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Actu Lecture : 4 min 18/06/2019

24h du Mans : On a comparé les performances des bolides à essence et à énergie propre

Piste de course des 24h du Mans sous un grand ciel bleu

La célèbre course automobile des 24 Heures du Mans est un véritable laboratoire technologique des motorisations de demain.

Des moteurs de pointe, soumis à des vitesses hors du commun, pendant deux tours d’horloge… La célèbre course automobile des 24 Heures du Mans est un véritable laboratoire technologique des motorisations de demain. Un peu comme dans la F1, à ceci près que les 24 Heures du Mans permettent une variété de tests beaucoup plus grande. Ainsi, plusieurs alternatives aux moteurs essence y sont testées. Performance pure, consommation, pollution… Le gaz et l’électricité pourront-ils dépasser les énergies fossiles ? Nous les avons comparés pour vous.

L’édition 2019 se tiendra les 15 et 16 juin prochain. Tous les regards se concentreront sur la catégorie reine, la LM P1 (Le Mans Prototype 1), où se retrouvent les bolides les plus puissants et les dernières innovations du moment. Elle a souvent annoncé ce qui aujourd’hui se trouve (et se trouvera demain) sous votre capot…

Qu’ont en commun le phare antibrouillard, le frein à disque ou l’aérodynamisme de votre voiture ?

Toutes ces avancées, et bien d’autres, ont vu le jour grâce aux innovations technologiques testées aux 24h du Mans. Comme le souligne, Jean Todt, Président de la Fédération Internationale d’Automobile, dans l’émission « Futuremag » d’Arte : « La compétition automobile amène beaucoup de progrès qui ont ensuite des répercussions sur les voitures de tous les jours. » Traditionnellement, les 24h sont en effet le terrain d’expérimentation des constructeurs. Les plus grands noms ont associé leur marque à la mythique compétition : Ferrari, Audi, Jaguar, Porsche, Bugatti.

Il faut dire que le format de l’événement est en soi une mise à l’épreuve des équipements. On appelle cela une « course d’endurance », et les 24h sont la plus grande d’entre elles : près de 5 000 km avalés en moyenne par voiture pendant 24h, à une vitesse de 240 km/h. De quoi tester la robustesse et la viabilité des nouvelles pépites technologiques. Et à l’heure où la question environnementale fait la une de l’actualité, les 24h jouent plus que jamais le rôle d’éclaireur de l’industrie automobile.

Gaz, biomasse… Les innovations permanentes des 24h pour réduire les émissions nocives

Alors que jusqu’en 2005 les bolides des 24h fonctionnaient uniquement à l’essence, l’Audi R10 introduit un nouveau carburant : le diesel. Ce gazole utilise comme base de synthèse du gaz. Connu sous l’acronyme GTL (Gas-To-Liquid), fabriqué à partir de gaz naturel, il réduit considérablement les émissions nocives. En effet, contrairement aux diesels classiques, il ne contient quasiment pas de soufre, d’aromatiques ou de métal.

Ce nouveau carburant, associé au moteur TDI de la R10 – 12 cylindres, le maximum autorisé par la compétition –, fait un carton. La R10 remporte les trois éditions suivantes (2006, 2007 et 2008). Développant plus de 650 chevaux, elle atteint une vitesse de pointe de 351 km / h en 2007 sur circuit. Toutefois, depuis 2013, Shell a mis au point un nouveau biocarburant de 2e génération : du diesel synthétique, baptisé BTL, produit à partir de biomasse (résidus forestiers, bois) et qui permet de réduire de 90 % les émissions de C02 par rapport au diesel traditionnel.

L’hybride, l’alliage de performance et de l’économie d’énergie

Depuis 7 éditions, c’est la grande star de la compétition. Elle occupe systématiquement le haut du classement et équipe les 3 teams qui ont tour à tour soulevé le trophée : Audi R18 e-tron quattro (2012, 2013 et 2014, diesel-électrique), Porsche 919 Hybrid (2015, 2016 et 2017, essence-électrique) et Toyota TS050 Hybrid (2018, essence-électrique).

C’est également la motorisation qui a permis de franchir un cap en matière d’économie d’énergie. En 2013, alors que les grandes écuries avaient en moyenne réussi à baisser leur consommation en carburant de 20% en 20 ans, la direction de la compétition impose dans le règlement 2014 une baisse drastique de 30 %.

