ad-728-rotation
ad-728-rotation
Audi Q7 hybrid concept de 2005

Audi Q7 hybrid concept de 2005

ad-728-mannes

Avant-première technique mondiale au salon de Francfort (IAA) 2005 : pour la première fois, Audi a eu recours à un moteur à injection directe d’essence FSI sur un véhicule à propulsion hybride. L’Audi Q7 hybrid concept dispose d’un moteur V8 FSI de 4,2 litres délivrant 350 ch (257 kW) et 440 Nm. Un moteur électrique intégré dans la ligne de propulsion fournit de son côté un couple allant jusqu’à 200 Nm. Ce concept car a été présenté pour la première fois au cours du salon automobile international de Francfort 2005.

Une Audi disposant de ce potentiel est bien évidemment équipée de la transmission intégrale permanente quattro, qui transforme en continu la puissance du moteur et le couple en un maximum de dynamisme routier et de sécurité sur la route. La transmission de la force motrice s’effectue via une boîte de vitesses tiptronic à 6 rapports.

Les performances auxquelles on peut s’attendre pour l’Audi Q7 hybrid concept correspondent à celles d’une voiture de sport : il ne lui faut que 6,8 secondes pour passer de 0 à 100 km/h. La puissance d’accélération du SUV est encore plus spectaculaire : en cinquième, il effectue le sprint de 80 à 120 km/h en exactement 7 secondes. Le Q7 hybrid atteint ces performances déjà impressionnantes pour un poids total de 2410 kg, ainsi qu’une consommation moyenne de seulement 12,0 litres aux 100 km, soit presque 13 % de moins que sur le modèle de base : des chiffres qui témoignent bien de l’efficience (de l’époque) de cette propulsion hybride Audi.

Les qualités de ce showcar aux multiples talents sont basées sur l’association de puissants moteurs FSI et électriques sans oublier la gestion intelligente d’énergie du Q7 hybrid. C’est surtout cette gestion d’énergie qui permet d’allier le potentiel optimal des deux moteurs pour fournir à la fois performances de roulage supérieures et efficience maximale.

Un cinématique à deux cœurs
En ouvrant le capot moteur de l’Audi Q7 hybrid, aucun signe visible ne fait penser à un véhicule à propulsion hybride. Car le moteur huit cylindres en V de 4,2 litres remplit entièrement le compartiment moteur : on ne voit ni moteur électrique, ni batterie.

Le V8 fait partie de l’ancienne famille de moteurs en V d’Audi, caractérisée par un angle d’ouverture des cylindres à 90 degrés et un entraxe de 90 mm. Autre caractéristique : les arbres à cames sont entraînés par une chaîne. Contrairement aux architectures classiques, les organes auxiliaires que sont le compresseur de climatiseur et la pompe de direction assistée sont actionnés électriquement pour garantir aussi leur capacité de fonctionnement lorsque le moteur électrique est en marche.

Tout comme le moteur des Audi RS 4 B7, le V8 du Q7 quattro dispose aussi d’une injection directe d’essence FSI, faisant désormais aussi son apparition sur un moteur V8 de série – après être sorti victorieux cinq fois au Mans sous le capot de l’Audi R8 de course.

Les moteurs FSI fournissent un surplus de puissance et de dynamisme par rapport aux moteurs conventionnels à tubulures d’admission, et ce pour une consommation d’essence nettement plus sobre. Les réglages du V8 ont été revus pour l’installer sur l’Audi Q7. Ce nouveau moteur est caractérisé par une courbe de couple plus arrondie, une réactivité et une souplesse accrues doublées d’une consommation sobre.

Ce moteur ne se distingue pas seulement par sa grande puissance de 350 ch (257 kW) à 6800 tr/min et un couple maximum de 440 Nm à 3500 tr/min.

Le moteur électrique de 200 Nm et 32 kW (idéalement intégré dans la chaîne cinématique) est logé entre le V8 et le convertisseur de la boîte de vitesses automatique. Il est relié au moteur FSI par un embrayage de découplage, permettant soit de faire appel à l’un des deux moteurs, soit de faire fonctionner les deux en même temps.

Cette architecture est synonyme de compacité très élevée, c’est pourquoi l’ensemble du volume de l’habitacle est mis à profit pour les occupants. Tout comme le modèle de base de série, le Q7 hybrid dispose de jusqu’à trois rangées de sièges et d’un coffre à bagages spacieux.

