Du verkar befinna dig i .
Gå till din Scania marknadsplats för mer information.
Sverige
Försäljningsregion
Produktionsenheter

Utvecklingen av nya Scania V8

Utvecklingen bakom Vägens nye konung - Scania V8

Scanias nya V8 visade sig vara så kraftfull uppför testbackarna att man var tvungen att tygla den. Här berättar några av nyckelpersonerna om höjdpunkter från utvecklingen av den nya motorn och växellådan.

[ Text Conny Hetting Foto Dan Boman ]

 

Prolog
När Scania presenterar nya fordon eller motorer kan ordet ”nya” behöva kvalificeras. Alla nylanserade produkter har trots allt genomgått en flerårig process av datorberäkningar, komponenttester och fältprov innan de släpps ut på marknaden. Men processen börjar alltid med innovativt tänkande från de kreativa hjärnorna inom Scanias forskning och utveckling i Södertälje. Eller som vice chefsingenjör Tommy Lundström uttrycker det:
– Vi inspirerades av tanken att skapa ännu mer kundvärde genom att använda vår samlade kunskap från andra utvecklingsprojekt.


Maj 2012
På fritiden började Magnus Nilsson och ett par andra ingenjörer från Scania att spåna kring lösningar som kraftigt kunde öka effektiviteten i Scanias avgasefterbehandlingssystem. Det är då viktigt att förstå att drivlinan och efterbehandlingssystemet är som en enhet. Ju mer effektivt avgassystemet är, desto friare kan motorinställningarna justeras för ökad effekt och minskad bränsleförbrukning.
Det medför också större frihet vad gäller motorns konstruktion, som kan göras enklare och mer robust. Lösningen ingenjörerna skissade på skulle göra det möjligt att få högre reningsgrad ur en given katalysatorvolym. Motorn skulle kunna köras på låga varvtal och med låg temperatur, samtidigt som kväveoxidutsläppen förblev låga. Det vore positivt för både kundernas ekonomi och miljön.

Själva partikelfiltret skulle fortsätta att använda så kallad passiv regenerering eftersom den kan ske vid lägre temperatur och därmed inte förbrukar värdefullt bränsle. Filtret skulle anpassas till den nya motorn som i sig skulle ha låga utsläpp av sotpartiklar. Återigen goda nyheter för kundens ekonomi
såväl som för miljön.
– Man kan säga att vi i början bedrev projektet utanför Scanias ordinarie ramar. Vi var en grupp kreativa ingenjörer som tillbringade ett par långa sommarkvällar med att fila på
vår nytänkande idé, minns Magnus Nilsson.
– Men så småningom fick vår idé, med insprutning av AdBlue i två steg i efterbehandlingssystemet, grönt ljus av våra chefer och blev då en viktig del av utvecklingen av den nya V8:an. Samma princip ligger bakom ett koncept som nyligen lanserats av VW, vilket ska minska kväveoxidutsläppen med 80 procent.

20096-015_16-9

Februari 2014
Det tätt sammansvetsade utvecklingsteamet har stött på problem. Teamet har arbetat med idéer om ett nytt program automatiserade växellådor som ska matcha Scanias kraftfulla motorer, liksom filosofin om bränslebesparing med hjälp av högt vridmoment redan från låga varvtal. Lösningen man har kommit fram till är en kompakt växellåda med förbättrad växlingskvalitet, åtta backväxlar och lägre bränsleförbrukning tack vare kraftigt minskad intern friktion. Dessutom är den 60 kilo lättare än föregångarna.
Men nu larmar Scanias patentavdelning om att teamets lösning tangerar ett befintligt patent.

– Under en period hängde våra idéer på en skör tråd, säger Per Arnelöf som var en viktig utvecklare av fysiska komponenter till den nya växellådan. Men sent en eftermiddag fick en av våra teammedlemmar, Tomas Selling, en snilleblixt: Vi skulle frikoppla växellådan från kardanaxeln och byta range på ett nytt sätt, med hjälp av en planetkoppling. Nöden är uppfinningarnas moder och vi hade nu en bättre lösning än vår ursprungliga.

