mercredi | 08 sept. 2021

La FIA et le WRC adoptent une approche à 360° pour un avenir durable

Le Championnat du Monde FIA des Rallyes connaîtra des changements importants en 2022 avec l'introduction d'une nouvelle règlementation technique mènera la discipline vers un avenir plus durable.

De nouvelles voitures baptisées Rally1 disposeront d'une puissance hybride rechargeable, d'un carburant sans énergie fossile, d'un approvisionnement en énergies durables et d'un châssis plus sûr feront leur apparition dans le cadre dans l'engagement de la Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) et du WRC Promoter pour un avenir plus vert.

Les principaux changements, parmi les plus importants et les plus ambitieux de l'histoire du championnat depuis près d'un demi-siècle, sont :

Les Rally1 de la catégorie reine propulsées par une technologie hybride dès 2022
Conformément à la stratégie PurposeDriven de la FIA, le WRC impose la technologie hybride à sa catégorie reine à partir de la saison 2022.

Tous les constructeurs engagés dans l'élite se sont mis d'accord sur un bloc hybride commun fourni par Compact Dynamics. La société basée en Allemagne fournit également des composants hybrides à d'autres catégories phares, dont la F1, le LMP1 et la Formula E.

D'un poids de 84 kg, système hybride haute performance de topologie P3 de Compact Dynamics accueille un groupe générateur (MGU), une unité de commande et une batterie dans un boîtier compact, offrant ainsi une densité de puissance maximale. La batterie du système hybride est fournie par le partenaire de Compact Dynamics, Kreisel Electric, basé en Autriche.

L'unité se compose d'un bloc-batterie d'une capacité de 3,9 kWh couplé au MGU, délivrant 100 kW (134 ch) de puissance et 180 Nm de couple à l'accélération.

La Ford Puma Rally1

Le système récupère l'énergie normalement perdue au freinage et à la réaccélération pour la stocker dans la batterie. Si besoin, la batterie peut également être rechargée par une alimentation externe (hybride rechargeable) pendant les assistances. Il faudra environ vingt minutes pour recharger de 20 à 80 % en utilisant les unités dédiées.

Le MGU allant jusqu'à 12 000 tr/min, la batterie fonctionnant jusqu'à 750 volts et l'onduleur sont scellés dans un boîtier en fibre de carbone pour résister aux forces et impacts possibles en cas d'accident. L'unité est conçue pour résister à un impact de 70G et possède son propre système d'avertissement lumineux indépendant du système électrique de la voiture. Si le voyant est vert, le système fonctionne normalement. Un voyant rouge signale une éventuelle erreur du système et des précautions doivent être prises pour le vérifier. Un système de débrayage est également installé et tout souci avec l'unité hybride n'arrêtera pas les Rally1.

La puissance du MGU sera utilisée en plus du moteur thermique turbocompressé de 1,6 litre. Le moteur à combustion interne (ICE) est un héritage des World Rally Cars existantes, délivrant environ 280 kW (380 ch) de puissance. L'unité hybride est reliée à l'arbre de transmission et donc au système à quatre-roues motrices.

La stratégie de déploiement de l'énergie électrique devra être mise en œuvre dans l'unité de commande moteur (ECU). Le pilote n'aura pas la possibilité d'activer manuellement la puissance supplémentaire comme cela peut être le cas avec un système push-to-pass. Les équipes se verront proposer un certain nombre de stratégies pour exploiter cette puissance supplémentaire sur chaque spéciale grâce à des logiciels.

La Hyundai i20 N Rally1

Le système hybride Rally1 propose trois modes principaux :

100 % électrique 
En mode entièrement électrique, selon les conditions de route, les Rally1 auront jusqu'à 20 km d'autonomie (basé sur le cycle WLTC). La puissance est limitée à 50 % pour prolonger la durée de vie de la batterie. Le mode entièrement électrique sera disponible pour les équipes sur toutes les liaisons où elleschoisissent de l'utiliser. Il y aura également des passages dédiés inscrits dans le road-book où les équipes devront utiliser le mode entièrement électrique, par exemple autour du parc d'assistance et potentiellement d'autres zones habitées.