Le moteur électrique puise son énergie dans un système de batterie logé dans la poupe du véhicule sous le plancher de chargement, où se trouve également un transformateur de tension pour l’alimentation du réseau électrique de bord. En cas de crevaison, le Tire Mobility System est intégré à côté du compartiment de la batterie.

Comparés aux anciennes générations de véhicules hybrides, les moteurs électriques et la batterie au nickel-hydrure métallique (NiMH) sont extrêmement légers : ils ne pèsent que 140 kg, soit un surplus de poids de moins de 7 % pour ce concept car par rapport au véhicule de base.

Gestion intelligente de l’énergie
Un système électronique complexe de pilotage se charge de la coordination des deux moteurs et de leur exploitation optimisée. Il tient bien sûr compte des ordres du conducteur qui parviennent au système via les pédales d’accélération et de frein ou le levier sélecteur tiptronic, ainsi que la vitesse à appliquer. L’état de charge de la batterie et les impulsions du contrôle électronique de stabilisation ESP constituent également des paramètres importants.

L’électronique décide par elle-même de l’interaction entre les composants de la transmission et transforme en continu les désirs du conducteur en un équilibre parfait de sportivité et d’efficience. Les occupants peuvent suivre cette évolution en lisant les informations gérées dans un sous-menu de l’écran de l’interface multimédia MMI.

Il existe trois phases de roulage de base : le moteur à combustion interne ou le moteur électrique servent à eux seuls de groupe motopropulseur, ou bien ils conjuguent leurs forces pour propulser le véhicule. Le moteur essence se charge alors du fonctionnement de base, tout en fournissant en même temps de l’énergie à la batterie.

Par contre, le moteur électrique presque silencieux se charge tout seul de la propulsion pour des vitesses allant jusqu’à 30 km/h, donc surtout en conduite urbaine ; ceci permet de réduire considérablement aussi bien les émissions de gaz d’échappement que de bruits dans les régions à forte concentration urbaine.

La capacité de chargement de la batterie lui permet de fonctionner tout seul sur des parcours allant jusqu’à deux kilomètres, le régime de décélération et les freinages alimentent quant à eux le système en énergie supplémentaire. Si la batterie est presque déchargée, le moteur à combustion interne est enclenché discrètement pour la recharger.

Le moteur V8 FSI développe 350 ch et un couple de 440 Nm. Sur le Q7 de série, ce potentiel est suffisant pour une accélération de 0 à 100 km/h en 7,4 secondes. Cependant, si le conducteur désire conduire à une vitesse plus élevée, l’électronique enclenche le moteur électrique. Contrairement aux moteurs à combustion classiques, ce regain de propulsion (le moteur électrique délivre un couple allant jusqu’à 200 Nm) est disponible dès le démarrage.

Dans la pratique, cela signifie une nouvelle dimension d’accélération, surtout sur les plages inférieures de vitesses. Au départ arrêté, un Q7 hybrid prend un mètre d’avance par rapport à la version similaire équipée d’un moteur essence V8 sur les quatre premiers mètres, et la propulsion fournie par le moteur électrique appelée « boost » revient à une avance de 0,6 secondes lors du sprint de 0 à 100 km/h. Même en phase de relance, la force motrice supplémentaire impressionne grandement. Le sprint de 80 à 120 km/h typique pour les manœuvres de dépassement est effectué avec deux secondes de moins soit avec une rapidité supérieure de 25 %. Le boost est déclenché automatiquement dès que le conducteur appuie à fond sur la pédale d’accélérateur, le courant nécessité provenant alors de la batterie logée à l’arrière.

Mais le moteur électrique ne peut pas seulement mobiliser une puissance supplémentaire, il est bien plus en mesure d’alimenter à nouveau le système en énergie cinétique lors des freinages ou en régime de frein moteur en descente pour recharger la batterie.

Lors de ce processus baptisé « récupération », le moteur inverse instantanément son mode de fonctionnement pour faire office d’alternateur, sans que le conducteur ne le remarque.

Il ne remarque pas non plus l’enclenchement d’une autre fonction contribuant elle aussi à l’efficacité particulière de la nouvelle transmission. Si le véhicule roule sans actionnement de la pédale d’accélération, le moteur à combustion interne est coupé. Le moteur est également désactivé à chaque arrêt du véhicule de plus de trois secondes, ce qui économise également du carburant. Pour redémarrer, il suffit alors de lever le pied de la pédale de frein pour le remettre sur celle de l’accélérateur pour que le moteur se remette en marche.