L’enjeu est de taille pour les constructeurs : ils doivent tout à la fois optimiser leur consommation et conserver, a minima, des performances identiques. Pour réussir ce pari, plusieurs pistes sont possibles : l’aérodynamisme des véhicules, les pneumatiques, l’efficacité du carburant et, bien sûr, la motorisation. C’est surtout sur cette dernière qu’ont travaillé les constructeurs avec le perfectionnement des modèles hybrides.

Pour diminuer substantiellement la consommation en énergie de leurs bolides, les différentes écuries ont mis au point deux procédés révolutionnaires :

  • la récupération de l’énergie de freinage : présente en grande quantité, cette énergie est habituellement dispersée sous forme de chaleur par les disques de frein. L’astuce consiste à transformer l’énergie en électricité, qui est stockée dans un générateur présent sur chaque roue. Générateur qui se transforme en moteur lorsque l’hybride bascule sur son mode électrique. Cette technologie a notamment équipé les modèles Toyota.
  • une turbine actionnée par les gaz d’échappement. L’énergie cinétique étant ensuite convertie en électricité qui recharge la batterie. La Porsche 919 Hybrid avait, en plus de la récupération de l’énergie de freinage, un tel dispositif.

Résultat, ces bolides sont capables de boucler un tour de piste (13,629 km en 2018) en moins de 3 mn 20 montre en main, avec des pics pouvant tutoyer les 350 km / h. Depuis que Audi (en 2016) et Porsche (en 2017) se sont retirés du circuit, Toyota et sa TS050 Hybrid semblent devenues indétrônables. 

 

 Une voiture 100% électrique aux 24h du Mans, c’est possible ?

Ce n’est en tout cas pas à l’ordre du jour. Un prototype avait bien été annoncé pour 2018, la Green4U Panoz Racing GT-EV, mais il a finalement été abandonné en cours de route. Les voitures électriques se prêtent en effet mal aux compétitions d’endurance. Deux gros défauts les handicapent par rapport aux motorisations « traditionnelles » (essence, diesel, hybride) :

  • l’autonomie des batteries, ne dépassant pas l’heure sur circuit. Ce manque d’autonomie avait conduit les équipes de Green4U et Panoz à privilégier un système de batteries interchangeables pour leur GT-EV ;
  • les performances, encore insuffisantes. La GT-EV affichait ainsi une vitesse de pointe déclarée (?) de 280 à 290 km / h, contre une vitesse maximale de 350 km / h pour des bolides comme la Toyota TS050 Hybrid.

Si l’électrique n’est pas pour demain aux 24h, il existe en revanche d’autres compétitions spécialement dédiées aux motorisations électriques, comme la Formule E.

Hydrogène et biogaz, deux nouvelles pistes d’avenir

Au-delà de l’hybride, on pense déjà fortement à l’énergie (et à la voiture) de demain. En 2016, Welter Racing, fondée par Gérard Welter (designer la Peugeot 205) tente un nouveau pari : la première voiture de course propulsée au biométhane. Une voiture « bio », peu polluante, dont le carburant est obtenu à partir du gaz de décomposition des déchets biologiques, puis stocké à l’état liquide. Faute de partenaires, le prototype n’a jamais été lancé, mais il ouvre la voie à de nouvelles expérimentations. Car le biogaz a le potentiel pour concurrencer les énergies « traditionnelles » (hybride et diesel) avec des pointes à 330 km/h.

Autre innovation qui, elle, va faire son entrée sur la piste : l’hydrogène. L’Automobile Club de l’Ouest, organisateur des 24h du Mans, a d’ores et déjà annoncé une catégorie spéciale dédiée à ces voitures à l’horizon 2024. Une première mondiale. La pile à combustion, qui motorise ces véhicules et produit l’énergie électrique qui alimente le moteur, a déjà été testée en 2016 sur la Green GT H2. On attend, tout comme pour le biogaz, son test « grandeur nature » avec impatience.

Avant de voir ces carburants se généraliser dans le quotidien des Français ?

Comment savoir qui est premier aux 24h ? 

En 2019, ce sont pas moins de 62 voitures et 186 pilotes (3 par voiture) qui sont attendus. Alors comment savoir qui est en tête (surtout quand la nuit se couche sur le circuit) ? Pour facilement distinguer les trois premiers d’une catégorie, les voitures disposent d’un système de (trois) diodes :

  • 1 diode allumée : pas de doute, c’est le premier ;
  • 2 diodes, le deuxième ;
  • Et 3 diodes, le troisième.

Ces trois diodes figurent sur les flancs de la voiture, entre le numéro de course et la plaque indiquant la catégorie.