Porsche Experimental Prototype (P.E.P.) Type 2696 de 1987 – Un concept modulaire

Porsche Experimental Prototype (P.E.P.) Type 2696 de 1987 – Un concept modulaire

En 1987, Porsche a dévoilé le « Porsche Experimental Prototype » (P.E.P.) Type 2696 qui était une véhicule modulaire expérimental permettant de tester différentes configurations de véhicules. Longtemps observé sur les pistes d’essais de Weissach, ce coupé noir mat aux allures d’un nouveau véhicule sportif suscitait beaucoup d’interrogation dans les années 1980.

Origine du projet
Dans les années 1980, Porsche cherchait à diversifier ses modèles afin de redynamiser ses ventes et renouer avec le succès, les ventes de la Porsche 911 et des PMA (Porsche à Moteur Avant) – comme les 924, 928 et 944 – ne suffisaient pas.

Les finances de Porsche n’étant pas aussi bonnes qu’aujourd’hui, il fallait faire des économies dans le développement des nouvelles voitures. L’idée est ainsi venue de créer un véhicule expérimental modulaire permettant de tester différentes configurations, afin d’éviter de développer des prototypes roulant. Les essais sur piste et sur route, coûtant très cher, sont une étape nécessaire dans le développement d’un nouveau véhicule. Ils permettent de tester un grand nombre d’équipements comme les moteurs, les boîtes de vitesses, les freins, les suspensions,  … mais aussi l’aérodynamisme.

La personne responsable du P.E.P. était Helmut Flegl, qui faisait partie depuis longtemps de la R&D Porsche et qui était le chef de projet de la Porsche 917 Can-Am au début des années 1970. « L’idée était de créer une voiture modulaire », dit Helmut Flegl. « À un certain moment, elle ressemblait à une 944 avec un autre arrière qui ressemblait à une 911. »

« C’est un banc de test roulant », a expliqué Peter Schutz, CEO de Porsche à l’époque. « C’est une voiture avec laquelle nous pouvons faire des évaluations préliminaires de faisabilité de concepts. C’était une référence au Tinkertoy, un jouet de construction américain pour enfants, inventé à Chicago en 1914. Je me souviens très bien de toutes les sortes de structures intéressantes que je faisais avec mes bâtons de Tinkertoy et des moyeux circulaires. C’est très laid. » disait Schutz. « Elle ressemble à un chameau ou à quelque chose, et non à un cheval, parce que nous accordons très peu d’importance à son apparence. » rajoutait-il.

Un véhicule expérimental à 4 modules
Conçu au centre R&D de Porsche à Weissach, près de Stuttgart, le P.E.P. Type 2696 a été construit pour servir de banc d’essai polyvalent permettant la recherche théorique dans la dynamique de conduite afin d’effectuer des essais sur le circuit interne de Porsche.

L’originalité de ce véhicule est d’être composé de 4 modules séparables qui permettent entre autre de changer la place du moteur : à l’avant, au centre ou à l’arrière.

L’objectif était de tester différentes configurations de véhicule avec un moteur en position avant (comme sur les 924/944/928), centrale (comme sur la 914/6) ou arrière (comme sur la 911). Différents moteurs y étaient testés : 4 cylindres, 6 cylindres et V8.

Le P.E.P. était aussi utilisé pour des recherches aérodynamiques.

Ce nouveau véhicule n’est ni une voiture ordinaire ni un futur modèle. Il s’agit en fait d’un outil de développement interne utilisé par Porsche pour la recherche fondamentale en dynamique de conduite. Il diffère des autres véhicules d’essais car il est construit sur un châssis modulaire et tubulaire sur lequel les éléments de base tels que le moteur et la suspension peuvent être changés ou combinés de plusieurs manières pour explorer la dynamique des différentes dispositions de base du véhicule.

Module Central
Le module central était une monocoque en aluminium avec le toit, le pare-brise et le montant B provenant de la Porsche 944. Le maximum d’éléments de série a été utilisé dans sa conception, tout comme dans l’habitacle dépouillé. Les portes de 944 ont été adaptées et construites en fibre de verre tout comme pour la carrosserie entière.

