Hybridation : Schaeffler et Continental main dans la main sur le 48V

Schaeffler l’avait déjà clamé haut et fort au printemps dernier : l’avenir de l’écomobilité passe par une petite hybridation des véhicules essence. C’est ce que l’équipementier allemand défendait lors de la présentation de ses trois concepts d’eClutch, à Baden-Baden, au mois d’avril. Automatiser la transmission manuelle tenait déjà, en effet, de l’idée d’économiser du carburant et de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Fin octobre, c’est en Haute-Franconie, sur un site de l’ADAC, l’automobile club allemand, que Schaeffler a convoqué la presse internationale afin de lui présenter une nouvelle étape de micro-hybridation des moteurs thermiques.

Petite sœur du GTC I

N’étant toutefois pas équipementier moteur ni spécialiste de l’électronique mais plutôt de la transmission et du châssis, Schaeffler a poursuivi sa collaboration avec son compatriote Continental, dont il détient une part du capital, pour aller plus loin en matière de petite hybridation, avec la technologie GTC II. GTC, abréviation de “Gasoline Technology Car”, avait déjà connu une première version en 2014, et une présentation en grande pompe lors du Colloque international sur les moteurs à Vienne, en Autriche. Une technologie expérimentée sur le moteur Ford EcoBoost 1.0 l. 3 cylindres de la Focus, doté d’un allumage commandé, suralimenté et pourvu d’un système Stop & Start 12 volts.Pour expérimenter GTC II, les deux équipementiers d’outre-Rhin ont une nouvelle fois choisi une Ford Focus, embarquant toujours un bloc EcoBoost 1.0 l. 3 cylindres mais doté d’un taux de compression élevé de 12 et d’un turbo Continental RAAX. Et alors que GTC I adoptait une architecture appelée P0 48V plaçant un alterno-démarreur à entraînement par courroie avant le moteur à combustion, GTC II, elle, se présente avec une architecture dite P2 48V, avec alterno-démarreur entraîné par courroie placé, cette fois, entre le moteur à combustion et la boîte de vitesses. Entre GTC I et GTC II, Schaeffler et Continental sont parvenus à baisser de 10 g/km les émissions de CO₂, passées de 95 g/km avec GTC I à moins de 85 g/km avec GTC II. Quant aux économies de carburant, elles sont évaluées entre 11 et 13% de mieux d’une technologie à l’autre, dans le cadre du nouveau cycle européen de conduite (NEDC).

Une architecture intégrée

Dans le GTC II, le module hybride que constitue l’alterno-démarreur à courroie est donc fixé entre le moteur et la boîte de vitesses. « Deux embrayages situés devant et derrière l’entraînement par courroie, dans le sens de l’entraînement, permettent de découpler complètement le moteur à combustion et d’utiliser la machine électrique indépendamment du moteur, expliquent Schaeffler et Continental. Ainsi le GTC II permet tant le fonctionnement en mode “roue libre” électrique, c’est-à-dire une conduite électrique à vitesse constante et faible charge, que le démarrage électrique, par exemple dans les embouteillages. »L’image ci-contre permet de se rendre compte de la conception du module hybride 48V utilisé dans l’architecture P2. En haut à droite se situe le moteur électrique 48V avec électronique de puissance. En dessous de lui apparaît le compresseur de climatisation. Dans le carter, on trouve, en position haute, un tendeur de découplage et une courroie. Enfin, à gauche de l’image, se trouve le système d’embrayage avec amortisseur. Le système 48V permet donc une conduite entièrement électrique. Le découplage du moteur à combustion minimise les pertes pendant les phases de conduite électrique, de récupération et de fonctionnement en “roue libre”. La climatisation peut être utilisée à l’arrêt avec moteur à combustion éteint. Enfin, l’architecture P2 choisie par Schaeffler et Continental permet de supprimer l’entraînement par courroie frontal sur le moteur à combustion.

Mieux en NEDC qu’en WLTP

Si l’on s’en tient au seul protocole NEDC, le potentiel de réduction des émissions de CO₂ permis par la technologie GTC II atteint plus de 25% par rapport aux émissions de base. Si l’on considère, en revanche, le cycle mondialement harmonisé pour véhicules légers, abrégé WLTP en anglais (“Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures”), la baisse est deux fois moins importante. Mais les promesses sont là et l’architecture P2 offre déjà de meilleures performances que l’architecture P0, alors que, de l’avis même des ingénieurs de la R&D Schaeffler et Continental, on est encore loin du produit fini.Mais pour les deux équipementiers, « le GTC II marque une étape décisive dans l’intégration efficace des stratégies d’hybridation dans un véhicule à boîte de vitesses manuelle », permise par « l’architecture P2 48V innovante ». Schaeffler et Continental soulignent également, parmi les avantages de la technologie, qu’en phase de décélération, « il est possible d’utiliser plus d’énergie cinétique pour la récupération, du fait de l’absence du couple résistant du moteur ». La position du module hybride 48V dans l'architecture P2 de la GTC II.