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Volvo teste le volant d’inertie pour récupérer l’énergie cinétique de freinage

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Par publié le à 23h17

Volvo teste le volant d’inertie pour récupérer l’énergie cinétique de freinage

Derek Crabb, Vice-président chargé de l’Ingénierie Groupe Motopropulseur de Volvo Car

Derek Crabb de Volvo Car, explique ses derniers développement en matière de récupération d’énergie. Le constructeur va tester un volant d’inertie de 20 cm de diamètre en fibre de carbone pesant 6 kg, qui sera relié aux roues arrières du véhicule. Des gains de consommation de 20 % sont attendus.

A l’automne, Volvo Car Corporation sera l’un des premiers constructeurs automobiles au monde à tester sur route ouverte le potentiel du volant d’inertie pour récupérer l’énergie cinétique lors du freinage. Il a reçu pour cela une subvention de 734 000 euros de l’Agence suédoise de l’énergie, afin de développer un système de récupération d’énergie cinétique au freinage de nouvelle génération dans le cadre d’un projet commun entre Volvo Powertrain et SKF.

« Notre objectif, c’est de développer un système complet de récupération d’énergie cinétique, explique Derek Crabb, Vice-président chargé de l’Ingénierie Groupe Motopropulseur de VCC. Les tests sur un véhicule Volvo commenceront au second semestre 2011. Cette technologie offre un potentiel de réduction de consommation pouvant atteindre 20 %. En outre, avec cette technologie montée en parallèle d’un moteur 4-cylindres, le conducteur a sous le pied 80 chevaux supplémentaires et dispose d’accélérations dignes d’un 6-cylindres ».

60 000 tr/min

Ce système, baptisé Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System – Système de Récupération d’Energie Cinétique) est monté sur l’essieu arrière. L’énergie produite en décélération et au freinage fait tourner le volant d’inertie à 60 000 tr/min maxi. A la reprise de vitesse du véhicule, la rotation du volant d’inertie est transférée aux roues arrière au moyen d’une transmission conçue à cet effet. 


                                     


Le moteur thermique qui entraîne les roues avant se coupe en tout début de freinage ou de décélération. L’énergie emmagasinée dans le volant d’inertie peut être mise à profit pour soit accélérer le véhicule lors de sa remise en vitesse ou de son redémarrage, soit faire fonctionner le véhicule en vitesse de croisière.

« L’énergie stockée dans le volant d’inertie est suffisante pour faire fonctionner la voiture sur de courtes périodes, confie Derek Crabb. Là, l’incidence sur la consommation de carburant est énorme. D’après nos calculs, le moteur thermique pourra être coupé la moitié du temps si l’on s’en tient au cycle de conduite européen NEDC ».

Etant donné que le volant d’inertie entre en action au freinage et en décélération et que la durée de stockage de l’énergie – à savoir le temps de rotation du volant d’inertie – est limitée, cette technologie montre toute son efficacité dans les successions d’arrêts et de redémarrages. En d’autres termes, on observera les meilleurs gains de consommation dans les embouteillages urbains, en circulation en accordéon, ainsi qu’en conduite sportive.

Si l’on conjugue l’énergie du volant d’inertie à la pleine capacité du moteur thermique, on obtient un supplément de puissance de 80 chevaux et, grâce au couple, des accélérations musclées qui se traduisent par un gain de plusieurs secondes sur le 0-100 km/h.

Léger et compact grâce à la fibre de carbone

Les essais d’aide à la propulsion par volant d’inertie, sur une Volvo 240, remontent aux années 80. Des volants d’inertie en acier ont été également évalués par différents constructeurs au cours des dernières années. Cette alternative n’est toutefois pas viable, en raison des dimensions de la pièce en acier, de son poids et de ses capacités de rotation limitées.

Le volant d’inertie que Volvo Car Corporation va mettre en œuvre sur un prototype d’essai est réalisé en fibre de carbone. La pièce de 20 centimètres de diamètre pèse environ six kilogrammes. Le volant en fibre de carbone tourne sous vide pour limiter les pertes par frottements.

« Nous ne sommes pas le premier constructeur à nous intéresser de près à la technologie du volant d’inertie, souligne Derek Crabb. Mais personne ne l’a encore appliquée à l’essieu arrière d’une traction avant à moteur thermique. Si les tests et le processus de développement se déroulent comme prévu, nous aurons des voitures équipées d’un volant d’inertie dans les showrooms dans quelques années ».

« La technologie du volant d’inertie est relativement bon marché. Elle peut se démocratiser sur des volumes importants, sans être exclusivement réservée aux fleurons de la haute technologie comme l’hybride rechargeable. Ella a par conséquent vocation à jouer un rôle essentiel dans notre stratégie DRIVe Towards Zero de réduction du CO2 », conclut Derek Crabb.

Jean-François Prevéraud
 

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