La colonne de direction tout comme l’instrumentation du P.E.P. provenaient d’une Porsche 928. D’autres éléments ont été empruntés à la 944 et à la 911.

Cette monocoque s’étendait de la face avant jusque derrière les deux sièges. La double paroi arrière de la monocoque, derrière les sièges, contenait un réservoir de carburant en caoutchouc de 20 litres (Porsche n’avait pas prévu de la faire rouler hors des pistes d’essais de Weissach) et un réservoir d’huile de 12 litres.

Depuis le poste de conduite du module central, toutes les fonctions du véhicule pouvaient être commandées. Les freins étaient actionnés par deux maître-cylindres séparés sur l’essieu avant et sur l’essieu arrière, reliés ensemble par une tringlerie.

Les durites de liquide de frein et d’embrayage étaient à fixations rapides, empruntées à la construction aéronautique. La pédale d’accélérateur était gérée électroniquement.

Des trous filetés à l’avant et à l’arrière de la monocoques du module central étaient intégrés dans la structure et permettaient de fixer par des vis les différents modules entre eux. La rigidité était préservée malgré ces trous.

Ainsi, ce module restait indépendant de la suspension ou du moteur utilisé.

Modules avant & arrière à châssis tubulaire
Le module avant reposait sur une structure tubulaire en acier soudé qui était très rigide afin de recevoir la carrosserie avant, l’essieu avant avec différentes suspensions à tester, le système de direction relié au module central. L’essieu avant et la direction peuvaient être choisis en fonction du programme de test souhaité. La carrosserie du module avant était en fibre de verre, renforcée par du plastique. Le tablier avant et le dessous étaient amovibles et vissés ensemble, de sorte que la carrosserie pouvait être modifiée en remplaçant les parties aérodynamiques souhaitées.

Le module arrière reposait aussi sur un châssis tubulaire avec des points de fixation pour le panneau de carrosserie arrière, pour l’essieu arrière et même pour un essieu arrière piloté. L’aileron arrière était fixé au panneau de carrosserie arrière et était amovible, de sorte que l’angle d’attaque du profil de l’aileron pouvait être modifiée.

Module de propulsion permettant de tester différents types de moteurs
Le module de propulsion a été conçu pour être de base en quatre roues motrices avec un différentiel avant et arrière reliés entre eux par un arbre de transmission. Il a été conçu de sorte qu’il puisse être utilisé aussi souvent que possible et indépendamment du concept de motorisation. Le moteur de base était le Flat 6 de la 911.

Le Porsche Experimental Prototype permettait aussi de tester des distributions de poids différentes avec la possibilité de monter le moteur au-dessus de la boîte de vitesses. La transmission de puissance à la boîte de vitesses se faisait via des engrenages. Le moteur pouvait aussi être monté à l’avant ou à l’arrière. Les 3 configurations étaient ainsi possibles.

Malgré sa conception transaxle semblable à un châssis d’un seul bloc, le groupe motopropulseur n’était pas lié : l’arbre de transmission et la tringlerie de changement de vitesses pouvaient être ajustées en longueur selon la longueur de l’empattement souhaité. La distance entre les deux différentiels était réglable entre 2297 mm et 2537 mm. Si aucune transmission intégrale n’était souhaitée, l’empattement pouvait être réduit en 2 roues motrices à une longueur minimale de 2200 mm, limitée par la longueur du module central.

La transmission modulaire permettait différents scenarii : traction, propulsion et 4 roues motrices. Le couple était distribué selon la configuration choisie, via des engrenages.

Ainsi différentes options étaient possibles. Le couple pouvait être distribué dans différentes configurations : 0:100, 30:70, 50:50, 70:30 et 100:0.

Tout se faisait par des verrous sur un différentiel de transfert qui permettaient de choisir la répartition du couple souhaitée. En enlevant les arbres de transmission à l’arrière ou à l’avant, on avait une configuration de voiture différente. Le groupe motopropulseur de base était extensible grâce à la conception modulaire. On peouvait ainsi facilement passer d’une propulsion à une 4 roues motrices comme la Porsche 959.

