Le test de résistance ultime

Notre monde est en pleine transformation. E³ est la réponse qu’y apporte Plasser & Theurer. La technologie innovante du HTW 100 E³ a été testée sous toutes ses coutures en soufflerie climatique.

Il s’agit d’un scénario fictif que la nature nous épargne heureusement : le premier jour, la température était de +20°C, comme à la fin de l’été. A la nuit tombée, une chute brutale de la température survient. Le thermomètre chute d’un coup à -5°C, puis à -30°C. Vingt-quatre heures plus tard, le manteau d’hiver, le bonnet et les gants restent au placard. De manière imagée, on passe de la Sibérie au désert de but en blanc. Le mercure monte à +50°C. Il s'agit du test de résistance ultime pour une machine.

Le bijou technologique révolutionnaire de Plasser & Theurer, le HTW 100 E³, a réussi ce test avec bravoure dans la soufflerie climatique de la Société Rail Tec Arsenal (RTA). « Deux raisons nous ont poussés à effectuer le test climatique : d’un côté, il fallait contrôler la nouvelle technologie de la batterie, de l’autre, nous voulions vérifier les valeurs théoriques de nos fournisseurs », a déclaré Christian Weitersberger, Directeur de la conception chez Plasser & Theurer.

Le cœur du HTW 100 E³ est son système de batterie innovant. Il permet de travailler entièrement en énergie électrique sur le chantier, qui se déroule ainsi sans émissions et sans bruits. Cette possibilité a une valeur inestimable en particulier dans les zones urbaines ou dans les tunnels. L'autonomie de la batterie permet deux journées de travail de six heures chacune. La température de fonctionnement est décisive pour l’autonomie.

Chacun se souvient d’un moment où l’on a souhaité jeter un œil sur son portable pendant les vacances d’hiver et que l’écran est resté noir, alors que l’on s’était dit quelques minutes plus tôt que la batterie était suffisamment chargée. Un problème du quotidien. Plasser & Theurer est synonyme depuis 1953 de fiabilité, d’efficacité et d’esprit pionnier. En coopération avec la Société Kreisel Electric, un spécialiste dans le domaine de la mobilité électrique, un système sophistiqué de gestion de la température a été conçu pour le HTW 100 E³.

Le secret de la gestion thermique

L’alimentation énergétique provenant des batteries est assurée pour une température de cellule comprise entre -20°C et +40°C. La température de fonctionnement idéale se situe entre +25°C et +35°C. Siegfried Anschuber, développeur logiciel chez Kreisel Electric, décrit la méthode : « plus de 200 capteurs, qui mesurent la température en continu, se trouvent dans les nouvelles batteries.

Le système de gestion thermique maintient les batteries dans la fourchette de températures de fonctionnement en les réchauffant ou en les refroidissant. De ce fait, nous sommes presque entièrement indépendants des conditions extérieures. Ainsi si l’on éteint une machine par une température extérieure de -20°C, il suffit simplement de réchauffer la batterie le jour suivant par l’intermédiaire de la pompe à chaleur. » Ces valeurs limites ont été simulées dans la soufflerie climatique afin de contrôler de nombreuses fonctionnalités sur et dans le véhicule.

L’ordinateur a relevé en direct les moindres variations de température et d’humidité de l’air, chaque courbes de performance et de pression, du dégivrage des vitres à la porte de la cabine, et ce, par le biais de capteurs installés spécifiquement à cet effet. Oui, une simple pression sur un bouton a même permis de faire tomber la neige et apparaître le soleil dans le 21ème arrondissement de Vienne.

« La Société RTA, l’exploitant de la soufflerie climatique de Vienne, offre la possibilité d’analyser l’influence météorologique en conditions réalistes sur les machines et les composants. Il est possible de simuler diverses températures et niveaux de précipitations, ainsi que la vitesse de conduite en ajustant la vitesse du vent », explique Andreas Rosenkranz, Chef de projet chez RTA. Cette installation est conçue pour le matériel roulant ferroviaire. « Sur le banc d’essai, les objets testés peuvent également être mis en marche. »

« Une machine prête en un rien de temps »

Les tapis chauffants et les humidificateurs qui permettent de reproduire la chaleur et l’humidité dégagées par le personnel en cabine, révèlent la fidélité de la simulation à la réalité. En principe, le HTW 100 E³ est conçu pour les conditions extrêmes, déclare M. Weitersberger. Cependant, « il n’est pas rare que les machines de pose et de maintenance de la caténaire ne soient pas utilisées pendant deux à trois semaines et qu’elles soient stationnées en extérieur à des températures inférieures à 0°C. Si un problème survient sur une caténaire, la machine doit être prête en un rien de temps. »

Pour cette raison, il était important de collecter un retour d’expérience concret : par exemple, combien de temps dure le préchauffage par l’intermédiaire d’un dispositif diesel par une température de -30°C, ou encore quelle puissance énergétique est nécessaire pour que chaque composant puisse fonctionner à ses performances optimales. C’est pour cela que plus de 20 capteurs ont été montés au préalable sur le HTW 100 E³. La préparation a duré trois jours et le déroulement des scénarios présentés précédemment a duré quatre jours.

« En raison des différentes températures simulées, nous avons pu constater si de la condensation se formait dans les boîtiers électriques », déclare M. Weitersberger. « L’objectif est de fournir à l’avenir à nos clients des données encore plus proches de la pratique pour le fonctionnement. Nous allons insérer les résultats dans notre documentation. ». Car même si la nature nous épargne des variations de température allant jusqu’à 80°C, le HTW 100 E³ travaille dans des conditions extrêmes. Il a réussi avec bravoure le test de résistance ultime.

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