Januari 2016
Testa, koda, testa. I ett vintrigt Arvidsjaur sitter växellådsstyrningsutvecklare Tomas Selling i förarsätet med Peer Norberg, också styrsystemutvecklare, vid sin sida. Peer har en dator i knät som han använder för att analysera hur den nya växellådan uppför sig i sträng kyla och snö.
– Det fina med mjukvaruutveckling är att vi kan testa nästan hur många prototyper som helst, säger Tomas. Peer och jag kan diskutera våra växlingsstrategier med utvecklaren av de fysiska komponenterna. Vi kör några varv runt testbanan, gör vår analys, justerar mjukvaran för att testa en ny växlingsstrategi och sedan bär det av ut på testbanan igen.

För det nya efterbehandlingssystemet var en av utmaningarna att bibehålla Scanias tradition av att använda befintliga delar i möjligaste mån.

– Så vi fick försöka inrymma det helt nya dubbel-SCR-konceptet i den befintliga ljuddämparen. Det var svårt men vi lyckades till slut få plats i den gamla ”lådan” och nu ser man ingen större skillnad mot den tidigare V8-ljuddämparen.

Men inuti sitter fler katalysatorer, medan vi har tagit bort annat som inte längre behövs. Så även Scanias nya King of the Road med 770 hk håller sig till strategin med enbart SCR, utan kostsamma och känsliga system som EGR eller VGT-turbo.

Juli 2017
Anna Andersson har precis fått sin master i kemiteknik när hon blir rekryterad till Scanias team av mjukvaruutvecklare för V8-uppdateringen. Anna har tidigare bott i Kina och där upplevt den smogfyllda stadsluften, vilket påverkade hennes karriärval.
– Jag visste från början att jag ville jobba med utsläppsminskning, sådant som gör skillnad för miljön. Ett av de mest
inspirerande och roliga sätten att göra det på är att vara med och utforma ”hjärnan” till den nya V8:an, säger hon och håller upp en låda med Scanias motorstyrsystem som hon utvecklar och skriver kod till.

– En skillnad jämfört med fysiska komponenter är att man vid mjukvaruutveckling får omedelbar återkoppling.
Man kodar något, testar det och kan direkt konstatera om det fungerar eller inte.



20096-037

"Körupplevelsen slår allt annat"

Tommy Lundström, vice chefsingenjör

Maj 2018
I bergskedjan Sierra Nevada i södra Spanien testas ett par maskerade Scania V8-lastbilar i hemlighet. Här pressas de maximalt. I den intensiva hettan körs varje dag 10 till 12 turer med 800 meters höjdskillnad och 40 tons last. Såväl Scanias team som fordonen har det tufft.

Men inte den nya V8:an.
– 450 hk-bilarna kämpar sig uppför vår referensbacke, 15 km oavbruten klättring, med 40 tons last med en snitthastighet på 35 km/h. När vi kör samma backe med 770-bilen är skillnaden enorm. Den håller dubbelt så hög fart och vi ligger i vänster körfält hela vägen för att köra om alla de andra lastbilarna, säger Magnus Nilsson som övervakar testerna av det nya avgasefterbehandlingssystemet.

– Den nya 770-lastbilen är faktiskt så stark att vi var tvungna att strypa den, uppför! tillägger Tommy Lundström. Vi skapade ett speciellt bromsande system för att den inte skulle få upp för hög fart på de smala vägarna 2 500 meter över havet.

Oktober 2018
I en av Scanias forsknings- och utvecklingsverkstäder övervakar Per Arnelöf, Peer Norberg och Tomas Selling sammansättningen av en prototyp av den nya växellådan. Per Arnelöf pekar på en nyckelkomponent bland alla drev, kugghjul och andra delar: planetväxeln.

– Tomas idé att placera en planetväxel på utgående axeln var inte bara gynnsamt för prestanda överlag, utan gjorde det också möjligt att ha åtta backväxlar så som vi tänkt från början, vilket är en stor fördel i tillämpningar som gruvor och anläggning. Det gör också att man kan backa längre sträckor på bekvämt lågt motorvarvtal vid behov.


Januari 2019
Anna Andersson är på plats i Arvidsjaur för att kontrollera att allt fungerar som det ska under värsta tänkbara förhållanden för motor och efterbehandlingssystem – extrem kyla. I den här delen av Lappland sjunker temperaturen ofta under 30 minusgrader. Meterdjup snö, vind, mörker och vandrande renhjordar sätter också Scanias testförare på prov.
– Det var minus 26 grader när vi var där, men motorn och de nya funktionerna i avgasefterbehandlingen betedde sig
precis som de skulle, säger Anna.