Départ de spéciale
Au départ de chaque spéciale d'une manche du WRC, toute la puissance du système hybride sera disponible pour libérer 1000 kilojoules d'énergie soutenant le moteur thermique dans les dix premières secondes, ou jusqu'à ce que le pilote relâche l'accélérateur ou touche les freins.

Spéciale
Au cours d'une spéciale, les équipes et les pilotes pourront créer jusqu'à trois « cartes » personnalisées pour décider comment déployer la puissance hybride de 100 kW. Ces cartes seront uniquement basées sur les données du pilote (pédale d'accélérateur et frein). Elles permettront de libérer l'énergie d'une manière adaptée au style de chaque pilote et aux conditions de route.

La quantité de puissance libérée à chaque pression sur l'accélérateur sera déterminée par la longueur de la spéciale et l'état de charge (SOC) de la batterie. Par exemple, une spéciale courte et une batterie pleine signifient que l'énergie électrique peut être fournie plus longtemps à chaque accélération. Une spéciale longue sera synonyme de moins d'énergie à chaque accélération.

Le boîtier hybride récupère automatiquement la puissance électrique au relâchement de la pédale d'accélérateur et au freinage (phase de régénération ou « regen »). En outre, le MGU participe au freinage de la voiture et à la charge de la batterie.

Présentation vidéo FIA x WRC Promoter

Pour réutiliser le boost hybride, les pilotes devront accumuler suffisamment d'énergie de régénération pour créer une « régénération valide ». Après chacune d'entre elles, les pilotes bénéficieront de l'énergie électrique disponible à l'accélération, en fonction des paramètres sélectionnés par leur choix de carte.

Les pilotes peuvent également créer jusqu'à trois cartes pour les phases de régénération. Cela leur offre la chance d'adapter la manière et le temps de régénérer puisque cela aura le même effet que le frein moteur sur la voiture.

La récupération par freinage est limitée à 30 kW, quelle que soit la force de freinage du pilote. La puissance disponible à l'accélération est de 100 kW, de manière à l'utiliser sur la longueur de chaque spéciale.

L'unité hybride sera préprogrammée en fonction de la distance en kilomètres de chaque spéciale et gérera la durée de la puissance disponible pour s'assurer qu'elle soit accessible tout au long de la spéciale.

Le système de gestion interne de l'unité contrôle les cartes individuelles du pilote et les éléments liés à la sécurité. Si des problèmes mécaniques surviennent, comme une augmentation de la température des cellules de la batterie ou une survitesse du MGU, l'unité compensera et enregistrera le problème dans ses données tout en envoyant un avertissement préalable à l'équipe technique.

Les futures Rally1 mettront non seulement la puissance hybride à l'épreuve dans l'environnement exténuant du WRC, mais elles prouveront également que cette technologie est capable d'offrir des performances passionnantes. De plus, elles pourront parcourir certaines liaisons dans le parc d'assistance ou en agglomération en utilisant uniquement de l'énergie électrique propre.

Le WRC dévoile de nouveaux détails fascinants sur son avenir durable

Le WRC dévoile de nouveaux ...

De nombreux aspects passionnants de l'engagement du Championnat du Monde FIA des Rallyes envers un avenir durable ont été ...

En lire plus

Un carburant 100 % durable sur les épreuves du WRC
Un carburant à base d'hydrocarbures non fossibles sera utilisé lors des épreuves du Championnat du Monde FIA des Rallyes à partir de 2022. La décision d'utiliser les carburants renouvelables de P1 Racing Fuels permet au WRC de faire un pas supplémentaire vers un avenir décarboné.

Le WRC réduit ses émissions de carbone conformément aux objectifs définis dans l'Accord de Paris. La FIA et WRC Promoter peuvent également compléter l'introduction de la technologie hybride pour les Rally1 avec un carburant utilisant des matériaux renouvelables pour réduire leurs émissions nettes de CO2.

En mélangeant des éléments synthétiques et biodégradables, P1 Racing Fuels produit un carburant 100 % durable. Ce carburant de pointe sera conforme à toutes les normes de qualité des carburants de compétition et répondra également aux exigences des constructeurs automobiles en matière de carburant pour leurs voitures de série.

