Driving ‘Force : test du groupe motopropulseur électrique révolutionnaire de Magna pour les camions lourds

À ce stade, les rédacteurs ici chez MotorTrend et les scribes de tout le spectre automobile nagent dans les profondeurs du bassin des véhicules électriques (VE). Et, alors que ce réservoir se remplit rapidement de voitures et de VUS alimentés par batterie, le développement des camions électriques – et plus encore le déploiement auprès des masses – se produit, mais certainement pas aussi rapidement.

N’enlevant rien aux voitures électriques, du point de vue des capacités, les camionnettes à usage intensif sont appelées à effectuer un éventail de tâches beaucoup plus large (au-delà des déplacements de personnes, d’épicerie, de bagages ou de clubs de golf) qui reposent généralement sur les performances de la transmission pour une efficacité optimale. et efficacité. Bien sûr, les moteurs à essence et diesel ont fait leurs preuves dans ces plates-formes, tout comme les transmissions automatiques qui portent désormais jusqu’à dix vitesses avant.

Entrez Magna International, une entreprise de technologie mobile basée à Aurora, en Ontario, au Canada, qui au cours des deux dernières années semble avoir fait les plus grands progrès jusqu’à présent dans l’apprentissage de ces domaines et d’autres.

Comment font-ils ? Continuer à lire. Le concept développé par Magna est passionnant, et nous avons eu l’occasion d’en faire l’expérience de première main à la mi-février, lors du test hivernal de l’entreprise au Continental Tire Development Center à Brimley, Michigan.

Magna appelle son concept révolutionnaire de transmission électrique EtelligentForce ; un système de traction intégrale à deux moteurs mis en évidence par un essieu arrière «eBeam» trois-en-un révolutionnaire (boîte de vitesses / onduleur / moteur – pensez «dana 60 motorisé»), son complémentaire eDS Mid + (milieu de gamme, sur une échelle de sortie « faible » à « élevée ») traction avant avec découplage, un eLocker Eaton en option et une logique de fonctionnement EtelligentTorque Management qui fonctionne en conjonction avec l’ECM d’origine d’un véhicule.

Alors que les performances de ce groupe motopropulseur et d’autres groupes motopropulseurs fonctionnant sur batterie sont mesurées et expliquées à l’aide de termes tels que kilowatts (kW) et Newton mètres (Nm), pour les non-initiés, cette combinaison est capable de mettre environ 550 chevaux et 676 lb-pi de couple au sol lorsque la transmission intégrale est en action.

Sur le papier, avec des chiffres comme celui-là, une plate-forme robuste équipée d’EtelligentForce est capable de transporter et de remorquer autant ou plus de poids qu’un pick-up à essence de même taille. Nous n’avons pas évalué le remorquage pendant notre séjour avec le banc d’essai de Magna – un prototype 2020 GMC Sierra 2500HD AT4 qui est ne pas commandé par ou officiellement affilié à General Motors, mais les responsables de Magna affirment que le pick-up remorquera 14 500 livres sans aucun problème. Ils prévoient également un partenariat avec l’un des trois principaux constructeurs de camions américains et la disponibilité complète d’EtelligentForce d’ici 2025.

Pour les intérêts des hot rodders, malheureusement, le PDG de Magna International, Swamy Kotagiri, affirme que l’entreprise se concentre strictement sur l’intégration de cette technologie révolutionnaire dans les nouveaux camions de production. Donc, ne cherchez pas de kits de rechange et autres pour moderniser EtelligentForce dans une version classique de Chevy C10 ou SEMA. Le matériel est une chose, mais l’étalonnage est une toute autre boule de cire, et l’objectif actuel de Magna est de travailler avec les fabricants pour s’assurer que les systèmes répondent à leurs exigences opérationnelles.

Alors que la signalisation Magna EtelligentForce, les badges uniques liés aux véhicules électriques et l’absence de sorties d’échappement sont les signes visibles que quelque chose est différent, ce rat de laboratoire roulant porte la suite complète de matériel EtelligentForce au lieu d’un 401 ch/464 lb-pi, 6,6 -litre essence V-8 et transmission automatique 6L90 à six vitesses.

