Volvo Car Group a achevé une série complète d’essais sur route de son système de récupération d’énergie cinétique. Le bilan confirme qu’il s’agit là d’une solution légère, économique et écologique.
« Les essais de ce système expérimental complet de récupération d’énergie cinétique ont été réalisés au cours de l’année 2012. D’après les résultats, cette technologie associée à un moteur 4-cylindres turbocompressé offre un potentiel de réduction de la consommation pouvant atteindre 25% par rapport à un moteur 6-cylindres suralimenté tout en offrant un niveau de performances comparable, confie Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering de Volvo Car Group. Avec 80 ch supplémentaires sous le pied, le conducteur dispose sur un 4-cylindres d’accélérations dignes d’un V6 ».
Le système expérimental, dénommé volant d’inertie KERS (Kinetic Energy Recovery System – système de récupération d’énergie cinétique), est implanté sur l’essieu arrière. Lors des arrêts, l’énergie de freinage fait tourner le volant d’inertie, au régime maxi de 60 000 tr/min. Lorsque la voiture redémarre, la rotation du volant d’inertie est transférée aux roues arrière par l’intermédiaire d’une transmission spécifique.
Le moteur thermique qui entraîne les roues avant est coupé en début de phase de freinage. L’énergie emmagasinée dans le volant d’inertie peut servir à accélérer le véhicule au moment du redémarrage ou à le propulser une fois la vitesse de croisière atteinte.
La meilleure efficacité en circulation urbaine
« L’énergie emmagasinée dans le volant d’inertie suffit à propulser le véhicule sur de courtes périodes. Il s’en suit des répercussions importantes sur la consommation. D’après nos calculs, le moteur thermique pourra être coupé pratiquement la moitié du temps selon le cycle de conduite européen NEDC », explique Derek Crabb.
Sachant que le volant d’inertie est activé par le freinage et que la durée de stockage d’énergie (c’est-à-dire le temps de rotation du volant d’inertie) est limitée, la technologie atteint son meilleur niveau d’efficacité dans les configurations de conduite offrant une succession d’arrêts et de redémarrages. En d’autres termes, les gains de consommation les plus importants sont réalisés en circulation urbaine dense ainsi qu’en conduite dynamique.
Si l’énergie du volant d’inertie est combinée à la pleine capacité du moteur thermique, la voiture gagne 80 ch en puissance, ce qui grâce à la montée en couple rapide, se traduit par de vives accélérations et des secondes en moins sur le chrono 0-100 km/h. La voiture expérimentale, une Volvo S60, couvre le 0-100 km/h en 5,5 secondes.
Une solution légère et compacte grâce à la fibre de carbone
Les premiers tests d’aide à la propulsion par un volant d’inertie remontent aux années quatre-vingts sur une Volvo 260. Des volants d’inertie en acier ont été évalués par différents constructeurs ces dernières années. Ce n’est toutefois pas une alternative viable, étant donné les capacités de rotation limitées, sur une pièce en acier, par l’encombrement et le poids.
Le volant d’inertie utilisé par Volvo Cars dans son système expérimental est en fibre de carbone. Son poids est d’environ 6 kilogrammes, pour un diamètre de 20 centimètres. La roue en fibre de carbone tourne sous vide pour limiter les pertes par frottements.
« Nous sommes le premier constructeur à appliquer la technologie volant d’inertie à l’essieu arrière d’un véhicule équipé d’un moteur à combustion entraînant les roues avant. La prochaine étape, à l’issue de ces essais positifs, va consister à évaluer la possibilité de mise en œuvre de cette technologie sur nos futurs modèles », conclut Derek Crabb.
