Avec les exigences toujours plus strictes en matière de CO2, les constructeurs automobiles doivent trouver des solutions pour démocratiser l’hybridation. Cependant, cela représente un défi pour les marques grand public qui doivent proposer des modèles abordables. Alors que Toyota mise sur la batterie, PSA a opté pour l’hybride pneumatique. De son côté, Volvo explore une voie inédite : l’hybridation par volant d’inertie. Cette solution mécanique a l’avantage d’être moins coûteuse qu’une hybridation entièrement électrique, tout en réduisant les émissions et la consommation jusqu’à 25%. Cependant, il reste à prouver la viabilité de cette technologie.
L’hybridation : récupération d’énergie pour propulser le véhicule
L’hybridation consiste à récupérer l’énergie qui est normalement perdue (sous forme de chaleur lors des freinages ou de frottements lors de l’utilisation du frein moteur) pour la stocker et l’utiliser pour propulser le véhicule. Bien que les modes opératoires puissent varier, le principe reste le même : utiliser une batterie pour stocker cette énergie. C’est ainsi que fonctionnait la première Toyota Prius en 1997.
Cependant, les batteries présentent certains inconvénients. Elles sont coûteuses à produire et leur prix ne devrait pas baisser significativement, notamment en raison de l’utilisation de matériaux rares tels que le lithium et le nickel. De plus, elles sont lourdes, ce qui ajoute du poids aux véhicules hybrides. C’est pourquoi les constructeurs cherchent des alternatives à la batterie. PSA Peugeot Citroën et Koenigsegg travaillent sur l’air comprimé avec les technologies Hybrid Air et Airbrid, tandis que Porsche et Volvo se penchent sur le volant d’inertie.
Le volant d’inertie : une technologie déjà utilisée en compétition
Porsche a déjà expérimenté cette technologie en compétition avec sa 911 GT3 R Hybrid. Cette voiture utilisait un volant d’inertie métallique situé à la place du passager. Lors des freinages, les moteurs électriques de la voiture se transformaient en générateurs, créant un courant électrique qui était converti en champ magnétique par une bobine. Ce champ magnétique mettait ensuite en rotation le volant d’inertie, stockant ainsi l’énergie. Lorsque cette énergie était nécessaire, le volant restituait l’énergie stockée, cette fois-ci en sens inverse.
De son côté, Volvo a opté pour une approche essentiellement mécanique. Un volant d’inertie en carbone de 6 kilos est enfermé sous vide dans un cylindre blindé situé au niveau du pont arrière. Capable de tourner jusqu’à 60 000 tr/min, il est relié à l’essieu arrière par une transmission à variation continue.
Les avantages du volant d’inertie : économies de carburant et performances optimisées
Le système KERS (kinetic energy recovery system) de Volvo permet de réduire la consommation de carburant et les émissions jusqu’à 25% tout en améliorant les performances du véhicule. En effet, ce système peut générer l’équivalent de 80 chevaux et un couple important, ce qui se traduit par des accélérations plus rapides. Par exemple, la Volvo S60 équipée de ce système peut atteindre les 100 km/h en seulement 5,5 secondes.
Cependant, il reste encore à prouver la viabilité de ce système en production de série. Mettre un disque de plusieurs kilos en rotation à 60 000 tr/min exige une régularité parfaite, car le moindre déséquilibre se traduirait par des vibrations importantes. Le processus de production devra donc être extrêmement précis. De plus, ce système est encombrant et difficile à miniaturiser, ce qui peut poser des problèmes d’intégration à bord du véhicule. Il est possible qu’il réduise une partie de l’espace de stockage et entraîne la suppression de la roue de secours.
Une solution prometteuse à surveiller de près
Malgré ces défis, le volant d’inertie reste une solution technique intéressante pour l’hybridation des véhicules. Il reste cependant à savoir quand cette technologie sera disponible en série. Volvo a commencé les tests dynamiques il y a déjà deux ans, mais la viabilité de cette technologie en production de masse reste à prouver. Avec des normes de CO2 de plus en plus strictes, les constructeurs automobiles continueront à explorer de nouvelles solutions pour rendre l’hybridation accessible à tous.
