VDL. Un regard sur l’avenir de l’autocar

Jamais en Europe le transport par autocar n’aura eu autant le vent en poupe. Ce marché suscite l’intérêt grandissant des constructeurs, tel le groupe néerlandais VDL qui a choisi de s’associer au motoriste DAF ainsi qu’au spécialiste des transmissions ZF pour définir l’autocar de l’avenir. C’est le Futura de nouvelle génération, qui fait aujourd’hui son apparition.

 

C’est étonnamment le leader européen de l’autobus électrique, avec bientôt plus de 380 véhicules en exploitation sur 14 réseaux, dont cent tout récemment livrés à Amsterdam, qui, aujourd’hui, le clame : « La transition énergétique porte bien son nom, car elle ne signifie en rien la nécessité d’un basculement brutal. » Certes, pour Henk Coppens, le charismatique président-directeur général du constructeur néerlandais VDL Bus & Coach, il est désormais tout à fait clair que la propulsion, dans le futur, sera électrique, et que cette technique ne s’appliquera pas seulement aux autobus. Les autocars, les camions et les utilitaires légers seront tout aussi concernés. A l’évidence, les transports publics doivent être le moteur de cette transition. Toutefois, Henk Coppens entend bien continuer à investir dans la propulsion diesel, qui n’a décidément pas dit son dernier mot. Aujourd’hui, le groupe VDL compte 97 sociétés, dont 70 aux Pays-Bas.

Fort de son chiffre d’affaires de cinq milliards d’euros et de ses quelque 17 000 collaborateurs, il œuvre dans de nombreux secteurs de pointe, et ses travaux de recherche et développement s’étendent même jusqu’à la physique fondamentale avec, entre autres, les accélérateurs de particules. « En fait, VDL fonctionne comme un pool de connaissances, qui peuvent être mutualisées partout à l’intérieur du groupe, explique Henk Coppens. Mais dans le même temps, nous sommes indépendants, et nous pouvons donc, à la fois, choisir nos investissements et intégrer les meilleures technologies du moment, car nous sommes libres ! »

Cette approche singulière, entièrement tournée vers l’expertise, caractérise bien l’activité Bus et car du groupe, qui dispose de six sites industriels en Belgique et aux Pays-Bas, emploie 2 300 collaborateurs, et produit 1 500 véhicules par an. Devenu leader européen de l’autobus électrique par la force des choses, VDL n’en a pas, pour autant, oublié que, selon le mot de Henk Coppens, « il a toujours eu la passion du car ». C’est pourquoi le constructeur néerlandais a décidé de marquer d’une pierre blanche l’histoire de ce mode de transport, dont la part modale ne cesse d’augmenter actuellement dans les pays européens, en créant son Futura de nouvelle génération.

Libre de ses choix en matière d’investissements, VDL a voulu jouer la carte de la perfectibilité du diesel, même s’il assure qu’il travaille d’arrache-pied sur des versions d’autocars hybrides et 100 % électriques qui pourraient, selon ses dires, créer la surprise d’ici peu. Et libre de ses choix en matière de partenariats, le constructeur s’est associé avec DAF et ZF pour concevoir son tout nouveau Futura. En réalité, il s’agit là d’une politique d’investissement à long terme menée conjointement avec ces deux industriels.

On remarque que le nom de « Futura » n’est pas nouveau en soi. A l’image de nombre d’autres constructeurs (Mercedes avec le Citaro, MAN avec le Lion’s City, etc.), VDL réutilise, de génération en génération, ce qui est vite devenu une marque générique. Ainsi, le premier Futura était apparu en 2010. Plus de 3 500 véhicules portant ce nom ont été produits à ce jour. Grâce à eux, le constructeur occupe une position stable dans le domaine de l’autocar en Europe occidentale avec, en moyenne, 8,6 % de parts de marché. Selon Pieter Gerdingh, directeur commercial Autocars de VDL, « le constructeur possède une clientèle fidèle, qui apprécie notamment la stratégie consistant à offrir une gamme très large, et donc apte à couvrir toutes les demandes ».

