforme le courant continu stocké en courant alternatif pour entraîner le moteur électrique. L'inverseur et le moteur électrique sont refroidis par eau. Le radiateur supplémentaire en charge du refroidissement basse température de 65°Celsius maxi est logé sur le flanc gauche de l'autobus, directement à l'avant du radiateur du véhicule.

Le premier véhicule industriel à bénéficier de la technologie 48 V

Autre point positif : le Citaro hybrid ne dispose pas d'un réseau haute tension complexe, assorti des nécessaires restrictions et exigences de sécurité. L'autobus urbain est le premier véhicule industriel doté d'un réseau séparé de 48 V, comme les voitures particulières à moteur hybride de Mercedes-Benz.

Faible poids, faible encombrement, hauteur quasi inchangée

Compacte et simple dans son architecture technique, la propulsion hybride supplémentaire présente l'avantage d'un faible encombrement. Les contours extérieurs de même que l'habitacle sont inchangés dans leurs dimensions, aucun siège passager n'est supprimé. Seul un volet de maintenance au niveau du plancher a été modifié.

La propulsion hybride induit un surpoids de 156 kg seulement, autant dire rien par rapport à d'autres moteurs électriques. Le nombre total de passagers est donc quelque peu réduit, mais dans une proportion insignifiante dans la pratique : le Citaro hybrid à moteur diesel avec équipement de série dans la version solo de 18 t de P.T.A.C. peut transporter jusqu'à 105 passagers, voire 159 passagers dans sa version articulée.

Composants éprouvés en provenance des secteurs autobus/autocars, voitures et camions

Les concepteurs du Citaro hybrid ont eu recours à des composants éprouvés autant qu'aux interconnexions et savoir-faire existants au sein du groupe Daimler. Ces composants ont fait la preuve de leurs qualités et les volumes importants permettent d'abaisser les coûts et de simplifier la logistique des pièces de rechange.

Ainsi, le moteur électrique du Citaro hybrid est déjà utilisé comme alterno-démarreur sur la nouvelle Mercedes-Benz Classe S. Le radiateur supplémentaire du moteur électrique et l'inverseur trouvent application chez Mercedes-Benz dans le secteur camions tandis que la pompe à eau équipe les voitures particulières à l'étoile.

Les supercondensateurs étaient déjà utilisés sur le Citaro sous la forme d'un module de récupération. Les accumulateurs stockent, en complément des batteries, l'énergie électrique récupérée au freinage pour la restituer au démarrage ou en côte, de façon à délester l'alternateur et, par conséquent le moteur thermique, et à abaisser la consommation de carburant. Cette technique est également appliquée sur le Citaro hybrid.

Direction électrohydraulique « intelligent eco steering »

Le Citaro hybrid est équipé de série d'un nouveau composant, la direction « intelligent eco steering ». Il s'agit d'une direction électrohydraulique qui fonctionne en fonction des besoins, c'est-à-dire lorsque le conducteur braque le volant, contrairement à une direction hydraulique classique qui fournit une assistance en permanence.

Outre le Citaro hybrid, la direction « intelligent eco steering » est disponible en option pour le programme complet d'autobus, y compris l'autobus grand volume CapaCity.

L'offre de modèles pour le Citaro hybrid est très diversifiée

La propulsion hybride est livrable en option pour l'ensemble des Citaroen liaison avec le moteur diesel à six cylindres en ligne OM 936 G à implantation verticale ou horizontale. L'offre très diversifiée du Citaro hybrid englobe par conséquent le Citaro K compact, la version Citaro solo, l'autobus articulé Citaro G et toutes les versions Citaro LE à accès surbaissé.

La propulsion hybride est également disponible pour le Citaro NGT équipé du moteur au gaz naturel M 936 G – la combinaison d'un moteur GNV et de la propulsion hybride est peu répandue de par le monde et, compte tenu du caractère très peu polluant du moteur au gaz naturel, cette solution ne manque pas d'attrait. Là encore, la propulsion hybride est proposée pour la version solo Citaro NGT, comme pour la version articulée Citaro G NGT.

La propulsion hybride du Citaro est compatible avec les boîtes automatiques habituelles de ZF et de Voith. Sont exclus de la propulsion hybride pour des raisons liées à l'encombrement uniquement les modèles Citaro animés par le moteur diesel Mercedes-Benz OM 470 et, pour les mêmes motifs, les autobus grand volume CapaCity.

Le Citaro hybrid dans la pratique : intégration parfaite au sein des flottes existantes

A la différence de nombreux autres autobus dotés de composants électriques à caractère expérimental, le Citaro hybrid s'intègre sans problème au sein des flottes existantes, sur les lignes et dans les horaires des compagnies de transport. Compte tenu du faible surpoids induit, le nombre total de passagers reste quasiment identique. Il n'existe aucune restriction concernant le profil des trajets ou l'autonomie. La hauteur du véhicule est inchangée par rapport à celle du Citaro avec climatiseur. De ce fait, il n'est pas nécessaire d'adapter les itinéraires ni les portails d'entrée dans les hangars, les ateliers ou les dépôts.

Le chauffeur lui non plus ne constate aucune différence, ni en ce qui concerne la commande, ni en ce qui concerne la conduite. Même l'instrumentation est identique. Par conséquent, aucune formation n'est nécessaire. De même, le changement rapide de chauffeur sur une ligne, souvent pratiqué, ou le passage d'un autobus à un autre ne posent aucun problème.

 

Un investissement sûr sur le long terme pour les sociétés de transport

Du point de vue des autocaristes, le Citaro hybrid constitue un investissement sûr à long terme. La durée de vie de tous les composants est adaptée à celle du véhicule, soit une dizaine d'années en service d'autobus. D'autre part, la propulsion hybride assiste le moteur thermique à charge élevée, ce qui contribue à préserver ce dernier. Parallèlement, l'utilisation du moteur électrique comme générateur de courant soulage les freins et contribue à allonger la durée de vie des disques et des garnitures.

Le S.A.V. et l'atelier ne trouveront que des avantages au Citaro hybrid. Outre les pièces de série pour le moteur électrique, les accumulateurs d'énergie électrique et le refroidissement, ils apprécieront l'abandon de la technique haute tension. Le réseau 48 V relève de la technologie basse tension et sa manipulation est sans danger. Longues formations du personnel d'atelier, outils spéciaux ou pièces de rechange spécifiques sont par conséquent inutiles. Tous les organes auxiliaires du Citaro hybrid sont entraînés de manière conventionnelle, sans aucune modification.

Les intervalles de maintenance restent identiques, tous les 60 000 km ou une fois par an. Les points de maintenance de la chaîne cinématique classique restent également inchangés. Le nettoyage des véhicules s'effectue sans risque, de même que les passages dans les stations de lavage automatiques.

La propulsion du Citaro hybrid ne pose aucun problème particulier. L'exploitant profitera de ses atouts tout au long de la durée de vie du véhicule et au-delà, jusqu'à sa revente future : l'autobus pourra faire valoir ses avantages pratiques sur le marché des autobus d'occasion où il ne manquera pas de susciter l'intérêt des acquéreurs.

 

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