Le moteur électrique étant un alterno-démarreur, il endosse la fonction de démarreur, ce qui permet de démarrer à la fois très rapidement, silencieusement et confortablement.

Grâce à cette stratégie, la gestion intelligente de l’énergie permet d’obtenir un niveau d’efficacité élevé du système de transmission. Malgré des valeurs d’accélération sensiblement améliorées, une vitesse maximum identique et son poids plus élevé, le Q7 hybrid consomme une fois encore environ 13 % de carburant en moins par rapport à un véhicule de série comparable équipé uniquement d’un moteur à combustion interne. La consommation moyenne en cycle mixte s’élève à 12,0 litres. En conduite urbaine uniquement, pendant laquelle il est possible de faire encore plus d’économie grâce aux « récupérations » effectuées plus souvent, les potentiels d’économie du véhicule hybride peuvent être exploités de manière encore plus impressionnante.

Le concept car puise de l’énergie supplémentaire dans la lumière du soleil : les ingénieurs Audi ont intégré des cellules solaires dans le toit ouvrant open sky de grande superficie, qui permet de faire fonctionner l’aération ou le climatiseur même lorsque le véhicule est garé. Ceci représente en particulier une nette amélioration du confort lors des grandes chaleurs : le conducteur peut par ailleurs pour la première fois activer le climatiseur automatique par télécommande quelques minutes avant le départ et profite d’une température agréable dans l’habitacle en montant dans le véhicule. Une partie de la capacité de la batterie de la propulsion hybride sert à activer cette fonction.

Grâce à ses systèmes visionnaires, l’Audi Q7 hybrid concept démontre une fois de plus de manière impressionnante le slogan typique d’Audi : le progrès par la technique (Vorsprung durch Technik). Ce concentré de technologie répond dans bien des domaines à certaines des exigences primordiales posées par la société automobile du futur, tout en associant le plaisir de conduite à un concept sensé, et un confort extrême à une efficacité maximum.

Les véhicules hybrides Audi : un travail de pionnier depuis 28 ans
En 1997, Audi fut le premier – et restait le seul constructeur automobile européen – à construire un véhicule hybride de série : l’Audi duo basé sur l’A4 Avant. Il était propulsé par un moteur TDI de 1,9 litre délivrant 90 ch ainsi que par un moteur électrique de 29 ch. Ils entraînaient tous les deux les roues avant, tandis qu’une batterie gel logée à l’arrière emmagasinait l’énergie électrique.

La première génération de l’Audi duo a cependant déjà été présentée en 1989. Ce prototype de recherche basé sur l’Audi 100 Avant quattro C3 disposait d’un moteur électrique de 12,6 ch, qui se chargeait de la propulsion des roues arrière à la place de l’arbre à cardan. L’énergie était fournie par une batterie au nickel cadmium. Un moteur cinq cylindres de 2,3 litres et 136 ch entraînait le train avant.

Deux ans plus tard, les ingénieurs Audi présentaient la seconde génération du modèle duo, lui aussi réalisé à partir de la carrosserie d’une Audi 100 Avant quattro. Les roues arrière étaient elles aussi entraînées par le moteur électrique, une machine à courant triphasé de 28,6 ch. Le train arrière recevait cependant aussi une puissance supplémentaire par le biais du différentiel de type Torsen logé dans le compartiment moteur à l’avant, où se trouvait un moteur quatre cylindres de deux litres.

Pendant l’intégralité de la période de développement, les ingénieurs Audi ont contribué grâce à leur travail de pionnier décisif aux progrès réalisés par les véhicules hybrides pour arriver au stade de la fabrication en série. Cela concerne non seulement le développement du concept, mais aussi pour citer les détails le travail investi dans la technologie novatrice de batterie ainsi que du système de gestion de l’énergie ultra sophistiqué se trouvant aussi à bord de l’Audi Q7 hybrid.

Depuis, Audi a réalisé encore plus de progrès en ayant commercialisé plusieurs modèles hybrides rechargeables et bientôt des modèles entièrement électriques.

Photos : Audi / D.R.

About The Author

Passionné de tout ce qui roule, vole et flotte.

Related posts

Leave a Reply