Pour concevoir son nouveau Futura, VDL a étudié, avec beaucoup d’attention, les nouveaux challenges du transport par autocar en Europe. Au rang de ces principaux challenges, on trouve, en premier lieu, la pénurie croissante en conducteurs qui, cette année, a pris, dans certains pays, des dimensions jamais égalées, obligeant parfois à des revalorisations salariales. Il y a aussi l’émergence d’opérateurs de plus en plus gros, souvent nés de l’acquisition de plus petits exploitants qui, s’ils veulent survivre en indépendants, doivent serrer toujours davantage leurs marges. Ces nouveaux arrivants se professionnalisent très rapidement, et bousculent totalement le marché de l’intercités « longue distance », en se positionnant désormais comme des concurrents frontaux du transport ferroviaire. Il y a enfin l’augmentation du prix du gazole. Du coup, le TCO (Total cost of ownership, ou coût total de possession) devient, plus que jamais, l’un des paramètres les plus prégnants.

Une régulation prédictive de la puissance

« Nous avons interrogé des centaines de clients pour pouvoir mieux comprendre comment il nous fallait changer les dispositions constructives de nos autocars, aux seules fins de parvenir à une diminution réellement importante des frais de maintenance », témoigne Pieter Gerdingh. La réponse s’est concrétisée dans le Futura de nouvelle génération, avec un bouquet de solutions qui sont autant d’innovations. Ainsi, le développement d’une toute nouvelle chaîne cinématique réduit déjà, à elle seule, de 3 % la consommation de carburant.

Sur la base d’un parcours annuel moyen de 120 000 km, cette réduction se traduit déjà par quelque 1 000 euros économisés, chaque année, par le transporteur ! En option, l’adjonction du nouveau système PPC (Predictive powertrain control, ou régulation prédictive de la puissance) permet une économie supplémentaire de 2,5 %, soit au total une diminution de 5,5 % de la consommation. C’est-là un pourcentage tout à fait considérable dans le bilan d’utilisation d’un autocar.

Le PPC se révèle surtout intéressant en terrain vallonné et, plus encore, en montagne. Pour son fonctionnement, il se sert du GPS couplé à une base de données sur la topographie et le profil en long des routes empruntées. Grâce à lui, à chaque instant le véhicule sait précisément où il se trouve par rapport à une côte ou une descente qu’il doit aborder ou qu’il parcoure déjà, et il en connaît la longueur et la déclivité. A l’approche d’une côte, le PPC va automatiquement choisir le bon rapport de boîte, puis il va gravir cette montée sur le rapport calculé comme le plus économique. Ensuite, peu avant d’atteindre le sommet, le système sélectionne la position neutre de la boîte, afin que le véhicule puisse pleinement profiter de l’énergie cinétique qu’il a acquise en se lançant dans la montée, et qu’il achève ainsi de la gravir sur sa seule inertie (autrement dit « sur l’erre ») sans rien consommer. Dans la pente qui suit, la position neutre demeure active jusqu’au bas de la descente où, à nouveau, le rapport de boîte le mieux adapté va se trouver automatiquement sélectionné. Le paramétrage préalable s’effectue simplement en entrant trois valeurs de vitesse : l’allure de croisière souhaitée, ainsi que les limitations supérieure et inférieure. Le supplément facturé pour acquérir l’option PPC devrait se situer aux alentours de 2 500 euros. Ce surcoût à l’achat pourrait paraître élevé, mais le jeu en vaut largement la chandelle dès lors que le car est appelé à circuler régulièrement dans des zones présentant de fréquentes déclivités…

La ZF Traxon automatisée devient la boîte standard

Avec le Futura de nouvelle génération, la boîte ZF Traxon à 12 vitesses devient le standard sur les autocars. On l’aura compris : il s’agit bien d’une boîte automatisée. Et l’on remarque à l’occasion que si, jusqu’à une époque récente, la transmission manuelle avait gardé la faveur des autocaristes, la tendance s’est aujourd’hui totalement inversée. Les performances de la nouvelle ZF Traxon ne pourront d’ailleurs que conforter la popularité de telles boîtes sur les autocars. Comme aime à le préciser Ralf Weber, directeur Qualité chez l’industriel ZF, la Traxon a été conçue « en partant d’une feuille blanche ».

