Wörth am Rhein no solo alberga la mayor planta de producción de camiones de Mercedes-Benz Trucks, sino también el centro de desarrollo y pruebas (EVZ) de la empresa. El EVZ permite concentrar las pruebas con camiones pesados en un solo lugar con un total de seis innovadores bancos de pruebas interiores y la pista de rodaje en la zona exterior directamente vecina.

En la EVZ, estos procesos de prueba y evaluación forman parte del trabajo diario, independientemente del tipo de propulsión de los vehículos. Sin embargo, las actividades se centran cada vez más en la especialización de los procedimientos de prueba relacionados con los sistemas de propulsión de camiones eléctricos de batería y de hidrógeno, que, a su vez, se centran actualmente en el Mercedes-Benz eActros 600 eléctrico de batería, que se está preparando a pasos agigantados para su producción en serie.

El edificio de bancos de pruebas 220 de las instalaciones del EVZ en Wörth alberga el Banco Multi Pistón, un nuevo desarrollo probablemente único en el mundo, para analizar el comportamiento vibratorio de los vehículos en relación con el confort y la seguridad del conductor. Otra instalación del recinto es una de las cámaras de pruebas climáticas más potentes de Europa, en la que se pueden realizar pruebas a temperaturas extremadamente frías y extremadamente calientes. Ambas instalaciones de ensayo se diseñaron desde el principio pensando en camiones con propulsión alternativa como el Mercedes-Benz eActros 600.

Simulación de calzadas y comportamiento de vehículos en el Multi Piston Bench

El Multi Piston Bench realiza simulaciones de las vibraciones causadas por diferentes superficies de calzadas. Para ello, se genera y simula una colección de diferentes superficies de calzadas de la vida real a partir de los datos de encuestas reales introducidos en el sistema; las simulaciones abarcan desde itinerarios de autopistas, carreteras rurales y calzadas con baches hasta rutas compuestas en su totalidad por carreteras en mal estado. La generación de vibraciones en el vehículo se consigue en sentido vertical y longitudinal utilizando señales de excitación con una amplitud y frecuencia definidas.

La máxima prioridad de los desarrolladores es utilizar el Multi Piston Bench para obtener resultados de medición validados y análisis de vibración y resonancia reproducibles de vehículos completos. Independientemente de la variante de accionamiento, es posible examinar y evaluar el comportamiento de vibración y aceleración de componentes y conjuntos individuales del vehículo. En este contexto, se mide y evalúa el comportamiento del chasis y las partes de la carrocería y el efecto sobre el confort de viaje a diferentes frecuencias de excitación. Los escenarios de ensayo en el banco multipistón no solo incluyen el examen de la instalación estable de cojinetes y amortiguadores y el efecto de su comportamiento de vibración en otros componentes del vehículo, sino también la identificación de lugares estrechos en los que puede producirse abrasión, como conductos de cables y tuberías.

Dependiendo del alcance, el examen del comportamiento de vibración y resonancia del vehículo completo o de conjuntos individuales puede durar entre ocho y 14 días.

Estructura y funcionamiento del Multi Piston Bench de Wörth

Con sus dimensiones y sus posibilidades de ensayo sin parangón, el Multi Piston Bench es único en cuanto a su capacidad de alto rendimiento. Está formado por una combinación de diez cilindros hidráulicos instalados longitudinalmente y diez verticalmente sobre una innovadora base vibratoria que hace vibrar de forma dirigida el vehículo sujeto en posición. Se ha instalado un cilindro que actúa verticalmente y otro longitudinalmente para cada rueda y, en el caso de ruedas gemelas, para cada par de ruedas.

La base de vibración descansa sobre una cimentación de hormigón y antes de realizar cada prueba de vibración se eleva mediante amortiguadores de aire y se desacopla del entorno. De este modo se evita que las vibraciones y oscilaciones generadas durante el procedimiento de ensayo se transmitan al edificio del banco de pruebas. El banco de pistones múltiples se acciona mediante una unidad hidráulica central compuesta por ocho bombas con una presión de aceite de 280 bares. Cada cilindro tiene un límite de carga de ocho toneladas.

Los cilindros pueden controlarse individualmente. Esto significa que el Multi Piston Bench puede utilizarse para medir, examinar y analizar el comportamiento vibratorio de vehículos completos con hasta cinco ejes y una longitud total máxima de 20 metros. La anchura de la pista es variable: puede ajustarse a cualquier valor entre 1,77 metros y 2,06 metros. En esta instalación es posible probar vehículos con semirremolques o remolques con una anchura de hasta 2,50 metros, una altura máxima de 5,30 metros, una carga máxima por rueda de ocho toneladas y un peso combinado máximo de hasta 60 toneladas.

Calor y frío: la cámara de pruebas climáticas de alto rendimiento

La Cámara de Pruebas Climáticas de alto rendimiento del EVZ de Wörth se diseñó desde el principio para ser utilizada también con vehículos eléctricos y propulsados por hidrógeno. La ventaja: a diferencia de las pruebas reales in situ, por ejemplo en Finlandia o España, la Cámara de Pruebas Climáticas permite reproducir de forma flexible las condiciones climáticas simuladas en condiciones ambientales comparables durante todo el año.

La cámara de pruebas climáticas funciona a temperaturas comprendidas entre -40 °C y +70 °C. Además de la temperatura, también dispone de un control de la humedad que permite establecer diferentes niveles de humedad de hasta el 100 por cien, según sea necesario, dentro de los límites de la física. El coeficiente de cambio de temperatura para los ajustes de temperatura y las determinaciones de humedad es de 1,0 Kelvin o un grado Celsius por minuto; los valores deseados pueden especificarse con un alto nivel de precisión. Esto significa que tanto las innovaciones técnicas como las funciones mecánicas, eléctricas y de confort, como el aire acondicionado, de los motores convencionales y alternativos pueden probarse en condiciones climáticas que van desde las árticas hasta las subtropicales.

En la Cámara de Pruebas Climáticas hay espacio para dos tractores semirremolque. En esta cámara se realizan pruebas exhaustivas sobre el comportamiento de diversos sistemas en condiciones cambiantes de temperatura y humedad. La optimización del comportamiento de arranque en frío de los vehículos de combustión interna y eléctricos es un componente importante en este sentido. En el caso de los e-trucks, los aspectos más importantes de las pruebas son la gestión de la batería y su carga (SoC).

El aire acondicionado de la cabina del conductor se prueba en la Cámara de Pruebas Climáticas, al igual que el estado y la eficacia del aislamiento contra el frío y el calor utilizado en los vehículos. Además, se realizan pruebas funcionales de componentes mecánicos y eléctricos, como la dirección, los cilindros de volteo y el capó delantero, en diferentes condiciones climáticas. Del mismo modo, los equipos opcionales de los camiones destinados específicamente a los países nórdicos se someten a procedimientos para comprobar su correcto funcionamiento en el frío ártico.