F1 – LES EXPLICATIONS SUR LE NOUVEAU MOTEUR RENAULT TURBO

 

 

F1 – LES EXPLICATIONS SUR LE NOUVEAU MOTEUR RENAULT TURBO

 

F1-Presentation-moteur-ENERGY-RENAULT-2014-

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A la veille du 1er Grand Prix de la saison 2014 du Championnat du monde de Formule 1, entretien avec notre confrère Christophe Congrega, éminent spécialiste concernant les nouvelles technologies à l’Automobile Magazine.

« La plus visible des nouveautés, c’est qu’on a désormais affaire à un V6 Turbo 1,6 litre développant 600 ch, au lieu d’un V8 2,4 litres atmosphérique de 760 ch jusqu’en 2013. Mais pour compenser cette puissance inférieure, le nouveau propulseur possède désormais un double système hybride, beaucoup plus puissant que le KERS (Kinetic Energy Recovery System ou système de récupération d’énergie cinétique) utilisé jusqu’à l’an dernier.

Alors qu’en 2013 le moteur électrique du KERS offrait 80 ch supplémentaire, celui de 2014, toujours lié mécaniquement au moteur thermique, grimpe à 160 ch, de quoi maintenir le même niveau de performances aux F1. Ce moteur électrique est désormais baptisé ERS-K (K=kinetic ou cinétique). Et les F1 2014 y ajoutent en plus une récupération d’énergie sur le Turbo dénommé ERS-H (H=heat ou chaleur).

Cet ERS-H est un deuxième moteur électrique directement lié au turbo. Quand le turbo tourne à plein régime, ce moteur électrique fait office de générateur et récupère une partie de l’énergie des gaz d’échappement pour la transformer en électricité. Mais il a aussi une autre fonction très importante : à la réaccélération, il entraîne le turbo afin que ce dernier donne très vite sa pression maximale de suralimentation, supprimant ainsi quasiment le fameux temps de réponse du turbo si préjudiciable aux performances.

S’il n’y avait ce moteur électrique, le temps de réponse du turbo serait de 10 secondes, alors qu’il n’est que de 0,5 secondes pour procurer 90% de son couple. La deuxième évolution concerne la batterie qui peut récupérer et donc restituer à chaque tour, 10 fois plus d’énergie qu’en 2013. La capacité de la batterie passe donc de 400 Joules/tour (l’équivalent de 80 ch pendant 6 à 7 secondes) à 4 Méga-Joules/tour (160 ch pendant 30 secondes).

 

F1-MOTEUR-RENAULT-ENERGY-2014

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Autre subtilité du règlement, la quantité d’énergie récupérée au Turbo (ERS-H) n’est pas limitée. Ainsi quand la batterie a atteint les 4 Méga-Joules de charge autorisés par tour, l’ERS-H envoie l’électricité qu’il produit directement à l’ERS-K, augmentant la puissance d’autant. En travaillant au mieux la quantité d’énergie récupérée par l’ERS-H, il est donc possible de gagner beaucoup de performance. Grâce à cette astuce, les ingénieurs Renault prévoient que les pilotes disposeront en fait des 160 chevaux électriques pendant environ 50 secondes/tour (à comparer aux 60 ch pendant 6 à 8 secondes/tour l’an dernier…)

Enfin, la dernière différence c’est que la quantité d’essence n’était pas limitée en 2013 (seul le débit aux injecteurs était limité à 160 kg/h).

Or, en 2014, c’est 100 kg (soit 120 litres) pour disputer la totalité d’un Grand Prix, et un débit limité à 100 kg/h. Soit une diminution de 40% à performances équivalentes ! Il va donc falloir que les ingénieurs, mais aussi les pilotes, gèrent très finement la quantité d’énergie, essence et électricité, pour aller au bout des courses. Ce qui va bien évidemment modifier le déroulement des Grands Prix.

