Entraînement hybride DEUTZ
Le premier moteur hybride pour l’équipement de construction

Une innovation signée DEUTZ, WEYHAUSEN et HEINZMANN

Avec la présentation d’un moteur hybride pour une chargeuse à roues signé WEYHAUSEN, DEUTZ AG, Cologne, a à l’occasion de la bauma 2007 à Munich encore une fois fait figure de pionnier pour les entraînements d’équipement de construction. Avec ce premier projet dans le monde entier qui sera réalisé en étroite coopération avec HEINZMANN et WEYHAUSEN, les partenaires du projet ont l’intention de présenter des solutions d’entraînement innovatrices et orientées vers l’avenir. Les systèmes qui seront désormais connus pour les véhicules de tourisme et les véhicules utilitaires offrent des résultats prometteurs grâce aux économies faites au niveau de la consommation du carburant atteignant jusqu’à 30 pour cents. Il est également prévu d’exploiter ce potentiel dans le secteur de l’équipement de la construction. Dans un contexte des restrictions requises des émissions en CO2, les moteurs hybrides pourraient contribuer de manière essentielle à réduire les émissions en CO2.

De manière générale, les systèmes d’entraînement hybride sont composés d’un moteur à combustion, d’éléments d’entraînement conventionnels, comme la transmission, les essieux et le système hydraulique, au moins d’un moteur électrique (groupe électrogène), de l’électronique de puissance et d’une batterie à haut rendement. Lorsqu’il est exploité en tant que moteur, celui-ci retire de l’énergie de la batterie et alimente la transmission. Et vice versa, lorsqu’il est exploité en tant que générateur, le moteur électrique tire de l’énergie de la transmission et recharge la batterie. Ainsi, la batterie permet de couvrir des pics de demande d’énergie. C’est pourquoi, il est possible de dimensionner le moteur à combustion en une petite unité et de l’exploiter à son point de fonctionnement optimum. Ceci entraîne une efficacité nettement améliorée de l’entraînement de l’équipement dans son intégralité.

À l’étape initiale, DEUTZ et WEYHAUSEN ont présenté au salon bauma un système hybride dit « doux », comprenant un moteur générateur installé dans la transmission entre le moteur diesel et la pompe hydraulique. Les systèmes de ce type permettent des économies en carburant entre 10 et 20 pour cents.

Un moteur DEUTZ à quatre cylindres de la série 2011 est utilisé avec un rendement d’une puissance de 36,9 kW à une vitesse de 2100 min.. Le volant moteur et le boîtier du volant moteur sont remplacés par une unité électrique très compacte et puissante. L’efficacité de cette unité synchrone au champ permanent dépasse facilement les 90 pour cents. Vu la grande densité de haute puissance, le moteur et l’électronique sont refroidis à l’huile. Le moteur électrique dispose d’une puissance nominale de 10 kW et d’une puissance de pointe de 30 kW.

HEINZMANN, un fabricant de systèmes de commande de moteurs renommé et pendant des dizaines d’années un partenaire et fournisseur de DEUTZ, développera et fabriquera le moteur électrique et l’électronique de puissance. Grâce à leur concept de construction modulaire, il est également possible d’installer ces composants dans d’autres types d’équipements 

L’installation du moteur hybride dans la chargeuse à roues ne pose aucun problème étant donné que le moteur diesel avec son groupe électrique intégré est à peine plus long que le moteur diesel d’origine. Une batterie li-lon, spécialement développée et fabriquée par Axeon pour ce projet et basée sur des spécifications DEUTZ et WEYHAUSEN, sert d’élément de stockage.

Les fonctions suivantes du système seront réalisées au cours de la première étape de développement du moteur hybride :

• Augmentation de la puissance : en cas de pointes de puissance, le groupe électrique est mis en marche.

• Chargement de la batterie : Si le moteur diesel a une puissance excessive, le groupe électrique peut charger la batterie et fonctionner comme un générateur.

• Récupération : Une partie de l’énergie de freinage est réalimentée dans la batterie par le groupe électrique.

Ce système sera installé et essayé dans une chargeuse à roues WEYHAUSEN du type ATLAS AR 65-Hybrid. À cette étape du développement du moteur, toutes les fonctions du côté de l’équipement sont toujours entraînées de manière hydraulique. Dans une étape suivante, la chargeuse à roues sera entraînée par un système d’entraînement entièrement hybride. Il sera alors possible de réaliser, en plus des fonctions ci-dessus et de manière temporaire, un fonctionnement entièrement électrique et donc exempt d’émissions.