Les biocarburants sont produits à partir de déchets biologiques, provenant par exemple de l'industrie agricole. Les carburants synthétiques, également appelés power-to-liquid ou e-fuels comme abréviation de « produits avec de l'électricité », sont fabriqués à partir de zéro, principalement en utilisant de l'hydrogène et du carbone.

L'hydrogène est obtenu en divisant l'eau (chimiquement H2O) en ses composants atomiques d'hydrogène (H2) et d'oxygène (O2) au moyen d'énergie électrique, de préférence à partir de sources renouvelables comme l'énergie éolienne ou hydraulique.

La partie carbone peut être extraite de l'air pollué, par exemple dans les émissions des installations industrielles. Comme effet secondaire positif, la production de carburants électriques pour le WRC élimine le carbone de l'air pour le réemployer.

Une cellule augmentant considérablement la sécurité de l'équipage
Pour améliorer encore plus la sécurité des équipages, les Rally1 suivront une philosophie de conception complètement différente des World Rally Cars actuelles.

Dans presque toutes les catégories actuelles en rallye, y compris les World Rally Cars, la carrosserie en acier compressé du modèle de série constitue l'épine dorsale d'une voiture de compétition. En Rallye1, cette carrosserie est remplacée par une structure tubulaire en acier haute performance spécialement conçue et réglementée par la FIA. En cas de besoin, la carrosserie de la voiture de production associée peut être agrandie ou réduite. Cette nouvelle approche transforme les Rally1 en prototypes dédiés.

Les crash-tests d'homologation FIA confirment une augmentation significative de la sécurité dans tous les scénarii d'accidents simulés pour les Rally1 par rapport aux World Rally Cars actuelles.

L'impact latéral avec un poteau de 10'', l'équivalent d'un arbre percuté, a montré une réduction de 51 % des intrusions dans l'habitacle par la portière. Dans la zone de l'arceau principal, l'ajout d'un deuxième arceau latéral a permis de réduire de 38 % l'intrusion du poteau. Le test du pôle pour l'impact arrière a montré les mêmes progrès.

La section du toit de la structure spatiale, qui doit résister aux impacts généralement observés lors d'un tonneau, peut absorber l'énergie jusqu'à 115 % mieux qu'une World Rally Car actuelle renforcée par un arceau de sécurité traditionnel.

Un impact frontal contre un obstacle rigide a entraîné une diminution de 70 % des intrusions dans la protection des pieds et des jambes des équipages.

Les futures Rally1 à l'essai

Les éléments communs de la cellule des Rally1 ont été conçus en pensant à l'unité hybride, dont le système est déjà protégé par un boîtier en fibre de carbone digne d'une résistance balistique.

L'ensemble, y compris l'onduleur et l'unité de gestion de la batterie, est monté derrière les baquets des pilotes et copilotes, soit l'endroit considéré comme le plus sûr dans une voiture de compétition. Des radiateurs pour évacuer la chaleur générée pendant le fonctionnement du système hybride sont situés à l'arrière des voitures.

De l'électricité renouvelable pour les parcs d'assistance
Selon la feuille de route décrite dans la stratégie PurposeDriven de la FIA, les événements de sport automobile doivent atteindre des émissions nettes nulles d'ici 2030.

Une étape importante du Championnat du Monde des Rallyes de la FIA dans cette direction sera de mettre en place un approvisionnement durable en énergie des parcs d'assistance. Le WRC visitant des pays dotés d'infrastructures développées à des stades fondamentalement différents, une approche progressive sera mise en œuvre.

Pour 2022, l'objectif sera de fournir aux parcs d'assistance de l'énergie électrique issue de sources renouvelables, au moins sur les épreuves européennes. Dans un premier temps, de l'énergie électrique verte sera disponible pour recharger les batteries des Rally1. Lorsque la capacité du réseau local sera insuffisante, le WRC apportera ses propres générateurs fonctionnant au biodiesel sans énergie fossile. À l'avenir, cela sera assumé par des générateurs à pile à combustible fonctionnant à l'hydrogène.

Tout surplus d'électricité sera réinjecté dans le réseau local, aidant ainsi la communauté en gage de bonne volonté du Championnat du Monde FIA des Rallyes.

Plus d'actualités