Le nouveau championnat WEC hypercar impose des motorisations hybrides pour les constructeurs officiellement engagés. Ici, Peugeot Sport et son partenaire Total lèvent un coin de voile sur la motorisation Peugeot HYBRID4 500KW.

La partie thermique est confiée à un moteur essence V6 2.6L bi-turbo de 500 kW (680 ch) qui entraîne les roues arrière. Il est complété par un générateur électrique de 200 kW (272 ch) envoyés aux roues avant. Le moteur thermique est accouplé à une boîte à vitesses séquentielle robotisée à 7 rapports (+ marche arrière) et la transmission est aux quatre roues via l'hybridation. Tout cela doit être supervisé finement par un système "intelligent" complexe.

Le moteur thermique est issu du savoir-faire maison. Le V6 2,6 litres bi-turbo est ouvert à 90° et prendra place derrière le pilote. Peugeot annonce déjà un poids d'environ 165 kg pour ce berlingot. Les V6 biturbo essence, ce n'est pas nouveau pour Peugeot Sport. Déjà, entre 2000 et 2003, PSA fournissait à Pescarolo Sport des V6 biturbo pour les Courage C60 vertes. Ce moteur débridé s'était retrouvé dans la Peugeot 208 T16 Pikes Peak avec Sébastien Loeb.

"L’architecture de la chaîne de traction PEUGEOT HYBRID4 500KW a été déterminée par un cahier des charges dense, régi par la nouvelle règlementation du championnat. Nous avions envisagé au départ de concevoir un moteur avec un seul turbo, mais cela ne nous permettait pas d’atteindre notre objectif, qui était d’abaisser le centre de gravité du moteur. Un V6 bi-turbo constitue le meilleur compromis entre technologie, poids, architecture, fiabilité et performances" indique François Coudrain, Directeur Powertrain du programme WEC de PEUGEOT Sport.

L'endurance comme immense page de pub

Pour son prototype, Peugeot Sport et son partenaire "de toujours" Total, ont décidé de tout faire par eux-mêmes. C'est d'ailleurs la volonté de Total de mettre sa filiale Saft dans l'équation pour la batterie qui fait que Peugeot n'est pas parti vers le LMDh, la version "Daytona" du WEC avec les équivalences qui existeront entre les deux catégories (enfin surtout entre le LMDh et le LMH). Cela permettra aussi de faire de la "pub" pour Automotive Cell Company la co-entreprise PSA/Total, dont l’objectif est de devenir le champion européen de la batterie pour véhicules électriques

Même le système de freinage sans liaison mécanique, alias "Brake by Wire" est fait maison chez Peugeot Sport. Comme en Formule 1, le pilote pourra gérer depuis son volant la répartition entre le frein moteur électrique (régénération) et le frein physique hydraulique appliqué sur les disques par les plaquettes.

Le moteur électrique aussi est fait maison avec une définition du cahier des charges par Peugeot Sport et une conception par PSA Motorsport (sans doute avec l'aide de DS Automobiles engagée en Formule E). La conception des modèles hybrides de série, et du label Peugeot Sport Engineered (PSE) est aussi un plus.

Du côté de Total, on s'est concentré sur la batterie et les fluides. Pour la batterie, SAFT a conçu une batterie haute densité et haute tension. La batterie fonctionne en 900 volts (400 ou 2x400 volts habituellement). Elle doit résoudre une équation compliquée entre densité (pour le poids), puissance (pour fournir instantanément l'énergie du moteur électrique de 200 kW), rapidité de charge (pour recevoir au mieux l'énergie du freinage).

Gérer l'énergie de la batterie

"L’enjeu numéro 1 - l’intelligence de la discipline - c’est d’utiliser au mieux l’énergie stockée dans la batterie. Pour cela, il faut des accumulateurs qui lui permettent de se recharger très vite, des cellules à forte capacité de stockage et, en même temps, un ensemble qui puisse délivrer le maximum de puissance le plus rapidement possible. C’est en optimisant la gestion de la charge et de la puissance disponible en temps réel que nous aurons le dispositif le plus compétitif" explique Kamen Nechev, Directeur Technique de Saft, filiale de Total.

Cette batterie vient se caler dans le dos du pilote, tout en bas. Cela permet un centre de gravité plus bas et une meilleure répartition des masses. Elle prend place dans un bac en carbone situé sous le réservoir de carburant. Pour plus de sécurité, elle se trouve à l’intérieur de la structure monocoque de la voiture. La longévité est évidemment un point crucial. En effet, il est impensable de changer la batterie au cours d'une course qui peut aller jusqu'à 24 heures. A noter que l'assemblage final de la batterie se fera à Satory, chez Peugeot Sport et non chez SAFT/Total.

Total se chargera aussi des fluides de refroidissement et lubrifiants moteur / boîte qui seront utilisés par PEUGEOT Sport en Hypercar. Ce sont évidemment des prototypes sur-mesure développés pour l'occasion. En course, un ingénieur Total fera partie intégrante de l’équipe. C'est important pour suivre l’évolution des lubrifiants et de la vie des organes de la voiture au cours de l'épreuve.

500 kW + 200 kW, mais 500 kW maximum

La gestion de la motorisation sera l'un des éléments clef de la nouvelle règlementation Hypercar ou LMH (Le Mans Hypercar). En effet, si la voiture dispose d'un moteur thermique de 500 kW et d'un moteur électrique de 200 kW, il est interdit par le règlement de dépasser les 500 kW au total.

De plus, la partie électrique ne peut pas être utilisée entre 0 et 120 km/h. Cela évite un énorme avantage pour les modèles hybrides par rapport aux prototypes LMH non hybrides. Ces derniers qui auront droit de cité aussi seront en pure propulsion, eux. Une fois passés les 120 km/h, le moteur électrique et le moteur thermique combineront leur puissance pour un maximum de 500 kW réparti sur les 4 roues.

Charge au constructeur de gérer tout cela. Pour consommer le moins possible, même à pleine charge, le moteur thermique se limitera à développer 300 kW pour utiliser l'énergie électrique à fond. Il n'y a que si l'énergie électrique vient à manquer que le V6 bi-turbo passera sur une plage de fonctionnement plus élevée. Il pourra alors fournir ses 500 kW. Et, même 515 dans un mode où 15 kW serviront à recharger la batterie en accélération.

Le prototype sur piste fin 2021

A noter que la batterie sera chargée sur secteur avant la course pour partir "avec le plein". Pour vérifier le bon respect des règles, l'ACO et le WEC imposent des capteurs spécifiques et règlementaires. Ces derniers enverront en temps réel la puissance sortie de chacune des roues aux instances de la FIA.

Le chemin est encore long avant de voire cette Peugeot Sport Total en pise. En effet, tout le premier semestre 2021 sera dévolu à des simulations, des passages au banc, d'inévitables corrections/améliorations des stratégies de gestion de l'énergie, etc. Le proto devrait être dévoilé à l'automne environ pour des roulages fin 2021. L'objectif est de s'aligner aux 24 heures du Mans 2022. Toutefois, on devrait voir la LMH au lion dans les premières courses de la saison 2022 pour le déverminage.

Dès cette saison, on aura droit à la Toyota LMH, mais aussi au prototype privé de la Scuderia Glickenhauss. On a hâte de voir tout ce petit monde batailler en piste.

Illustration : Peugeot Sport