Porsche 919 Hybrid 2017 : la technologie du prototype du Mans
Porsche 919 Hybrid 2017 : la technologie du prototype du Mans

La Porsche 919 Hybrid 2017 présente toute une gamme d’innovations, en particulier au niveau de l’aérodynamique, du châssis et du moteur thermique.

Porsche 919 Hybrid 2017 : Pour la saison 2017, 60 à 70 % de la voiture est nouveau !

Dans le monde du sport automobile, les ingénieurs qui font les règlements et ceux qui conçoivent les voitures collaborent de façon constructive et finissent par obtenir un bon équilibre : quand, pour des raisons de sécurité, les premiers freinent les grandes vitesses des prototypes du Mans, les seconds travaillent pour compenser ces pertes. L’approche des ingénieurs de Porsche dans ce « jeu de tir à la corde » ? Augmenter le rendement, inlassablement.

Porsche 919 Hybrid 2017 : l’aérodynamique

Le règlement technique 2017 du FIA WEC Championnat du Monde d’Endurance a introduit
des limitations complémentaires sur les dimensions des pièces de carrosserie affectant
l’aérodynamique. Afin d’améliorer la sécurité, ces mesures réduisent l’appui aérodynamique des prototypes LMP1, ce qui diminue les vitesses de passage en virage. A partir de ces nouvelles contraintes et des résultats de leurs recherches, les ingénieurs de Porsche ont conçu pour la 919 Hybrid deux packages aérodynamiques totalement nouveaux, guidés, bien sûr, par la volonté de compenser l’augmentation des temps au tour résultant des nouvelles conditions réglementaires.

Porsche 919 Hybrid 2017 : la technologie du prototype du Mans
Porsche 919 Hybrid 2017 : la technologie du prototype du Mans

Lors de la saison 2016, Porsche avait conçu trois packages aérodynamiques, mais les nouvelles règles ont également imposé une limite à ce niveau. Andreas Seidl : « Réduire à deux packages aérodynamiques est une mesure qui limite les coûts de façon significative. »
Un des nouveaux packages aérodynamiques est spécialement conçu pour la piste à hautes vitesses du Mans.

Pour atteindre une vitesse maximale dans les très longues lignes droites, la conception s’est concentrée sur la minimisation de la résistance de l’air. Le second package aérodynamique
compense une trainée plus importante avec de plus forts appuis nécessaires pour les circuits plus sinueux. Pour un package donné, les réglages fins sont toujours autorisés mais en général, il faudra faire en 2017 plus de compromis qu’en 2016 avec les trois packages aérodynamiques.

Les ingénieurs se sont particulièrement focalisés sur l’avant de la voiture afin de réduire la
sensibilité aérodynamique. Seidl continue : « En 2016, des morceaux de gommes de pneus laissés sur la piste venaient s’accumuler sur l’avant, dégradant l’équilibre de la voiture. Nous avons analysé ce phénomène et optimisé en conséquence les pièces de carrosserie qu’il fallait. »

Recevez la newsletter sur l’actualité Porsche

  • Les dernières infos et vidéos
  • Les dernières ventes aux enchères
  • La vie des clubs Porsche

Lorsque l’on compare la vue de face de la 919 de cette année avec celle de l’année dernière, les ailes plus hautes, plus larges et plus longues attirent immédiatement l’attention. Sur le côté, un nouveau conduit entre la monocoque et l’aile est visible, ainsi qu’une entrée d’air pour les radiateurs reconçue.

« Du fait des pertes aérodynamiques dues au nouveau règlement, nous nous attendons à une augmentation de trois à quatre secondes du temps au tour au Mans », explique Seidl. « Nous devons attendre et voir dans quelle mesure les améliorations que nous avons développées vont compenser cela. »

Porsche 919 Hybrid 2017 : Système de propulsion

Parmi toutes les améliorations, les ingénieurs de Porsche ont travaillé sur le rendement et la
performance de la chaîne cinématique. La transmission sur les essieux avant et arrière, le moteur thermique, le moteur électrique et le système de récupération d’énergie ont été optimisés, mais le principe de base du système de propulsion est inchangé : L’essieu arrière de la 919 est entraîné par un moteur à combustion 2L V4 extrêmement compact. Le moteur associe la technologie downsizing turbo avec une injection directe essence efficiente ; il délivre un peu moins de 500 ch (368 kW) et est à ce jour le moteur thermique ayant le meilleur rendement de l’histoire de Porsche.