L’arrière eBeam légèrement plus lourd (40 livres) est conçu comme un remplacement boulonné, utilisant les mêmes points d’installation, ainsi que les localisateurs de suspension et les pièces qui sont fixées à l’essieu robuste d’origine du camion par l’usine.

À l’avant, le gasser, la transmission et la boîte de transfert active de Magna susmentionnés ont été arrachés et remplacés par l’ensemble motorisé eDS Mid+.

La batterie de 83 kW par heure est cachée sous le camion, montée sur des supports qui s’étendent sur toute la largeur du train de roulement. L’absence d’arbre de transmission rend cela possible.

Avec ces exceptions et le matériel auxiliaire de Magna pour faire fonctionner et surveiller le système, tout le reste de l’AT4 est exactement tel que GM l’a installé et fonctionne comme prévu.

La section centrale du Magna eBeam se compose d’un moteur à aimant permanent à enroulement en épingle à cheveux qui a une vitesse de fonctionnement maximale de 15 900 tr/min. Le moteur est refroidi par de l’huile et du liquide de refroidissement. Pour en revenir au jargon EV standard, le groupe motopropulseur produit 238 kW à 400 V et 568 Nm de couple à 700 A (les deux sont des valeurs de pointe), et les performances sont évolutives jusqu’à 250 kW et 10 000 Nm de couple.

La boîte de vitesses de l’eBeam est configurée comme une conception à axe parallèle coaxial pour des problèmes d’espace et de manipulation, avec un différentiel à blocage en option (eLocker sur le banc d’essai) et un train d’engrenages à rapport extrêmement bas de 12,67: 1. L’engrenage final peut être modifié si nécessaire, comme un échange de couronne et de pignon dans un essieu standard.

L’onduleur de l’unité peut être intégré au carter d’essieu ou monté à distance (un support de châssis est utilisé sur le prototype Sierra de Magna), ajoutant 10 livres supplémentaires à l’ensemble.

Le moteur à aimant permanent du système d’entraînement avant fonctionne à une vitesse maximale de 16 540 tr/min et fournit jusqu’à 170 kW de puissance de crête à 400 V et 348 Nm de couple à 548 A. La boîte de vitesses de l’unité eDS Mid + est une configuration à axe parallèle décalé qui a un différentiel ouvert et un engrenage 11.72: 1. Un onduleur 548A/425V est intégré sur le dessus du moteur. Le gros problème à l’avant est le découplage, l’une des technologies de nouvelle génération de Magna qui améliore l’efficacité des deux roues motrices pour de meilleures performances et une meilleure sécurité.

« Quand vous sortirez du véhicule, vous aurez le sourire aux lèvres. » Le vice-président exécutif de la recherche et du développement de Magna, Anton Mayer, a fourni cette prophétie avant notre opportunité de conduire le GMC Sierra 2500HD AT4 2020 équipé d’EtelligentForce de la société. Et même avec seulement quelques minutes au volant, force est de constater qu’il ne plaisantait pas !

A l’exception d’une zone de test entièrement dégagée (pour non scientifiquesur route de 0 à 60… eh bien… des explosions de vitesse de 0 à 85 mph), la majeure partie de notre premier entraînement Magna EtelligentForce a été effectuée sur des patins de dérapage enneigés et des zones d’essai sur les terrains d’essai de Conti.

Sur les surfaces à traction limitée, le « contrôle » est l’une des qualités les plus impressionnantes du système. La plate-forme prototype peut être utilisée en tant que transmission à deux roues ou à traction intégrale, et la puissance entre l’avant et l’arrière est manipulée indépendamment. Par exemple, en traction intégrale sur des chaussées glissantes, les roues avant peuvent en fait être surmultipliées, ce qui leur permet de tourner à une vitesse plus rapide que l’arrière pour aider à maintenir la traction et la stabilité. Pensez à cette capacité comme étant le contrôle de la stabilité qui dépasse de loin la fonctionnalité de GM.

