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Renault: aux sources de la motorisation E-TECH - épisode 4

Constructeurs

C’est fort de son expertise du véhicule électrique, de son expérience en Formule 1 et en s’appuyant sur des équipes d’ingénierie, de développement et de contrôle enthousiastes et passionnées, que Renault a développé sa motorisation hybride innovante E-TECH. Proposée en version " full hybride " sur Clio et en version " full hybride rechargeable " sur Nouveau Captur et Nouvelle Mégane, elle a été inventée et mise au point de manière à la fois inhabituelle et très inspirante...

Répondant au cahier des charges demandé et ayant fait ses premières preuves avec le prototype EOLAB, l’innovante LocoDiscoBox doit désormais réussir son adaptation « produit » pour se retrouver sous le capot de modèles de série du Groupe Renault. A l’origine d’ailleurs, elle a été pensée dans le cadre du programme « Entry » basé sur la plateforme M0 et supervisé par Gérard Detourbet -celui qui a dit « oui » lorsque la maquette en LEGO lui a été présentée.

Les premières présentations de la motorisation hybride rechargeable Z.E. on demand devant les directeurs et exécutifs de Renault côté « produit » commencent à peine que les équipes d’ingénierie devinent qu’elles ne sont pas au bout de leurs peines. Très vite, il n’est plus question d’Entry et de M0, mais de M1, c’est-à-dire les modèles polyvalents et compacts, dont la Mégane. C’est d’ailleurs sur une Mégane que seront effectuées les références de calibration de la future motorisation E-TECH. Il fallait donc faire évoluer la LocoDiscoBox pour la rendre compatible avec ce modèle et les prestations attendues de sa part. Deux ressorts seront activés pour deux champs d’actions différents : l’ajout d’un second moteur électrique pour les basses vitesses et l’ajout d’un quatrième rapport de boîte de vitesses en thermique pour les hautes vitesses.

" Il y avait ce problème de rupture de couple entre les rapports 1 et 2, à basse vitesse donc. La solution passait, selon nous, par l’ajout d’un petit moteur électrique qui remplace les synchroniseurs d’une boîte de vitesses traditionnelle pour faciliter le crabotage et pour lisser l’accélération grâce à son apport de couple immédiat. Autre point chaud : le contrôle de fonctionnement des crabots. Ce n’était pas évident car nous avions des crabots plats du type de ceux utilisés en Formule 1 et non pas des crabots en « toit ». Ces crabots plats fonctionnent mieux dans le temps, sont à priori plus fiables. Mais ils présentent aussi l’inconvénient de risquer de moins bien s’emboîter. Il fallait donc faire valider cette idée à des spécialistes du contrôle. "

JEAN-MARIE VESPASIEN Responsable mise au point E-TECH

 

#1 HSG : LE CHOIX MALIN

C’est là qu’intervient Ahmed Ketfi-Cherif, qui avait déjà supervisé la mise au point de la LocoDiscoBox première version. Non seulement il valide l’idée du petit moteur électrique supplémentaire pour améliorer le fonctionnement du système à crabots, mais il lui trouve d’autres avantages.

 

#2 NISSAN ENTRE DANS LA DANSE

En fait, l’idée d’utiliser un second moteur électrique de type HSG fournissait la solution à une mine de problèmes. Il renforçait par exemple la régulation de la charge de la batterie, la mettant à l’abri de la panne sèche et offrait une gestion d’énergie plus pertinente ainsi qu’un fonctionnement global du système qui faisait se rapprocher cette transmission d’une transmission automatique habituelle.

C’est là qu’intervient Ahmed Ketfi-Cherif, qui avait déjà supervisé la mise au point de la LocoDiscoBox première version. Non seulement il valide l’idée du petit moteur électrique supplémentaire pour améliorer le fonctionnement du système à crabots, mais il lui trouve d’autres avantages.

 

 La base, la transmission de la LocoDiscoBox comptait trois rapports, pour trois situations de conduite bien définies : ville, route et autoroute. L’ajout du moteur HSG a permis d’améliorer le ressenti et de diminuer la consommation sur le rapport « ville ». Il fallait faire de même tout en haut de la chaîne et l’idée qui nous est venue est d’ajouter un quatrième rapport. Ce dernier autorise la déconnexion totale du moteur électrique principal, lorsqu’il n’est pas utilisé -typiquement sur autoroute. Ce qui permet de se « libérer » de sa traînée et d’économiser environ 1 kW, soit 3 à 4% de la consommation. L’idée était de ne garder en connectés à la roue que les composants nécessaires à la traction et de ne pas faire avec un gros moteur électrique ce qu’on pouvait faire avec un petit moteur. Ainsi, c’est le petit HSG qui se chargeait de la production d’électricité pour les composants, et non le gros moteur électrique principal.

ANTOINE VIGNON Responsable boîte de vitesses E-TECH

 

#3 TECHNOLOGIE RENAULT, COMPOSANTS ALLIANCE

Jusqu’à présent, la motorisation prototype LocoDiscoBox utilisait un moteur électrique discoïde -d’où son nom. Mais pour Antoine Vignon, ce n’était pas transposable à une industrialisation en grande série à cause de certains composants en matériaux composites. Il fallait également faire un choix entre un moteur à rotor bobiné (comme celui utilisé dans la ZOE) et un moteur à aimants permanents. Si le premier présentait l’avantage de pouvoir s’adapter à toutes les situations, il ne répondait pas aux critères de compacité qui restaient primordiaux dans la définition de la motorisation E-TECH. Il fallait donc dénicher un moteur synchrone à aimants permanents… ce qui sera fait chez Nissan. Pour le moteur thermique, c’est l’Alliance qui allait être mise à contribution.

 

CONCLUSION

Après près de 10 ans de développement, la motorisation hybride E-TECH est désormais disponible dans la gamme Renault. Elle est l’aboutissement d’une aventure un peu irréelle, née d’une maquette en LEGO et de l’ingéniosité et la persévérance d’une équipe de passionnés qui n’a jamais baissé les bras face aux difficultés. Une équipe qui a su fédérer autour d’elle et créer une émulation qui a petit à petit gagné toute l’entreprise. Il le fallait, pour réussir ce pari risqué ambitieux.