Et elle se caractérise déjà par un temps très court pour les changements de rapport, qui minore significativement l’interruption de l’effort. Un ensemble de capteurs surveille les divers paramètres cinématiques pour que ce changement s’effectue toujours en souplesse, exactement à la bonne vitesse, et tout en garantissant une accélération globale optimale. Une fonction « Hill Start » aide même au démarrage en côte, en calculant, à partir de la masse du véhicule et de la valeur de la déclivité, l’effort de traction requis pour un départ rapide et confortable. L’efficacité mécanique de la boîte, au demeurant d’un fonctionnement très silencieux (35 % d’émissions sonores en moins, soit -6 dB !), a pu être améliorée de 5 % par rapport à la génération précédente AS Tronic. Cette nouvelle boîte offre le meilleur ratio « couple/masse » du marché, avec 8,24 Nm/kg, valeur calculée en incluant, en outre, le ralentisseur dont la puissance peut atteindre les 600 kW (selon le système de refroidissement du véhicule).

Enfin elle est conçue pour pouvoir supporter 66 % de changements de rapport et 50 % de cycles d’embrayage supplémentaires par rapport à l’AS Tronic, ce qui en dit déjà long sur sa fiabilité et sa longévité ! Le constructeur VDL fait, au demeurant, figure de pionnier dans l’expérimentation de cette toute nouvelle transmission. Toutefois, pour des applications très particulières (lignes régulières, itinéraires très accidentés en montagne, utilisation importante en haute altitude ou en trafic urbain dense), la boîte ZF Ecolife « autocar », entièrement automatique, reste disponible sur tous les modèles, car elle est alors pleinement adaptée.

Egalement au chapitre de la profitabilité, il convient de noter l’allongement des intervalles de révision des motorisations à 100 000 km (voire 200 000 km pour les kilométrages annuels élevés), ainsi que de ceux des vidanges jusqu’à 200 000 km. Toujours pour un véhicule censé parcourir annuellement 120 000 km, ces allongements d’intervalles peuvent faire économiser au transporteur, chaque année, quelque 500 euros supplémentaires. L’optimisation de l’environnement du moteur se traduit aussi par une facilitation de l’entretien courant, et les coûts de maintenance et réparation chutent de 6 %. Grâce à la nouvelle chaîne cinématique, la masse du véhicule diminue de 100 kg, ce qui a permis, dans la foulée, de rationaliser la répartition spatiale de cette masse au profit du comportement dynamique et de la tenue de route. Enfin, VDL offre trois ans et 300 000 km de garantie totale.

Cette offre alléchante résulte directement, selon le constructeur, de sa décision de ne produire qu’en Europe : « Ce serait si facile d’aller voir ailleurs pour s’approvisionner, s’amuse Henk Coppens, sauf que la création d’emplois aux Pays-Bas et en Belgique reste, plus que jamais, notre priorité. »

Des moteurs DAF qui permettent le « downspeeding »…

Sur le Futura de nouvelle génération, la boîte ZF (automatisée ou automatique) est couplée au moteur DAF MX-11, disponible lui-même en trois puissances : 270 kW, 300 kW et 330 kW. La version à étage (deux niveaux) reçoit le moteur MX-13 de 390 kW en équipement standard, le MX-11 pouvant néanmoins être monté en option. Avec sa gamme MX Euro VI, le constructeur DAF a réussi à développer un tout nouveau concept de moteur diesel qui, comme se plaît à le souligner VDL, « tire le maximum d’énergie de chaque goutte de carburant ».

Bloc moteur, pistons, admission ou encore refroidissement ont été entièrement repensés. Un soin tout particulier a été apporté à la réduction des frottements entre les différentes pièces en mouvement, toujours générateurs de dissipation d’énergie par échauffement. Les auxiliaires, telles les pompes, sont désormais commandés pour ne fonctionner que lorsque leur action s’avère réellement nécessaire.