Les performances sur route sèche (et en ligne droite) de la Sierra modifiée par Magna sont directement comparables à celles des autres véhicules entièrement électriques ; c’est Super rapide pour son poids à vide de 8 100 livres ! La technologie EtelligentForce fait passer l’AT4 de 0 à 100 km/h en 4,6 secondes en traction intégrale et parcourt le quart de mille en 13,7 secondes à 145 km/h (données Magna). Immédiatement après l’accélération (et les ingénieurs de Magna ont parfaitement calibré la réponse des moteurs à l’accélération), tous les occupants de la cabine sont coincés dans leurs dossiers de siège et le sourire garanti par Anton est immédiat.

Le freinage régénératif est intégré dans la logique de fonctionnement d’EtelligentForce. Cependant, au moment de notre essai routier, le réglage de la fonctionnalité était encore en cours d’affinement.

Naturellement, le jury n’est toujours pas entendu en ce qui concerne l’autonomie de la batterie. Dans le banc d’essai Magna, sa cellule de 83 kWh n’est pas le choix optimal pour la longévité, et immédiatement après que notre groupe a passé une heure et demie collective à se précipiter dans la neige à Brimley, il a en fait dû être rechargé rapidement pour être prêt pour un 100- pour cent exposition course de dragsters en tête-à-tête contre un Sierra 2500HD AT4 à essence (regardez la vidéo). Équiper le camion d’une source d’alimentation plus grande et plus courante est quelque chose sur lequel les ingénieurs de Magna travaillent.

Certes, notre test a été bref et effectué principalement sur la neige, mais à l’exception d’une accélération nettement meilleure et d’un contrôle amélioré (le Sierra à essence a été utilisé à titre de comparaison), le matériel EtelligentForce n’altère en rien la qualité de conduite (le cas échéant, le poids supplémentaire aide). Malgré les prévisions de 14 500 livres de Magna, le remorquage très important reste le joker pour le moment. Lorsque le dégel arrivera, nous espérons avoir une autre occasion de conduire le banc d’essai pendant de plus longues périodes et d’effectuer des tests indépendants pour vérifier la capacité du système avec un poids attaché. La consommation d’énergie sera également un élément à surveiller lors de cette évaluation.

Ce regard dans le camion sur la section centrale du Magna eBeam montre à quel point il correspond à la citrouille sur un arrière standard. En fait, il n’est que légèrement plus gros et ajoute environ 40 livres de plus à l’ensemble d’essieux par rapport au poids de l’arrière d’usine. Notez que les amortisseurs arrière et les ressorts à lames Rancho restent dans leur emplacement d’origine.

Voici le moteur à aimant permanent en épingle à cheveux monté à l’intérieur qui est au cœur de l’essieu arrière eBeam de Magna. Le moteur a une vitesse de fonctionnement maximale de 15 900 tr/min et produit 238 kW de puissance avec 568 Nm de couple.

L’eBeam a été développé pour une utilisation et des tests immédiats sur un GMC Sierra 2500HD AT4 2020. Bien sûr, les points de suspension des camions lourds d’autres fabricants peuvent être différents. Cependant, Magna souhaite éventuellement être en mesure de fournir des eBeams à huit pattes boulonnés appropriés pour les plates-formes de trois quarts et d’une tonne de n’importe quel constructeur de camions américain.

Voici le package Magna eDS Mid +, tel qu’il est installé dans le prototype de pick-up. Le composant avant d’EtelligentForce est le dernier système trois en un de l’entreprise (boîte de vitesses, onduleur, moteur). L’onduleur intégré se trouve au sommet de l’unité.

Les ingénieurs de Magna ont également intégré des jauges dans le tableau de bord qui fournissent une répartition de l’alimentation de l’avant vers l’arrière et des pourcentages d’autonomie de la batterie, similaires aux instruments intégrés au tableau de bord qui présentent les états de la pression d’huile et du niveau de carburant.

Avec EtelligentForce, la puissance peut être répartie entre les unités d’entraînement avant et arrière selon des pourcentages variables. Les ingénieurs utilisent ce panneau pour surveiller cette distribution et pour activer les modes de conduite, eLocker et le freinage régénératif.

Magna a opposé son EtelligentForce 2020 GMC Sierra 2500HD AT4 à son jumeau à essence dans une course de dragsters de mille pieds. Le résultat n’était même pas proche – le véhicule électrique à batterie s’est enfui du gazeur, le battant d’environ trois longueurs de camion.