Formule 1 : Renault lève le voile sur les nouvelles motorisations pour 2014
2014 sera une année clé pour la F1 en termes de motorisation. Afin de coller aux préoccupations de l’industrie automobile, les moteurs thermiques devront être plus petits, consommé moins et il faudra récupérer non seulement l’énergie de freinage mais aussi celle des gaz d’échappement. Renault Sport F1 nous a reçus pour nous montrer l’état de ses développements en cours.
Pour la saison de course 2014, Renault Sport F1 ne fournira plus des moteurs aux écuries de F1 qu’elle motorise mais des ‘‘Power Unit’’, afin de suivre l’évolution de la réglementation de ce sport mécanique. Et c’est bien une véritable révolution qui se cache derrière l’anglicisation du terme, car si l’architecture et la cylindrée du moteur vont changer, deux systèmes de récupération d’énergie vont venir se greffer directement sur lui.
A compter de 2014, fini donc les moteurs V8 atmosphériques de 2,4 litres de cylindrée tournant à 18 000 tr/min et développant 750 CV, qui ont propulsé le plateau de 2006 à 2013. Voulant être en phase avec ce qui se passe actuellement dans l’industrie automobile la Fédération internationale de l’automobile (FIA) a décidé de réduire la cylindrée à 1,6 litre, un phénomène de Downsizing que l’on voit sur les moteurs de nos voitures de tous les jours, et d’adopter une architecture V6 avec une vitesse maximale limitée à 15 000 tr/min. En revanche, le turbo compresseur de suralimentation fait son retour. Cela devrait permettre d’atteindre une puissance de l’ordre de 550 CV. Parallèlement, dans un souci de forcer les constructeurs à améliorer le rendement de leurs moteurs la quantité d’essence disponible pour un Grand Prix sera limitée à 140 litres avec un débit instantané maximum de 140 l/h.
Récupérer l'énergie
Heureusement, deux systèmes de récupération d’énergie (ERS) viennent compléter ce moteur. Le premier récupère une partie de l’énergie cinétique lors des freinages (ERS-K), le second récupère une partie de l’énergie thermique dissipée dans les gaz d’échappement (ERS-H). Ces systèmes sont composés de machines électriques fonctionnant aussi bien en générateur qu’en moteur, les MGU.
Le MGU-K verra sa puissance de 163 CV et pourra récupérer jusqu’à 2 MJ par tour tout en pouvant restituer jusqu’à 4 MJ par tour. Une batterie li-ion assurera le stockage tampon de l’énergie. « C’est un système dix fois plus performant que l’actuel Kers », estime Rob White, directeur technique de Renault Sport F1. Par contre, il s’est montré beaucoup plus avare de détails quant au fonctionnement du MGU-H. C’est Axel Plasse, son adjoint, qui nous en a dit un peux plus : « Le MGU-H est monté directement sur l’axe de la turbine d’échappement du turbo qui pour l’occasion a été agrandie par rapport à ce qui était nécessaire pour entrainer la turbine d’admission du turbo. Cela permet de récupérer énergie de la chaleur des gaz d’échappement, l’enthalpie, pour la transformer en énergie mécanique, puis électrique. La température des gaz est ainsi abaissée d’une centaine de degrés, ce qui permet de récupérer quelques dizaines de kW. »
Enfin, l’accent est mis sur la fiabilité puisque chaque pilote ne disposera que de 5 moteurs par saison contre 8 actuellement.
Des impacts sur les voitures de série
Autant de développements qui bénéficieront aussi à la motorisation des voitures grand public du groupe Renault. « Les travaux de recherche menés ici pour améliorer la performance des moteurs de compétition trouvent des applications directes dans les motorisations du groupe », explique Alain Prost, ambassadeur de la marque. « Si au début des développements en 2010 un certain nombre d’ingénieurs du Technocentre de Renault sont venus ‘‘apprendre’’ aux ingénieurs de la F1 le savoir-faire qu’ils avaient sur les turbo montés en série, les développements ont été tels ici qu’il y a maintenant un retour d’expérience vers le Technocentre ». Et il en va de même dans d’autres domaines tels l’injection directe d’essence ou les revêtements antifrictions. « Enfin, les travaux menés pour l’allégement des voitures grâce à l’utilisation des composites, ou la récupération d’énergie trouveront rapidement des débouchés en grande série ».
Source : http://www.industrie-techno.com/conception-design