Porsche 919 Hybrid 2017 : la technologie du prototype du Mans
Porsche 919 Hybrid 2017 : la technologie du prototype du Mans

Deux systèmes de récupération d’énergie différents (un récupérant l’énergie de freinage sur l’essieu avant et l’autre l’énergie à l’échappement) alimentent une batterie lithium-ion qui à son tour fournit à la demande, l’énergie à un moteur électrique de 400 ch (294 kW) placé sur l’essieu avant. La 919 Hybrid, développée à Weissach, est le seul prototype capable de récupérer de l’énergie à la fois durant l’accélération et le freinage. On atteint une puissance de plus de 900 ch (662 kW) en tirant profit de l’énorme traction générée en sortie de virage par les 400 ch sur l’essieu avant, transformant ainsi la 919 en une quatre roues motrices.

Environ 60% de l’énergie récupérée vient du KERS (système de récupération d’énergie cinétique) sur l’essieu avant. Les autres 40% sont générés par le système de récupération à l’échappement. Une moyenne de 80% de l’énergie récupérée au freinage est immédiatement convertie en énergie de propulsion. Si le moteur thermique devait fournir cette puissance électrique, il devrait faire 100 ch (74kw) de plus ce qui augmenterait la consommation de la 919 de plus de 20%.

Au Mans, cela reviendrait à un litre d’essence en plus par tour. Un autre avantage dû à ce système de récupération hautement efficace est qu’il permet à la 919 de disposer de freins plus petits et plus légers, un point qui réduit le poids, mais également la résistance à l’air car les freins plus petits nécessitent moins d’air de refroidissement.

Pour récupérer l’énergie à l’échappement, une petite turbine est montée dans le conduit
d’échappement. Cette turbine tourne à plus de 120 000 tours/minutes et entraine un générateur.
Comme l’énergie récupérée des freins avant, l’énergie ainsi générée est stockée dans la batterie lithium-ion jusqu’à ce que l’on en ait besoin. Le pilote peut disposer à sa demande de cette énergie en pressant un bouton, l’utilisant pour booster la voiture en sortie de virage alors qu’en même temps le stock d’énergie récupérée est reconstitué grâce à l’énergie récupérée à l’échappement lors de l’accélération.
Pour être sûr de son fonctionnement optimal à faibles vitesses, quand la pression à l’échappement est faible, la turbine est à géométrie variable. Malgré ces technologies sophistiquées, l’équipe technique a réussi à réduire le poids du système d’échappement.

Recevez la newsletter sur l’actualité Porsche

  • Les dernières infos et vidéos
  • Les dernières ventes aux enchères
  • La vie des clubs Porsche

« Notre objectif est de garantir que le poids de la voiture ne dépasse pas celui de l’année passée bien que nous ayons ajouté des technologies innovantes, du châssis aux éléments de carrosserie jusqu’aux améliorations du groupe motopropulseur », ajoute Seidl.
La 919 sera engagée à nouveau dans la plus haute classe d’énergie prévue par le règlement. Cela signifie que la voiture pourra utiliser huit mégajoules d’énergie récupérée au long des 13,629 km (8,4 miles) de la piste du Mans, avec la contrainte qu’elle ne pourra consommer que maximum 4,31 litres d’essence pour cela. Ces deux consommations sont suivies de près et additionnées après chaque tour.

Porsche 919 Hybrid 2017 : Qualité dynamique et pneumatiques

Parallèlement aux améliorations réalisées sur le châssis, un certain nombre d’innovations dans les softwares ont aidé à améliorer encore le comportement dynamique de la 919, en particulier en termes de contrôle de traction et de gestion du système hybride. Ces deux facteurs ont un impact significatif sur la durée de vie des pneus, et ce point va prendre encore plus d’importance en 2017.

Les équipes LMP1 auront désormais trois trains de pneumatiques de moins par voiture
pour chaque week-end de course, d’où la nécessité de réaliser plus fréquemment qu’avant des double-relais, soit la durée de deux pleins de carburant et un temps de pilotage d’environ une heure et demie.

Andreas Seidl : « En travaillant conjointement avec notre partenaire Michelin, nous nous
sommes préparés intensivement ce qui fait que nous sommes capables de maintenir le rythme tout au long de la course, même lorsque nous faisons des double-relais. Toutes les courses, qu’elles soient de six heures ou de 24 heures, seront cette année aussi, de vrais sprints jusqu’à la fin. » Pendant la nuit au Mans, quand les températures sont plus fraîches, des quadruple relais sur un train de pneus sont même possibles.

PARTAGER