Une distribution de masse différente
L’influence de différentes transmissions sur les caractéristiques de conduite était étroitement liée à la répartition de la masse dans le véhicule. Les dimensions caractéristiques pour cela étaient le poids total, la répartition du poids et le rayon de giration. Sur le P.E.P., différents rapports de distribution de poids étaient possibles en ajoutant des masses supplémentaires disposées en conséquence à certains endroits.

Les masses supplémentaires peuvaient être classées en deux groupes: les masses inertes pour produire la distribution de poids désirée et les masses supplémentaires pour simuler le poids total et le rayon de giration.

Des masses différentes modifiaient la répartition du poids alors que des masses égales formaient un rotor autour du centre de gravité qui produisait un moment d’inertie. Avec l’inertie du véhicule, la valeur souhaitée pour le rayon de giration pouvait être générée.

L’application de masses supplémentaires eétait limitée par le poids total désiré, de sorte qu’il y avait des limites à la représentativité des concepts de véhicules. Si vous souhaitiez simuler, par exemple, la charge à l’avant d’un véhicule léger à traction, il fallait renforcer le poids sur le module avant correspondant. Dans ce cas, par conséquent, le P.E.P. était transformé en une voiture à traction avant.

D’autres variantes
D’autres variantes existaient afin de tester la rigidité de la voiture et ainsi son comportement de conduite qui étaient très importants. La rigidité à la torsion et à la flexion pouvaient être influencée d’une part, par l’intermédiaire de la liaison amovible entre le toit et l’arceau de sécurité. En plus, quatre paires de vérins étaient vissés au module central. Ainsi, la rigidité molle de la structure des cabriolets ou la rigidité plus raide d’une voiture de sport pouvient être modifiée.

Les changements de carrosserie pouvaient changer les coefficients de trainée (CX) qui sont très importants lors d’une conduite à grande vitesse. Selon les résultats en soufflerie, on peut reproduire ces coefficients de trainée afin de se rendre compte du comportement de la voiture. En outre, il était possible de faire varier le coefficient de portance avant ou arrière, sans affecter significativement l’autre coefficient.

Lors des premiers essais du P.E.P., Porsche avait d’abord testé l’entrainement d’une Porsche 911 afin de valider son efficacité. Ensuite, la seconde l’étape consistait à tester l’influence de la transmission sur le comportement de conduite.

Après cette validation, le P.E.P. était apte à tester différentes configurations permettant d’obtenir un ressenti réel (théorique) de la part du conducteur

Durant la phase de conception d’un véhicule, il n’était ainsi plus nécessaire à l’avenir de construire plusieurs prototypes coûteux afin de récolter de précieuses informations et données. Avec le Porsche Experimental Prototype, Porsche pouvait évaluer et optimiser le plus tôt possible le comportement de conduite dans le développement d’une nouvelle voiture. Mais cela ne s’était pas révélé aussi positif…

Un projet manquant de conviction
La réalité était tout autre : « C’était trop grossier », dit Flegl. « Cela ressemblait beaucoup à un prototype. On ne pouvait pas avoir le ressenti d’une vraie voiture. Déterminer si un concept était bon ou pas était impossible. »

Volker Berkefeld, qui a travaillé sur le projet PEP a confirmé cette évaluation négative de ce concept modulaire. « Son acoustique, ses vibrations ne sont pas représentatifs d’une vraie voiture. L’idée était bonne, mais il était préférable de monter les éléments dans une voiture réelle. Le ressenti de conduite est alors meilleur. »

Berkefeld ajoutait : « Lorsque vous essayez de présenter une nouvelle idée en interne, il est préférable de la présenter sous une forme attrayante, pas trop bruyante, par exemple. Je ne peux m’empêcher de penser que les résultats de la recherche ont pu être biaisés par la position élevée du moteur. Ce n’était pas idéal, élevant le centre de gravité de la voiture et en plaçant une masse importante à l’arrière. C’était, rétrospectivement, une façon étrange de construire une voiture d’essais qui était destinée à montrer la meilleure voie à suivre. »

Disparition du P.E.P.
Ce véhicule expérimental n’est plus de ce monde, suite à son mauvais bilan. Stocké pendant quelques temps à Weissach, il a été détruit par Porsche dans les années 1990 sans savoir plus précisément quand. Ce fut le cas pour un grand nombre de prototypes et de mulets, notamment quand ils n’étaient pas intéressants.

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