8 juin 2007

Récupération d'énergie cinétique par volant d'inertie pour la Formule 1 de 2009

Torotrak et Xtrac ont signé un agrément de licence qui permettra au concepteur et fabricant de boîtes de vitesses de compétition Xtrac de développer un variateur (CVT) toroïdal accouplant un volant d'inertie à la transmission de la future Formule 1.

En 2009, la F1 se conformera en effet à un nouveau règlement dont le but est d'abaisser les nuisances environnementales de ce sport, notamment en récupérant une partie de l'énergie cinétique dissipée au freinage, partie qui sera au contraire stockée pour l'accélération. (Voir notre actualité du 17 avril). Xtrac exploitera la technologie du variateur toroïdal développée par Torotrak pour les systèmes de récupération d'énergie cinétiques dans l'industrie du sport automobile et aider ses clients à remplir ces nouveaux engagements. On constate donc que le Formule 1 retourne vers son but initial de favoriser la conception et la mise à l'épreuve de nouveautés techniques applicables aux véhicules routiers.

Commentant la coopération entre les deux compagnies, Peter Digby, directeur de Xtrac, a indiqué : «Le transfert de technologie des transmission de classe mondiale Torotrak, associée à la valeur apportée par la compétence de Xtrac dans la conception et de la fabrication des transmissions pour le sport automobile - et avec le potentiel clair d'introduire la solution technique résultante dans les véhicules routiers d'usage courant - est un bon exemple de ce que, je crois, le Président de la FIA Max Mosley avait en tête quand il a annoncé que la Formule 1 devrait aller vers un futur d'efficacité énergétique et ouvrir le monde du sport automobile à de nouveaux fabricants ».

Le directeur de Torotrak, Dick Elsy a ajouté : «Nous sommes heureux travailler avec Xtrac sur cette nouvelle application passionnante de notre technologie de transmission, dans l'intention de pourvoir une solution de KERS (Kinetic Energy Recovery System) à haut rendement, initialement pour application dans le sport automobile mais avec la possibilité clairement établie d'appliquer le système dans des voitures routières de production pour procurer performances, économie et diminutions des émission de gaz à effet de serre.»

Certains des nouveaux systèmes de KERS en cours de développement seront basés sur des systèmes mécaniques et utiliseront un volant d'inertie pour récupérer, stocker et utiliser plus tard l'énergie cinétique du véhicule, qui est sinon gaspillée quand ledit véhicule est ralenti. L'énergie cinétique est stockée pendant le freinage et est ensuite libérée dans la transmission lorsque que le véhicule accélère.

Le variateur toroïdal développé avec Torotrak et exploitant la technologie brevetée de Torotrak est un élément central dans ces systèmes mécaniques à volant d'inertie, car il fournit une transmission de rapport continûment variable entre le volant et la transmission du véhicule. Torotrak a accordé une licence à Xtrac pour la conception, fabrication, assemblage et distribution des composants ou de variateurs complets incorporant la technologie de Torotrak à ses clients de Formule 1.

La combinaison d'un variateur Torotrak – d'un rendement mécanique qui devrait être supérieur à 90% - avec un volant de construction avancée, donne un système de stockage d'énergie très efficace et compact. Alors que Xtrac fournira les variateurs à ses clients, les volants d'inertie sont développés séparément par les équipes de Formule 1 elles-mêmes et leurs fournisseurs spécialisés. Torotrak fournira les compétences nécessaires à la conception du système de commande.

Torotrak et Xtrac considèrent que la solution du variateur-volant est sensiblement plus compacte, efficace, légère et environnementalement plus favorable que l'alternative traditionnelle des systèmes hybrides électriques.

«Le variateur pèse moins que 5kg dans ces applications et fournit un haut niveau de rendement mécanique, ce qui permet à la masse globale des systèmes mécaniques de KERS d'être réduite au minimum,» indique Chris Greenwood, directeur technique chez Torotrak. «Ce rendement mécanique, combiné avec la capacité du variateur de varier le rapport très rapidement, aide à optimiser les performances du volant.»

Les deux compagnies considèrent que le système est applicable à d'autres sports motorisés ainsi qu'aux véhicules d'usage quotidien en évitant le recours à des architectures complexes hybride électrique-batterie. Selon l'ingénieur en chef de Xtrac, Martin Halley, le système peut convertir un régime d'entrée lent de l'ordre de 1500 tr/min en 30 000 voire 60 000 tr/min au volant d'inertie. «Comparé au rendement de 36% des systèmes hybrides électriques, la solution de Xtrac/Torotrak présente un rendement d'environ 90% et elle peut être développée pour un usage routier. Les jours des hybrides sont-ils déjà comptés ? ».

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