15 juin 2017

Audi A8, micro-hybride 48 V en série
De nombreux constructeurs ont annoncé développer des véhicules micro-hybrides sous 48 V. Comme indiqué dans notre dossier sur le 48 V publié il y a déjà plus de 4 ans, cette tension permet d’augmenter la puissance électrique sans dépasser le seuil des 60 V qui impose de nombreuses contraintes réglementaires et techniques. Elle offre également un très bon rapport puissance/coût qui donne la possibilité de proposer des hybridations accessibles pour les segments de marché intermédiaires. En attendant cette démocratisation qui devrait être rapide, c’est sur quelques véhicules haut de gamme que le double réseau 48 V/12 V va être commercialisé. Audi vient justement de présenter une telle architecture électrique qui sera de série sur toutes les prochaines A8 à moteur V6, V8 et W12.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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L’écurie Andretti dans le championnat de Formula E 2017
La 3ème saison du championnat du monde de Formule E confirme l’intérêt de ce concept de course puisque plusieurs constructeurs tels que Renault, DS, Audi ou Jaguar sont engagés, ainsi que des équipementiers comme TE Connectivity, Schaeffler ou Panasonic. La grande particularité de cette compétition est d’utiliser des monoplaces électriques qui évoluent uniquement dans des circuits urbains (excepté à Mexico). L’intérêt technologique est également un enjeu car la capacité de la batterie est réglementée et les différences de puissance ne peuvent se faire que par un meilleur rendement des éléments en aval dans la chaîne de traction. Cette année, pas moins de 6 configurations moteur(s)/transmission sont présentes. Roger Griffiths, directeur de l’écurie Andretti Autosport, nous a présenté les technologies de ses monoplaces et expliqué ses choix et évolutions techniques.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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1er juin 2017

Dans les entrailles des moteurs de Formule 1 de 1965 à 1988
Ce document est la troisième partie de la série commencée en janvier avec « Moteurs : de la course à la route et inversement », série poursuivie en avril avec « Evolution des moteurs de Grand Prix et de Formule 1 entre 1908 et 1965 ». Les évolutions des moteurs de Formule 1 entre 1965 et 1988 sont décrites ci-après, une période qui vit l’émergence et le développement des chambres de combustion modernes à 4 soupapes, des injections et allumages électroniques, de la turbosuralimentation et autres technologies désormais largement appliquées dans les moteurs de production. Durant cette période, des progrès extraordinaires eurent lieu grâce aux solutions innovantes implémentées par quelques ingénieurs qui accomplirent exactement ce qui est attendu de leur art : la remise en question des idées reçues et des concepts conventionnels pour sortir des sentiers battus quand d’autres voies s’avèrent plus favorables. Le métier d’ingénieur consiste en effet à faire preuve de génie, ce dernier mot étant contenu dans le terme d’in*génie*ur.

Comme les deux volets précédents, celui-ci est abondamment illustré avec les meilleures oeuvres d’art, coupes techniques et photos disponibles. Un quatrième suivra ultérieurement, le volume des informations et le nombre d’images total dépassant le cadre prévu.

Note : afin de garder une continuité temporelle des unités et rester conforme aux usages établis dans le domaine, nous continuons ici à indiquer les puissances en ch même si nous chiffrons les couples en Nm, l’usage des mkg étant devenu obsolète alors que celui des ch perdure.

Auteur : François Dovat
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15 mai 2017

Quelles sont les limites de la charge rapide ?
Les deux freins techniques au déploiement des voitures électriques sont l’autonomie et le temps de recharge des batteries, les deux étant directement corrélés à leur capacité. On en arrive donc à ce dilemme pour les constructeurs : l’augmentation de la capacité de la batterie augmente son temps de charge ! Son échange étant abandonné et la recharge en roulant n’étant pas encore opérationnelle, il ne reste qu’une seule solution à moyen terme : l’augmentation de la puissance de charge. Les bornes de recharge rapides usuelles atteignent 50 kW et la référence actuelle est représentée par les superchargeurs Tesla de 145 kW, mais plusieurs constructeurs projettent d’utiliser à moyen terme des chargeurs allant jusqu’à 350 kW. Quels sont les contraintes techniques de la charge ultra haute puissance que doivent résoudre les industriels ? Ce fût un débat majeur du dernier congrès APE Automotive Power Electronics de la SIA.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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1er mai 2017

Le multi-matériau, la nouvelle tendance des caisses en blanc
L’acier domine la fabrication des caisses en blanc depuis plus d’un siècle. L’aluminium est revenu dans la danse à partir des années 90s lorsqu’il est devenu nécessaire de contrer un alourdissement chronique des voitures, alourdissement qui nuit à leurs capacités dynamiques et augmente leur consommation / émissions de CO2. Sont alors apparues des coques autoporteuses tout aluminium sur des véhicules de haut de segments tels que les Jaguar XJ, Audi A8 et Ferrari 360 Modena.

