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Energy F1-2014 : Le moteur de F1 redevient un objet high-tech

Par La rédaction, publié le 01 juillet 2013

Après huit ans de gel du design des moteurs de Formule 1, 2014 verra l’arrivée de nouvelles motorisations dans la catégorie reine du sport automobile. Outre le retour des turbos, ces moteurs s’annoncent comme des concentrés d’innovation. Analyse de l’Energy F1-2014, l’hybride en cours de mise au point par Renault Sport F1.

Ne dites plus à Renault Sport F1 qu’ils conçoivent des moteurs de Formule 1 ! Le tout nouveau Energy F1-2014, dévoilé par Renault F1 lors du salon du Bourget, n’est plus un moteur, c’est un Power Unit. « Une rupture radicale dans la manière de propulser une F1 », a résumé Jean-Michel Jalinier, le PDG de Renault Sport F1 peu avant de dévoiler ce Power Unit. Car si la base du propulseur est bien un moteur à explosion V6 de 1,6 litre, les spécialistes considèrent que c’est sur les systèmes électriques de récupération et de restitution d’énergie que les constructeurs vont innover le plus en 2014.

La gestion électrique, clef de la victoire en 2014

Car si les premiers systèmes de récupération d’énergie sont apparus en F1 lors de la saison 2009 avec le Kers (Kinetic Energy Recovery System), la réglementation 2014 double la puissance qu’il sera possible d’exploiter sur un tour. Le pilote va disposer d’environ 160 chevaux supplémentaires issus de l’énergie récupérée au freinage ainsi qu’au niveau du turbo. Avec 120 kilowatts/heure disponibles sur pratiquement l’intégralité d’un tour, l’exploitation de cette puissance électrique va être la clé de la victoire sur la prochaine saison, d’autant qu’en parallèle l’essence embarquée va être limitée. Actuellement, il faut environ 160 à 170 kilos d’essence pour boucler un grand prix. En 2014, on ne pourra pas en embarquer plus de 100.

L’écart de consommation est majeur, d’autant que Renault Sport F1 assure pouvoir conserver une puissance de son hybride au niveau actuel (environ 750 chevaux). Le meilleur pilote sera sans nul doute celui qui pourrait exploiter le plus intelligemment son énergie thermique et son énergie électrique, le meilleur moteur sera celui qui saura le mieux récupérer l’énergie et la restituer pendant les bonnes phases de course.

Vers une bataille de logiciels en piste ?

Renault Sport F1 a doté son bloc de deux moteurs électriques : le MGU-K est relié au vilebrequin du moteur. C’est l’équivalent du Kers actuel : c’est lui qui va pouvoir booster le moteur de 160 chevaux supplémentaire, à la demande du pilote. Un second moteur, le MGU-H est, lui, relié à l’axe du turbocompresseur. Il va pouvoir récupérer une partie de l’énergie des gaz d’échappement.

Tout comme le MGU-K, il alimentera la batterie Lithium-Ion, mais il sera aussi utilisé pour réguler la vitesse du turbo. Renault Sport F1 va s’en servir comme moteur électrique pour relancer le turbo à bas régime, le talon d’Achille traditionnel des moteurs turbo. Entre l’utilisation de ces deux moteurs électriques et l’exploitation de la batterie, de multiples scénarios seront possibles, comme l’a souligné Alain Prost, ambassadeur de la marque : « En ligne droite, le MGU-H va pouvoir alimenter le MGU-K directement, sans passer par la batterie. Par contre, en sortie de virage, la batterie alimentera le moteur du MGU-H pour lancer le turbo le plus rapidement possible. Pour un dépassement, les deux moteurs électriques seront exploités et le pilote disposera alors de la puissance maximale de 760 chevaux », conclut le professeur. Les ingénieurs vont devoir se casser la tête pour étudier les scénarios de course exploitant le mieux cette motorisation hybride et développer les logiciels embarqués pour appliquer ces stratégies d’exploitation. Pour cela, ils disposent du nouvel ordinateur de bord des F1 (ECU) fourni par McLaren Electronic Systems depuis le début de l’année : « Nous disposons de l’ECU depuis le début de la saison et on peut dire que ses débuts n’ont pas été un long fleuve tranquille ! », avoue Rob White, directeur technique de Renault Sport F1.

Justement conçu pour gérer ces moteurs de nouvelle génération, ce boîtier électronique, qui équipe l’ensemble des F1 du plateau, a posé pas mal de problèmes aux écuries lors des essais d’avant-saison, celles-ci ne pouvant accéder à leurs données de télémétries. Depuis, McLaren a stabilisé son boîtier et Rob White reconnaît aujourd’hui la qualité du travail réalisé par McLaren Electronics Systems et Microsoft, associés dans ce projet. Aux développeurs d’implémenter les scénarios de course qui aideront les pilotes à vaincre sur la piste.