Motorisation hybride à «Air comprimé» et à «essence»

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Simplicité et efficacité

Le principe de traction essence plus moteur/pompe hydraulique en liaison avec un accumulateur hydropneumatique est relativement simple. L’idée consiste toujours à récupérer l’énergie cinétique du véhicule lors des phases de décélération ou de freinage, puis de la restituer au moment de relancer le véhicule sur quelques centaines de mètres, cycle qui revient extrêmement souvent notamment en circulation urbaine.

Finie, la chaleur inutilement dissipée dans les plaquettes et disques de frein. Avec l’Hybrid Air, l’énergie des ralentissements est stockée dans le réservoir cylindrique haute pression HP (azote sec sous 250 bars) en acier, placé horizontalement, en partie centrale sous le plancher de la voiture. Un réservoir annexe basse pression BP placé transversalement au niveau de l’essieu arrière de l’auto complète la capacité hydraulique.

Sous le capot, la motorisation essence à trois cylindres cohabite avec le moteur à pompe hydraulique tout spécialement conçu. Ces deux entités sont reliées à une boîte de vitesse automatique à train épicycloïdal.

Les deux motorisations et la boîte de vitesse sont gérées par un système de pilotage intelligent adaptant le fonctionnement aux demandes du conducteur tout en optimisant l’efficacité énergétique. Le groupe motopropulseur fonctionne alternativement en trois modes, le mode essence où seul le moteur thermique transmet l’énergie aux roues, le mode air où le moteur hydraulique transmet l’énergie stockée aux roues via l’accumulateur (zéro émission dans ce cas), et le mode combiné essence/air comprimé avec les moteurs thermiques et hydrauliques qui agissent en duo.

«Relativement modeste puisque de l'ordre de 150 kJ, l'énergie emmagasinée dans l'accumulateur lors de freinages est restituée aux roues motrices durant redémarrages et accélérations.

Ce qui fait la performance du système, c'est son rendement de stockage et de restitution qui se montre excellent grâce à l’accumulateur alternativement chargé puis déchargé lors de séquences d’une dizaine de secondes» explique Eric Lailliard directeur du projet.

Cette innovation majeure pour le domaine automobile, répond aux enjeux de réduction des gaz à effet de serre et des polluants au niveau mondial puisqu’il affiche une émission moyenne de 69 g CO₂/km pour une consommation homologuée de 2,9 l/100 km en cycle mixte sur les voitures prototypes Citroën C3 et Peugeot 208.

Côté utilisateurs, outre le coût accessible des véhicules qui se situera dans une fourchette de 19'000 CHF à 25'000 CHF, le gain à l’usage est évalué à 45 % dans des conditions urbaines avec une autonomie accrue de 90 % par rapport à une motorisation conventionnelle équivalente. Par ailleurs, toujours en ville et selon la densité du trafic de 60 à 80 % de la distance parcourue est effectuée sans émission polluante.

L’ergonomie du système est soignée puisque les experts du groupe ont approprié la souplesse et l’agrément de conduite via une transmission automatique spécialement conçue qui offre des sensations de conduite perceptibles comme le dynamisme (effet «boost») et un agrément de conduite sans rupture de couple.

Si les futures voitures, commercialisées à partir de 2016, présenteront un surpoids d’environ 110 kg, elles offriront, en revanche, une habitabilité totalement préservée, équivalente à celle des véhicules déjà existants.

Alternative à l’hybride thermique/électrique, donc sans batteries et sans souci particulier de recyclage des composants en fin de vie, ce mariage astucieux des deux motorisations air et essence se montre facile à entretenir car le fluide de transmission est prévu pour toute la durée de vie de la voiture avec une maintenance tous les 50'000 kms.

«La fiabilité et la robustesse du nouveau système représente aussi un réel avantage puisqu’il est essentiellement mécanique avec un entretien facile et économique. Accessible, cette technologie est à la fois mondiale et industrialisable pour de nombreux marchés. Adaptée à toutes les conditions climatiques, de roulage et de maillage de réseau d’entretien, elle est destinée à se développer pour le monde entier» conclut Eric Lailliard. <<

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