Qu’en est-il aujourd’hui ? Les composites renforcés de fibres de verre ou de carbone sont-ils l’avenir ? La récente BMW Série 7 et la future Audi A8, de même que les carrosseries et ouvrants d’une majorité de voitures plus abordables, donnent la réponse : pas le tout acier ou le tout alu, mais une combinaison judicieuse de différents matériaux selon la fonction et les critères : limite élastique, densité, coût, outils de production, etc. La compétition est impressionnante et les verrous technologiques sont repoussés année après année : résistance mécanique toujours plus élevée, non seulement des aciers mais aussi de l’aluminium, temps de production réduit des thermoplastiques, début d’une baisse des coûts de la production des composites carbone.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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15 avril 2017

Audi 2.5 TFSI 5-cylindres 400 ch
C’est en 1976 qu’Audi lança la production de son premier 5-cylindres, qui développait à l’origine 100 kW / 136 ch. Un nombre de cylindres impair est peu usité car l’asymétrie longitudinale du vilebrequin donne lieu à des couples libres de 1er et 2ème ordre générateurs de vibrations. Cette solution fut néanmoins choisie par Audi car un 6-cylindres en ligne aurait été trop long pour une implantation en porte-à-faux frontal — ou ultérieurement transversale. Elle permit des moteurs de la cylindrée visée en utilisant de façon modulaire la plupart des composants du 4-cylindres et des outillages pour sa production.

Les 5-cylindres furent abandonnés par Audi en 1997, mais repris en 2009 dans une variante turbosuralimentée à injection directe de 250 kW / 340 ch pour les modèles TT RS, puis RS 3 Sportback deux ans plus tard. Désormais complètement revu, ce moteur reçoit notamment un bloc en aluminium, un équipement de double injection, directe et indirecte, ainsi que le système Valvelift sur l’arbre à cames d’échappement ; il développe 294 kW / 400 ch.

Auteur : François Dovat
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Les innovations récentes des composites pour l’automobile
Les composites prennent des parts du marché automobile en combinant le remplacement d’une ou plusieurs pièces métalliques et l’intégration de fonctions, c’est-à-dire qu’une même pièce assure par exemple des fonctions de fixation, de support, d’étanchéité ou d’isolation phonique. Des composites vont bientôt être appliqués sur des coques en blanc ou des poutres transversales avant. Dans quelques cas des plastiques biosourcés sont proposés mais la prochaine révolution concernera plutôt une industrialisation plus abordable des fibres de carbone. Le développement des composites étant également dépendant des procédés de fabrication, de nouveaux outils gagnent en polyvalence d’utilisation et réduisent drastiquement les temps de cycle.


Auteur : Yvonnick Gazeau
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1er avril 2017

Evolution des moteurs de Grand Prix et de Formule 1 entre 1908 et 1965
Le développement des moteurs de série est intimement lié à celui de ceux de course, notamment de F1. C’est durant les deux guerres mondiales que le rythme du progrès technique fut le plus rapide. La course automobile a rempli une fonction similaire en sélectionnant les innovations avantageuses et en conduisant à l’abandon des inefficaces. La remplit-elle encore ? Toujours est-il que la plupart des moteurs de production actuels ressemblent beaucoup à des moteurs de course du passé. Bien que les ingénieurs disposent aujourd’hui de logiciels de conception et de simulation avancés, il n’en reste pas moins que la course est un émulateur d’ingéniosité et un outil de mise à l’épreuve réelle sans pareil, les solutions les plus efficaces étant rapidement reprises par les concurrents et souvent implémentées en série plus tard.

Les exemples sont nombreux : arbres à cames en tête, injection d’essence, suralimentation, culasses multi-soupapes, transmissions à double embrayage, déflecteurs aérodynamiques, freins à disque, ABS, structures en fibre de carbone, capteurs de pression des pneus, etc. Certes, la plupart de ces systèmes existaient déjà (notamment en aéronautique) avant d’être appliqués sur des voitures de course, mais la compétition a mis en évidence leurs avantages pour l’automobile, testé leur fiabilité et accéléré leur adoption sur des véhicules de série.

Note : l’évolution des moteurs de Formule 1 de 1965 à 2017 sera le sujet d’un prochain dossier.

Auteur : François Dovat
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