13 avril 2016
Les solutions Schaeffler pour la mobilité de demain
L’avenir de l’automobile sera marqué par l’augmentation de l’efficacité, l’avancée de l’électrification de la chaîne cinématique ainsi que la modification des schémas de mobilité et la poursuite de la numérisation. En tant qu’équipementier et partenaire de développement de l’industrie automobile de renom mondial, Schaeffler a bien compris ces défis et développe des produits et solutions pour la « mobilité de demain ».

Avec le système eClutch, Schaeffler présente sa vision du futur levier de vitesses. La prochaine étape vers l’électrification de la boîte manuelle est l’automatisation de l’embrayage qui peut se faire de différentes manières. « Ce que nous voulons, c’est commencer par obtenir un levier de vitesses permettant les fonctions démarrage-arrêt et « roue libre » a expliqué Matthias Zink, President Transmissions Systems Business Division Schaeffler. La part du levier de vitesses manuel reste importante dans la production globale des pièces automobiles. Parmi les 80 millions de véhicules produits dans le monde, 40 millions sont équipés d’une boîte manuelle. Cela représente un potentiel énorme de réduction de CO2. « Nous proposons à nos clients les solutions qui permettent de réduire les émissions de CO2 » a ajouté Monsieur Zink.

Les seuils d’émissions de plus en plus stricts imposés par la loi incitent à développer des solutions innovantes dans le domaine de l’hybridation et de l’électrification des véhicules. Schaeffler réunit le savoir-faire issu de différentes disciplines pour trouver des solutions globales optimales. L’entreprise présente régulièrement ses solutions à l’aide de concepts-cars, par exemple pour montrer le potentiel de l’hybridation 48 volts. Tandis que les actuels véhicules hybrides utilisent une tension d’environ 300 volts, Schaeffler mise sur un réseau de bord de 48 volts pour une conduite purement électrique à vitesse modérée. « Pour le conducteur, cela signifie que malgré des coûts supplémentaires raisonnables, il fait une nette économie de carburant et profite d’une conduite plus dynamique », explique Prof. Dr.Ing. Peter Gutzmer, Deputy CEO et Chief Technology Officer Schaeffler AG.

Sur la base d’une Audi TT, Schaeffler a créé le concept-car baptisé « Schaeffler System 48 V ». L’entraînement de cette voiture expérimentale repose sur un essieu arrière électrifié qui complète le moteur à combustion agissant sur l’essieu avant. A cela s’ajoute un alterno-démarreur à courroie, relié au moteur à combustion, fonctionnant également avec une tension de 48 volts. En guise d’accumulateur d’énergie, le réseau de bord 48 volts utilise une batterie lithium-ion. Il est relié par un convertisseur de tension au réseau de bord 12 volts qui alimente la plupart des composants électriques du véhicule, des phares au réglage des sièges. L’interaction des différents composants de l’entraînement dépend du mode de conduite sélectionné par le conducteur qui a le choix entre mode « éco » ou « sport ».

Quand l’électrification légère permet de réduire la consommation
En mode éco à consommation optimisée, le moteur à combustion est coupé aussi souvent que possible. Le démarrage se fait de manière électrique, de même que la conduite à faible vitesse comme par exemple en circulation stop-and-go ou lorsque le conducteur fait un créneau. A chaque fois qu’il freine, les machines électriques agissant comme un alternateur rechargent la batterie lithium-ion. L’essieu arrière électrifié permet par ailleurs une fonction « roue libre » active: là où le véhicule a très peu besoin d’entraînement - notamment en ville, à vitesse constante – le moteur à combustion reste coupé, la machine électrique reprenant le travail. Dès qu’il devient indispensable, le moteur à combustion est confortablement et très rapidement démarré grâce à l’alterno-démarreur à courroie. L’action concertée du moteur à combustion et de la machine électrique en cas d’accélération augmente considérablement la puissance du système. De plus, l’assistance électrique permet au moteur à combustion de moins consommer. La disposition de l’entraînement choisie augmente également la stabilité du véhicule car l’électrification de l’essieu arrière permet de recourir momentanément à la transmission intégrale, par exemple pour le démarrage sur neige et glace.

Dès lors que le conducteur sélectionne le mode éco, la caractéristique de la chaîne cinématique complète est modifiée. Le moteur à combustion reste toujours allumé. L’alterno-démarreur à courroie recharge la batterie en permanence de sorte qu’il y a toujours suffisamment d’énergie électrique pour déployer à tout moment la puissance maximale du système. En mode sport, le système Torque Vectoring permet de répartir le couple généré par le moteur électrique entre les deux roues arrière. Ainsi, le véhicule gagne en agilité dans les virages pris à grande vitesse.

Module hybride à haut voltage: une autre solution innovante
Avec le module hybride à haut voltage en disposition P2, Schaeffler présente une autre solution de l’électrification de la chaîne électrique susceptible d’être adaptée de manière modulaire à un grand nombre de concepts d’entraînement. Le nouveau module hybride P2 est composé d’un embraye automatisé et d’une machine électrique qui intègre également, en fonction de l’application, des éléments de transmission traditionnels comme le double embrayage ou le convertisseur. L’embrayage est activé par une butée électromécanique intégrée dans le rotor de la machine électrique. Parallèlement à cet embrayage, on utilise – en fonction du couple – la fonction roue libre qui transmet les moments de traction du moteur à combustion à la boîte de vitesses.

Avec sa grande variabilité et sa large plage de couples jusqu’à 800 Nm, la nouvelle génération de modules P2 Schaeffler peut être utilisée dans des concepts d’entraînement de moyenne ou grande, voire très grande puissance et contribuer largement à réduire la consommation et les émissions des véhicules hybrides plug-in. Schaeffler a équipé la machine électrique de son nouveau module hybride d’un amortisseur. En cas de besoin, le moteur électrique soutient l’action de l’amortisseur en participant à l’absorption des vibrations à bas régime. La première application en série du nouveau module hybride aura lieu en Chine début 2017.


  Source : Schaeffler


Voir notre dossier Le réseau 48 volts est imminent.
Voir notre Brève tech Détails et challenges techniques du moteur-roue de Schaeffler.
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