Autre particularité des nouveaux moteurs MX, ils sont capables de développer leur puissance maximale dès qu’ils atteignent les 900 tours par minute. Selon les versions proposées, ces moteurs disposent également d’un couple supplémentaire qui varie de 50 à 300 Nm. Grâce à la combinaison des douze vitesses de la boîte automatisée

ZF Traxon et du rapport de réduction à 1/2,71 du nouvel essieu arrière, on obtient une diminution du régime moteur de 100 tours par minute à la vitesse de croisière de 100 km/h. Cette technique dite du « downspeeding » contribue, pour beaucoup, aux économies de carburant précitées.

Livrable en option pour le véhicule à un seul niveau sur deux essieux, et en tant que monte standard sur son équivalent à trois essieux, le MX-11 de 300 kW est apte à développer son couple maximal de 2 100 Nm dans l’entièreté de la plage des 900 à 1 100 tours par minute. Cette aptitude remarquable confère au Futura une grande souplesse de conduite. Par ailleurs, sur l’autocar à deux niveaux, VDL a choisi de proposer, en option, le MX-11 de 330 kW couplé à la boîte automatique ZF Ecolife, afin d’en faire alors un véhicule capable d’être extrêmement à son aise sur les lignes régulières ainsi que sur les parcours urbains en circulation dense. Nul doute que l’essor actuel du trafic intercités par autocar, en Europe occidentale, aura joué son rôle dans ce choix stratégique pour le constructeur… S’il étonne par sa vélocité, avec des accélérations toutes en souplesse et sans jamais de « trou » au passage des vitesses, le Futura de nouvelle génération surprend aussi par ses capacités de freinage. A 100 km/h, la superposition des efforts de retenue du ralentisseur et du frein moteur suffit à provoquer une décélération supérieure à 1 m/s² là où, sur les anciennes générations (avec le seul ralentisseur), on plafonnait à 0,8 m/s². Plus spectaculaire encore, à 30 km/h on dépasse maintenant les 1,4 m/s², contre seulement 0,8 m/s² antérieurement. Il s’agit d’un frein moteur par compression, dénommé DEB (DAF engine brake), qui peut être mis en action par une commande à main droite sur la colonne de direction. La vitesse peut ainsi être significativement réduite sans recours au frein de service, ce qui entraîne, là encore, une contribution positive à la diminution des frais de maintenance. Le DEB a également un impact favorable sur le fonctionnement de la boîte de vitesse qui peut réagir plus rapidement grâce à l’accélération de la réduction du régime moteur qui s’ensuit.

Une réduction de la masse et un meilleur dynamisme

La véritable « chasse aux kilos », à laquelle VDL s’est livré sur son Futura de nouvelle génération (100 kg gagnés sur la masse totale du véhicule), s’est accompagnée de la redistribution des équipements, qui a débouché in fine sur une considérable économie d’espace. Ainsi, le système de traitement des gaz d’échappement a perdu quelque 50 kg et, par la même occasion, pas moins de 40 % de son volume ! Voilà qui se révèle d’autant plus intéressant pour l’autocar à deux niveaux, où le dimensionnement des différents espaces reste toujours particulièrement contraint à cause du gabarit, puisqu’on a pu, dans ce cas précis, améliorer considérablement l’accessibilité des soutes à bagages. De même, la masse de la nouvelle boîte automatisée ZF Traxon, au carter en aluminium, est inférieure de 20 kg par rapport à celle de la génération précédente. Il convient de noter que la réduction de masse concerne, presque exclusivement, la région au-dessus du porte-à-faux arrière du véhicule. C’est pourquoi elle se révèle particulièrement vertueuse pour le

comportement dynamique du véhicule. Le radiateur du système de refroidissement a été déplacé vers la gauche, et le nouvel agencement du compartiment moteur, réalisé à l’occasion, économise grandement l’espace tout en op

timisant l’accessibilité aux différents organes mécaniques. Ce ne sont pas les techniciens de la maintenance qui s’en plaindront ! Enfin, les nouveaux moteurs DAF Euro VI peuvent également fonctionner en brûlant du carburant HVO (Hydrotreated vegetable oil, huile végétale hydrotraitée). Avec un tel carburant, le Futura de nouvelle génération rejettera 80 % de dioxyde de carbone (CO₂) en moins, comparé au diesel traditionnel. De quoi patienter dans l’attentedes prochaines versions hybride et électrique sur lesquelles le constructeur doit présentement phosphorer…

 

Philippe Hérissé