Résoudre cette équation à plusieurs inconnues va être très compliqué lors des premiers Grands Prix. D’autant que les besoins de refroidissement sont multipliés par deux du fait de l’échangeur de température de l’air de suralimentation et des gros radiateurs des systèmes électriques et électronique. L’évaluation des calories sera donc un des gros défis à gérer pour les écuries, car elle entre en conflit avec l’efficacité aérodynamique du châssis.

 

F1-2014-AUSTRALIE-RED-BULL-RENAULT-SEB-VETTEL

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C’est ce qui explique les problèmes rencontrés lors des premiers essais libres à Jerez, puis à Barhein, chez Red Bull.

Comme à son habitude, l’ingénieur Adrian Newey a parfaitement soigné l’aéro, donc dessiné une RB10 très extrême, visiblement au détriment du refroidissement. En ce début 2014, ça n’est pas passé car sa création n’avait visiblement pas assez de capacité à évacuer les calories. D’où une RB10 « 2 » sur la ligne de départ du Grand Prix d’Australie, moins extrême en aéro, mais qui semble fonctionner…

 

 ADRIAN-NEWEY


ADRIAN-NEWEY

 

Tout n’était toutefois pas de la faute de Red Bull, car à Jerez comme à Bahreïn, Renault a également souffert de gros problèmes de fiabilité des organes et logiciels qui pilotent toute cette électronique. Des pannes qui ont, à leur tour, empêché d’accumuler les kilomètres nécessaires à la mise au point des logiciels et organes… Le serpent se mord la queue !

Depuis Jerez, les ingénieurs au losange sont déjà parvenus à fiabiliser les organes (moteurs électriques et calculateurs) Reste maintenant à peaufiner tous les logiciels qui pilotent ces deux systèmes hybrides, et aussi à fiabiliser les « modes dégradés » ceux qui permettent d’éviter de casser un organe, parce qu’il fonctionne mal ou est trop chaud. Si Renault semble en retard par rapport à Mercedes et Ferrari, les hommes de la technique préparent le long terme.

Chez Renault, on avoue avoir fait, peut-être, des choix un peu osé, mais qui devraient finir par être payants, notamment sur la récupération d’énergie côté Turbo. En fait, Renault a choisi d’utiliser une wastgate (soupape de décharge de Turbo) alors que l’ERS-H peut théoriquement jouer ce rôle, et il semble bien qu’il y ait une ‘astuce’ dans cette zone. »

 

F1-2014-JEREZ-essai-28-Janvier-VERGNE-TORO-ROSSO-RENAULT-Photo-Max-MALKA

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Mais pour le moment, c’est la grande inconnue, et chez Renault, ils ne sont pas complètement sûrs de finir les premiers Grands Prix. Arriver au bout de la course, et non gagner, sera donc la priorité pour apprendre encore et encore sur ces nouveaux propulseurs hybrides. Mais les ingénieurs Renault pensent qu’ils auront, une fois les problèmes de fiabilité réglés, une meilleure courbe de progression que leurs rivaux Ferrari et Mercedes.

Si les écuries utilisant le moteur Renault risquent d’être derrière leurs concurrents utilisant les V6 turbo Mercedes et Ferrari, ils devraient rapidement recoller au peloton, comme commence à le montrer Red Bull qui vient de décrocher une première ligne aux qualifications du premier Grand Prix de l’année.

Depuis l’arrivée de Renault en Formule 1, en 1977, les ingénieurs français ont prouvé qu’ils savent faire. La collection de victoires et de titres mondiaux avec tous les types de moteurs possibles, atmosphériques et turbo, est là pour en témoigner. Il n’y pas de raison qu’avec ce nouveau moteur turbo V6 Hybride, ils n’y arrivent pas.

Mais il est vrai que la fin de saison 2013, où les hommes en jaune ont beaucoup travaillé pour décrocher un nouveau titre mondial, leur a sûrement mangé des ressources, perturbant très certainement le développement du V6 2014.

 

Gilles GAIGNAULT
Photos : RENAULT- MAX MALKA et autonewsinfo

 

F1 2014 - RENAULT - eclate moteur Energy F1 (1)

F1 2014 – RENAULT – éclaté moteur Energy F1

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