Pour l'esprit
Merci libride
pour le lien : je n'avais pas pensé à l'aspect récupération
........mais c'est bien sûr, car il faut récupérer beaucoup et très vite. Voici pourquoi....
.....et j'en profite pour répondre à Sandoli, que je salue pour avoir assis son raisonnement sur un calcul d'ordres de grandeur
.
Réponse : 500 kJ, c'est effectivement peu en énergie, mais dans le cas du THS-R ce qui importe, c'est la puissance
! Je m'explique :
500 kJ, c'est par exemple une puissance additionelle à l'accélération de 50 kW pendant 10 s (ou 100 kW pendant 5 s) ; soit, si je reste sur 50 kW, +12,5% de puissance en plus par rapport au thermique qui fait dans les 400 kW+ avec le règlement 2011.
Principes de pilotage :
Il faut savoir que sur un circuit, l'on ne gagne pas significativement du temps dans les virages, mais dans les lignes droites qui leur succèdent, et c'est pourquoi toutes les trajectoires prises par les pilotes sont optimisées pour favoriser la
vitesse de sortie de virage (et non celle d'entrée ou de passage en courbe), car c'est cette vitesse de sortie qui va conditionner votre vitesse atteinte juste avant le freinage suivant
!
Démonstration qualitative de cette affirmation (j'ai la flemme de faire un calcul
) :
L'Audi et la Toyota, de même masse (900 kg), même aérodynamique et toutes deux dotées d'un thermique de même puissance sortent à la même vitesse v0 du droite d'Arnage (70 km/h), et accélèrent dans la longue ligne droite qui les emmènent vers les virages Porsche. La Toyota grâce à ses 50 kW supplémentaires, va accélérer plus fort au début pendant 10 s. Au bout de ses 10 s elle a donc acquis une vitesse supérieure à l'Audi (différence de vitesse v). Les deux voitures accélèrent ensuite avec leur seul thermique jusqu'à leur vitesse de pointe, identique, que la Toyota atteindra donc un peu avant. C'est dans la première phase et surtout la deuxième, qui peut être plus longue, dans une longue ligne droite suivant un virage lent, que la Toyota va gagner du terrain grâce à son avantage de vitesse (Distance cumulée gagnée par la Totyota en bout de ligne droite : x= v
.t (en fait c'est une intégrale sur le temps des différences de vitesse instantanées entre les deux voitures) nous dit la
cinématique). Une fois que les deux véhicules sont à Vmax supposée identique (si elle a pu être atteinte avant le freinage suivant), la distance les séparant reste bien entendu constante jusqu'au virage suivant.
Examinons maitenant les ordres de grandeur au freinage :
Le regretté Lafouine
nous avait donné fort utilement des
ordres de grandeur de puissance dissipée au freinage sur une voiture de tourisme .
Je rappelle que si l'on veut freiner sans glisser, on ne peut appliquer une force de déccélération supérieure au poids de la voiture multiplié par le coefficient de frottement du révêtement (0,9 sur une route sèche). En terme d'accélération, ça veut dire qu'on ne peut dépasser l'accélération de la pesanteur.
Si je prends mon proto de 900 kg à qui on appliquerait un freinage de l'ordre de 1 g à 200 km/h, je retrouve 490 kW (P = F.v ), soit l'ordre de grandeur de Lafouine pour un freinage d'urgence
.
En fait, sur un proto, l'appui aérodynamique est énorme (à vitesse suffisante, ce qui créée un poids "dynamique" bien supérieur au poids "statique" de la voiture) et génère par ailleurs beaucoup de traînée. Si je me fies aux valeurs que j'avais lues pour la F1 il ya longtemps et que je diminue un peu pour les protos actuels, le seul relâchement de l'accélérateur à très haute vitesse doit pouvoir procurer un freinage d'environ 1 g (traînée aérodynamique surtout) et le freinage mécanique à fond une déccélération supplémentaire de 2 g, qui est pour elle récupérable théoriquement en énergie électrique via les MG AV et AR (2 g à 300 km/h sur 900 kg, c'est 1,5 MW !!!).
On peut donc supposer en pratique qu'avec une puissance massique et un rendement excellents des supercondensateurs installés sur la voiture et deux moteurs-générateurs très puissants (cf. NB2 en bas), on doit pourvoir récupérer les 500 kJ en gros entre 1 et 3 s , tout dépendant de la vitesse initiale et de la longueur du freinage.
Cet avantage est-il significatif sur un tour de circuit ?
Presque aucun sur un ovale américain. Mais prenons un magnifique circuit comme Spa, que les protos parcourent en environ 2 ' 5". J'y dénombre (sous contrôle de Biboutg) 6 à 7 virages avec un freinage significatif. Sachant qu'ils ne sont pas tous suivis d'une ligne droite suffisament longue pour utiliser les 10 s de poussée hybride, on doit arriver à un temps cumulé d'accélération hybride sur un tour (c'est à dire avec une puissance supérieure aux protos non hybrides) d'environ 45". C'est tout à fait considérable et bien suffisant pour larguer la concurrence priustorique
, toutes choses étant égales par ailleurs.
Une autre façon d'utiliser l'hybride (souhaitée par l'ACO) est de ne pas chercher à accélérer plus fort que les autres, mais d'accélérer pareil en "tirant" moins sur le thermique. Il consommera alors moins pendant ces 45 s d'aide du moteur électrique, ce qui permet de faire plus de tours sans s'arrêter, ce qui finit par payer sur une course d'endurance de 6 à 24 heures avec beaucoup d'arrêts
.
Conclusion : ces 500 kJ, apparemment bien faiblards, sont un sacré avantage pour la Toyota !
NB1 : l'ACO était partie au début sur 1 MJ.
NB2 : de mémoire, je crois que le règlement autorise une Pmax électrique de 60 kW à l'accélération, soit pendant 8,33 s, ce qui ne change pas mon propos. Si je traduis correctement le règlement (à confirmer), cette puissance ne dimensionne pas les moteurs qui peuvent être bien plus puissants pour pouvoir récupérer un max à la déccélération, tout en étant limités à 60 kW en moteur. Si les moteurs-générateurs étaient au contraire limités de façon constructive à 60 kW, on n'arriverait pas à récupérer ces 500 kJ sur un freinage, et ce quota d'énergie serait alors bien trop élevé pour pouvoir être exploité : pour les camonitoristes qui voudraient tenter l'expérience, essayez de faire l'exercice d'un freinage d'urgence sur votre Prius et regardez combien vous récupérez !
😎