Maj 2019
Under ett Test & Drive-event för Scanias verkställande ledning lyckas Tommy Lundström och V8-utvecklingsteamet smyga in en 770 hk-lastbil bland de andra produkterna. De kunniga ledningsmedlemmarna märker det snart och är imponerade.
– Det är som att köra framtiden, säger en av dem.
– Den går väldigt mjukt och motorljudet är fantastiskt, säger en annan.

20088-016


Februari 2020
Tommy Lundström håller en 30-centimeters 3D-utskriven modell av Scanias uppdaterade V8-motor i sin hand och snurrar den stolt. Om bara ett par månader kommer den riktiga motorn att börja produceras vid sammansättningslinorna i Södertälje.

– Ett otränat öga ser kanske ingen skillnad, men tittar man noga ser man att i princip allt är ändrat, särskilt på insidan:
turbon, cylindersystemet, bränslepumpen, styrsystemet. Vi har eftersträvat enkla, robusta konstruktioner med minimalt antal komponenter och sensorer – motsatsen till det man kan kalla ”ingenjörens julgran”, vilket istället skulle göra motorn komplicerad och dyr att underhålla, säger Tommy.

Maj 2020
Lanseringen av den uppdaterade V8:an och nya växellådan närmar sig och utvecklingsteamet inväntar spänt de första reaktionerna från yttervärldens fackpress och kunder. Teamet ser fram emot återkopplingen på det
projekt de har lagt så mycket tid och möda på.
– Körupplevelsen slår allt annat. Den är enastående för att vara en lastbil. De 60 ton den drar på känns lätta som en fjäder, säger Tommy Lundström.

– Jag som jobbat med avgasefterbehandlingssystemet hoppas faktiskt att kunderna inte ska ägna så mycket tankar åt det. Jag vill bara att de ska njuta av kraften från en grym Scania V8, av bränslebesparingarna och den härliga körbarheten, säger Magnus Nilsson.

– Jag hoppas att en cyklist som hamnar bakom vår nya V8 ska märka skillnaden med en renare lastbil, säger Anna Andersson.

– Jag är väldigt stolt över det vi åstadkommit med den nya växellådan. Den är lätt och stark och förbättrar fordonets bränsleförbrukning markant, säger Per Arnelöf.

– Den nya växellådan presterar precis så bra som vi hoppats, säger Peer Norberg. Den är tyst, snabb och rapp i alla växlingar.

– Den nya växellådans bredare utväxlingsspann ger tillgång till högt vridmoment även när föraren startar i svåra förhållanden. Kunderna kommer garanterat att känna av kraften, säger Tomas Selling.

 

Utvecklingen - steg för steg

Digitala komponenter Varje komponent i Scanias V8 börjar som en modell i en dator. Med hjälp av avancerade beräkningsmodeller kan utvecklingsteamet snabbt ta fram ett begränsat antal alternativ att testa.

I verkligheten När en komponent lämnat ritbordet och producerats i fysisk form utsätts den för belastningsprov under kontrollerade former tills den går sönder eller förlorar funktionalitet på något sätt. Teamet undersöker då exakt vad som hände och överför denna information till datormodellen.

Tusentals timmar i testcell När en komponent väl uppfyller konstruktionskraven är det dags att testa den tillsammans med andra komponenter. Ett sätt att göra det är i en testcell, där motorerna under tusentals timmar utsätts för de belastningar och förändringar i förhållanden som kan uppstå under deras tid i en lastbil. Men motorerna utsätts också för högre effektuttag och betydligt högre cylinderpåfrestningar än de är specificerade för. Det gör att man snabbt kan identifiera potentiella svaga punkter.

Test i fordon När motorn har gått igenom testcellerna utsätts den för krävande uthållighetsprov i ett fordon. Här avslöjas hur det mekaniska slitaget påverkar konstruktionen som helhet, samtidigt som bränsleförbrukningen och utsläppen övervakas, liksom körbarheten så att motorn ger den prestanda som förväntas.

Fältprov hos kund Slutligen sker test ute i fält, där utvalda kunder får möjlighet att lämna återkoppling utifrån verklig drift.