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F1 Technique: Les dispositifs de récupération d'énergie changeront la F1 en 2014

F1 Technique: Les dispositifs de récupération d'énergie changeront la F1 en 2014

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La réglementation des moteurs de Formule 1 va changer dramatiquement dès 2014. Adieu aux V8 atmosphériques de 2,4 litres en faveur de petits V6 turbos de tout juste 1,6 litre.

Avec cette décision, la FIA espère resserrer l'écart technologique qui existe entre les voitures de série et la F1.

Depuis plusieurs années, des voitures de série hybrides circulent sur nos routes. Dans un excellent article technique écrit par Wayne Ward et publié dans le magazine britannique Race Engine Technology, l'auteur explique pourquoi la technologie de nos voitures de tous les jours doit désormais trouver des applications en F1 pour ainsi accélérer son développement.

Génératrice de chaleur du moteu
Génératrice de chaleur du moteur (Photo: Magneti Marelli)

Ward explique que le principe de base des systèmes hybrides traditionnels, comme ceux employés par Honda et Toyota, est que l'énergie cinétique qui serait normalement transformée en chaleur perdue lors des freinages est emmagasinée et réutilisée quand cela est nécessaire.

Ce dispositif porte le nom de freinage régénératif. Dans un monde parfait, un tel véhicule consomme moins de carburant et possède une efficacité énergétique accrue. Ward souligne toutefois qu'ironiquement, les systèmes hybrides des voitures de série procurent de meilleurs résultats quand les voitures sont conduites agressivement, ce qui est tout le contraire de ce qu'on désire réaliser !

L'industrie du poids-lourd utilise une technologie appelée turbo bi-étagé, ce qui signifie que le surplus d'énergie récupéré des gaz d'échappement de la turbine sont réutilisés à augmenter le couple envoyé au système de propulsion. Ward indique que la F1 va bientôt employer ce concept dès 2014.

Le règlement technique a été publié sur le site web de la FIA et définit le dispositif de récupération d'énergie (ERS) comme un « système destiné à récupérer l'énergie produite par la voiture, à l'emmagasiner et la restaurer afin de propulser la monoplace ». Ceci repose sur l'utilisation d'une génératrice de chaleur du moteur qui consiste en un dispositif électrique connecté à la turbine d'échappement.

L'article précise que le système sera capable d'emmagasiner cette énergie normalement perdue et gaspillée. L'ERS combinera la récupération de la chaleur de l'échappement à celle du freinage. À noter que la récupération de chaleur est intimement liée à l'utilisation d'un turbo. Car contrairement aux hybrides de freinage, cette pièce d'équipement ne peut pas être simplement installée sur un moteur atmosphérique afin d'en augmenter instantanément la puissance.

Ward termine son article en indiquant que « Le sport automobile deviendra enfin un outil de développement pour des technologies utiles aux voitures et aux camions de tous les jours. La FIA doit être félicitée pour avoir imposé un tel règlement. Malheureusement, à ce stade, un tel développement semble limité aux seuls gros constructeurs automobiles. Les coûts de développement de ces nouvelles motorisations sont gigantesques et sont, semble-t-il, restreints à Renault, Mercedes et Ferrari ».