Aux sources de Renault E-TECH
200 ch et une consommation
en baisse : le défi de cette nouvelle génération
Cependant, le « plan produit » de la marque prévoit l’arrivée sur le marché de modèles plus imposants et statutaires comme Austral (2022), Espace (2023) et Rafale (2024). Pour eux, pas question de se satisfaire de 140 ou 145 chevaux, il faut monter plus haut. De toute façon, l’ambition affirmée et assumée par Luca de Meo, le Directeur Général de Renault, est claire : « Nous voulons faire le meilleur moteur hybride du monde ». Mission est donnée à Gilles le Borgne, patron de l’ingénierie Renault et à Philippe Brunet, celui des motorisations, de parvenir à cet objectif, en conservant les bases technologiques de la première génération. Naturellement, ceux-ci se tournent vers les équipes de développement de la motorisation E-TECH – qui avaient depuis longtemps anticipé ce besoin et planchaient sur les solutions à apporter.
Nous avions déjà trouvé le nouveau moteur thermique qui remplacerait le 1.6 atmosphérique de la première génération de 140 ch et nous savions aussi sur quels leviers jouer pour optimiser encore plus la puissance, le confort d’utilisation et l’efficience de notre motorisation. Face à des concurrents déjà bien en place sur le marché et de nombreux nouveaux acteurs, nous nous sommes donnés un an pour optimiser les performances électriques, toute la mise au point, gagner en consommation, en rapidité de démarrage moteur et en fluidité de passage des rapports, entre autres.
200 ch et une consommation en baisse : le défi de la version E-TECH M
#1 UN NOUVEAU MOTEUR THERMIQUE PENSÉ POUR L'HYBRIDE
Le développement du 1.3 TCe nous a remis dans la course technique aux moteurs essence efficients mais il fallait aller plus loin pour la suite » se souvient-il. « A l’époque, en 2015-2016, on pressentait que le Diesel allait baisser du fait des réglementations à venir. Il nous fallait donc une nouvelle motorisation essence de référence au meilleur niveau d’efficience énergétique, à l’instar de ce qu’on avait su faire quelques années plus tôt en Diesel, avec le 1.5 dCi puis les 1.6 et 2.0 dCi. »
A ce moment-là, tous les moteurs à essence du marché utilisaient un surplus de carburant pour, à haut régime, conserver le bon mélange stœchiométrique, c’est-à-dire le bon rapport entre air et essence dans la chambre de combustion, afin de ne pas surchauffer. Mais on sentait bien que d’un point de vue réglementaire, ça allait tôt ou tard devenir un problème. Il nous fallait donc un moteur qui reste à la bonne stœchiométrie quelles que soient les sollicitations. Nous étions également convaincus, que pour avoir un rendement optimum, il devait fonctionner selon le cycle de Miller et bénéficier d’un système de recirculation des gaz brulés avec vanne EGR.
Concernant la vanne EGR, Nissan avait déjà implanté un tel dispositif – qui assure une diminution des émissions de NOx et une amélioration du rendement par le biais d’une recirculation des gaz d'échappement dans le moteur – sur un moteur essence. Mais Francis et ses équipes voulaient aller plus loin que leurs collègues japonais : « Nous nous étions fixé un objectif de 20 % de taux de recirculation, ce qui nous a obligé à raccourcir le circuit entre le turbo et l’admission d’air et à utiliser un module d’admission d’air refroidi par eau, un ‘water CAC’, ce qui n’était pas courant sur un moteur essence à l’époque. »
Et justement, combien de cylindres allaient composer ce nouveau moteur essence ultra efficient ? La réponse de Francis Boutonnet permet de comprendre le lien avec la motorisation E-TECH 200 ch : « On se doutait en le développant que ce moteur d’abord pensé pour un usage ‘seul’ conviendrait aussi parfaitement à une motorisation hybride comme l’E-TECH. A condition de rester compact, pour entrer dans tous les compartiments moteurs et ne pas alourdir la motorisation. Donc nous avons fait le choix de l’architecture 3 cylindres, d’autant qu’à cylindrée constante, 1 200 cm3 en l’occurrence, elle offrait un meilleur rendement énergétique qu’une architecture 4 cylindres. »
#2 ENCORE DES IDÉES ET DES BREVETS
Nous avons commencé par utiliser sur cette motorisation hybride ‘simple’ l’architecture électrique 400 volts de la motorisation hybride rechargeable qui avait été déployée sur Captur et Mégane. La première génération d’E-TECH avait une architecture 230 volts seulement. Et nous sommes passés d’une batterie 1,2 kWh à une batterie 2 kWh. Avec cette dernière et le nouveau voltage, le moteur électrique principal est passé de 35 à 50 kW (48 à 68 ch).
Nicolas Fremau embraye… sur la boîte de vitesse à crabots : « Il a fallu la renforcer pour qu’elle puisse encaisser l’augmentation de puissance et de couple des deux moteurs principaux. On en a profité pour l’améliorer, en rendant utilisable le cinquième rapport qu’elle comportait et qui était resté inutilisé dans la première mouture de la motorisation E-TECH. Pour cela, nous avons simplement joué sur les rapports de démultiplication de la boîte. »
Enfin, le nouveau moteur E-TECH hybride 200 ch a bénéficié des améliorations logicielles et électronique qui avaient déjà été appliquées, en cours de vie, à la motorisation 140 ch originale. Par exemple le démarrage du moteur thermique non plus par l’allumage d’un cylindre mais par l’intermédiaire du HSG. De quoi gagner en efficacité sur les démarrages à froid du matin notamment. Autre amélioration notable, l’ajustement du couple via le HSG, toujours lui, afin d’éviter de devoir éteindre (et donc redémarrer ensuite) le moteur thermique pendant les passages de rapport. « Tout cela, c’est moins de consommation et encore 2,7 grammes de CO2/km d’envolés ! » précise Nicolas Fremau.
Episode 1 : Des legos et du culot
Episode 2 : Eolab, un démonstrateur qui tombe à pic
Episode 3 : Une histoire d'énergie et de management
