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Deux voitures à moteur hybride aux 24 heures du Mans

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Présenté comme moins offensif pour l'environnement, le moteur hybride apporte aussi des performances qui intéressent les écuries de course quand il s'agit de récupérer l'énergie dépensée au freinage. Pour la prochaine épreuve des 24 heures du Mans, Toyota et Audi - mais pas Peugeot - aligneront deux voitures dopées à l'électricité, de conception différente. Des innovations qui pourront se retrouver sur les voitures de tourisme.

L'Audi R18 e-tron quattro, présentée ici sur le site des 24 heures du Mans, est équipée d'un système efficace de récupération d'énergie au freinage. © Florent Gooden - DPPI

Dès 2009, Peugeot préparait une version à moteur hybride de la 908, la 908 HY, mais n'avait pas pu prendre le départ des 24 heures du Mans car la réglementation ne le permettait pas. En 2011, l'équipe suisse de Hope Racing alignait son Oreca au départ de l'épreuve mythique. Cette année, Peugeot a déclaré forfait pour les compétitions d'endurance, donc les 24 heures du Mans. En revanche, Toyota et Audi seront là avec des véhicules innovants, utilisant une motorisation hybride, dont la partie électrique restitue l'énergie récupérée lors des freinages.

L'idée du SREC (Système de récupération de l'énergie cinétique), ou, plus souvent, Kers (Kinetic Energy Recovery System) est loin d'être nouvelle. Elle repose sur différentes astuces techniques. Deux principes sont appliqués aujourd'hui, notamment en F1, utilisant un volant d'inertie ou bien un générateur électrique. Dans le premier cas, un disque (lourd, bien sûr) est mis en rotation au moment du freinage par l'intermédiaire d'un arbre qui est embrayé à ce moment. L'énergie est donc conservée sous forme mécanique, par cette rotation, et récupérée quand le pilote embraye un système reliant ce volant d'inertie à l'arbre de transmission. On peut aussi faire tourner un générateur, qui produira de l'électricité temporairement stockée dans des batteries et qui servira à actionner un moteur électrique.

La Toyota TS030 Hybrid, une voiture à motorisation hybride destinée aux courses d'endurance. Elle peut rouler 2 km en utilisant uniquement le moteur électrique, ce qui pourrait lui servir pour les déplacements sur le stand de l'équipe. © Toyota

Les 24 heures du Mans autorisent les voitures hybrides

Le système installé dans l'Audi R18 e-tron quattro est en quelque sorte intermédiaire. Au freinage, l'énergie de la rotation de l'arbre de transmission est en partie transmise à une dynamo, qui produit un courant électrique continu, lequel sert à faire tourner un volant d'inertie (jusqu'à 45.000 tours par minute). Pour récupérer cette énergie, le volant fait tourner un générateur qui alimente un moteur électrique. Celui-ci, et c'est une autre originalité de cette voiture, est installé sur le train avant, alors que le moteur thermique (à cycle Diesel) fait tourner les roues arrière. Quand le moteur électrique tourne, l'Audi a donc quatre roues motrices, ce qui est en principe interdit par le règlement des 24 heures du Mans depuis 1998. Une exception est faite aujourd'hui : il est possible de passer en « quattro » mais seulement au-dessus de 120 km/h. Le gain de puissance atteint alors, selon Audi, 150 kW, soit 204 chevaux. Quelle que soit la solution, le coup d'accélérateur restera limité car la réglementation limite l'énergie récupérée par un freinage à 520 kJ (kilojoules).

Plus classique, Toyota, sur sa TS030 Hybrid, fait tourner un générateur au moment du freinage qui accumule l'électricité dans un supercondensateur, c'est-à-dire une sorte de batterie capable de charges et décharges très rapides. Quand le pilote a besoin d'accélérer, un moteur électrique augmente la puissance délivrée sur le pont arrière, en plus de celle du moteur thermique (à essence).

Ces dispositifs de Kers sont déjà connus sur les voitures de tourisme mais leur passage à la course démontre qu'ils améliorent vraiment les performances du véhicule, ce qui, à puissance demandée égale, se traduit par une moindre consommation. Ce détour par les écuries représente aussi un soutien et une vitrine pour des innovations technologiques. L'hybridation e-Tron d'Audi devrait d'ailleurs équiper les modèles A4 à partir de 2014.

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