Nouvelle Mercedes-AMG Project One

Depuis les origines du sport automobile, les ingénieurs rêvent de transposer sa technologie à la route. Aujourd’hui, ce rêve se concrétise de la plus belle des manières grâce à Mercedes-AMG. « Pour nous, le sport automobile n’est pas une fin en soi. Dans un contexte de concurrence extrême, nous développons des technologies dont bénéficient également nos véhicules de série par la suite. Nous mettons aujourd’hui à profit l’expérience et les succès acquis lors de trois championnats du monde des constructeurs et des pilotes pour transposer pour la première fois une technologie de Formule 1 à la route, sous la forme de la Mercedes-AMG Project ONE », indique Dieter Zetsche, président du directoire de Daimler AG et directeur de Mercedes-Benz Cars.

« La Mercedes-AMG Project ONE est la première voiture de Formule 1 homologuée pour la route. Notre moteur hybride ultra-efficient issu du sport automobile et l’essieu avant électrifié garantissent une combinaison fascinante de performance et d’efficience. Cette hypercar développe une puissance totale dépassant les 1 000 ch et une vitesse de pointe supérieure à 350 km/h, à la hauteur des attentes que son apparence suscite, c’est-à-dire époustouflante », se félicite Ola Källenius, membre du directoire de Daimler AG, responsable de la recherche du groupe et du développement chez Mercedes-Benz Cars.

Le prototype permet d’ores et déjà de se faire une idée concrète du futur véhicule de série. « L’hypercar constitue le projet le plus ambitieux que nous ayons jamais entrepris. Elle marque un nouveau point culminant dans la transformation stratégique réussie de Mercedes-AMG en marque de véhicules sport et hautes performances. La Project ONE repousse encore plus loin les limites du techniquement réalisable aujourd’hui, et se pose comme la référence absolue par sa combinaison d’efficience et de performance. Dans le même temps, la Project ONE donne un aperçu de la façon dont AMG définit sa Driving Performance pour l’avenir », précise Tobias Moers, PDG de Mercedes-AMG GmbH.

Chaîne cinématique : un moteur turbo et quatre moteurs électriques
La propulsion hybride rechargeable hautes performances de la Mercedes-AMG Project ONE est directement issue de la Formule 1. Réalisée en étroite collaboration avec les experts en sport automobile de Mercedes-AMG High Performance Powertrains à Brixworth, elle est constituée d’une unité hautement intégrée et connectée intelligemment, composée d’un moteur thermique turbo hybride et d’un total de quatre moteurs électriques : l’un intégré au turbocompresseur, un autre implanté directement au niveau du moteur thermique et relié au vilebrequin, et les deux derniers entraînant les roues avant.

Le moteur essence V6 hybride de 1,6 litres à injection directe et suralimentation par turbocompresseur simple à assistance électrique provient directement de la voiture de course de Formule 1 Mercedes-AMG Petronas. Les quatre arbres à cames en tête sont entraînés par des pignons droits. Les ressorts de soupape mécaniques sont remplacés par des ressorts pneumatiques afin d’atteindre une vitesse de rotation supérieure. Le moteur implanté en position centrale devant l’essieu arrière atteint ainsi sans effort une vitesse de rotation maximale de 11 000 tr/min, une valeur encore inédite pour une routière. Pour augmenter la longévité et permettre l’utilisation de sans plomb 98 classique au lieu du carburant spécifique à la compétition automobile, cette valeur est cependant volontairement maintenue au-dessous de la limite de régime en vigueur en F1.

Les moteurs électriques de l’essieu avant réalisent eux aussi de véritables miracles en termes de régime, avec des rotations de rotors pouvant atteindre 50 000 tr/min – la technique actuelle autorise une vitesse de rotation de 20 000 tr/min.

Le moteur offrant le régime maximal est par ailleurs boosté par un turbocompresseur high-tech. La turbine des gaz d’échappement et celle du compresseur ont été séparées et logées en position optimale par rapport à l’échappement et à l’admission du moteur V6. Elles sont reliées par un arbre abritant un moteur électrique de 90 kW environ qui, selon les conditions de service, entraîne électriquement la turbine du compresseur à un régime pouvant atteindre 100 000 tr/min – par exemple au démarrage ou suite à une alternance de charge. Cette unité porte la désignation caractéristique de la Formule 1 de « MGU-H » (Motor Generator Unit Heat).

Réponse instantanée, plus rapide que celle d’un V8
Principal avantage : le « trou du turbo » – c’est à dire la réponse décalée aux ordres transmis à l’accélérateur due à la lenteur du grand compresseur – est totalement éradiqué, ce qui réduit fortement le temps de réponse et permet même d’obtenir une réactivité supérieure à celle d’un V8 atmosphérique. Le turbocompresseur électrique présente un autre avantage : il utilise une partie de l’énergie excédentaire générée par le flux des gaz d’échappement pour faire office d’alternateur et produire de l’énergie électrique, qu’il stocke dans la batterie lithium-ion haute tension via un système de récupération, ou transmet à un autre moteur électrique pour lui apporter un supplément de force motrice. Ce dernier, d’une puissance de 120 kW, est implanté directement au niveau du moteur thermique et relié au vilebrequin par un entraînement à pignons droits (MGU-K = Motor Generator Unit Kinetic) – une autre technologie contribuant à une efficience et à des performances maximales en Formule 1.

Nouvelle transmission intégrale avec essieu avant à entraînement
100 % électrique
Deux autres moteurs électriques sont par ailleurs intégrés à l’essieu avant. Tous deux d’une puissance de 120 kW, ils sont reliés aux roues avant par deux réducteurs. L’entraînement 100 % électrique de l’essieu avant permet d’accélérer et de freiner individuellement les roues de manière sélective, ce qui autorise une répartition personnalisée du couple, pour une dynamique de marche particulièrement élevée (« Torque Vectoring »). Grâce aux moteurs en entraînement direct, l’énergie de freinage peut en outre être exploitée de manière optimale pour la récupération (selon les prévisions, jusqu’à 80 % en conditions de marche quotidiennes). Elle est alors stockée dans la batterie et reste disponible pour étendre l’autonomie électrique. Chaque moteur électrique bénéficie de son propre système de pilotage par électronique de puissance, toujours implanté à proximité dans le plancher du véhicule.

Valeurs de rendement thermique record
Le moteur thermique à turbocompresseur électrique (MGU-H) associé au moteur électrique du vilebrequin (MGU-K) affichera un rendement thermique de plus de 40 % – une valeur record jamais enregistrée à ce jour sur un véhicule de série, qui atteste de la suprématie de cette chaîne cinématique, y compris en matière d’efficacité énergétique. Concrètement, chaque litre de carburant fournit au show car nettement plus d’énergie pour avancer qu’à d’autres véhicules, ce qui en fait un modèle aussi économique que performant. A titre de comparaison : le rendement thermodynamique des moteurs thermiques conventionnels varie entre 33 et 38 %.

Les principales caractéristiques en un coup d’œil

Show car Mercedes-AMG Project ONE
Entraînement à l’essieu arrière V6 de 1,6 l avec injection directe, quatre soupapes par cylindre, quatre arbres à cames en tête, suralimentation par turbocompresseur simple à assistance électrique et un moteur électrique relié au vilebrequin
Cylindrée 1 600 cm3
Puissance d’entraînement à l’essieu arrière > 500 kW
Puissance d’entraînement à l’essieu avant 2 x 120 kW
Puissance totale > 740 kW (> 1 000 ch)
Autonomie en mode électrique 25 km
Transmission Transmission intégrale variable AMG Performance 4MATIC+ avec entraînement hybride à l’essieu arrière, entraînement électrique à l’essieu avant et Torque Vectoring
Boîte de vitesses Boîte mécanique automatisée à 8 rapports SPEEDSHIFT AMG
Accélération 0-200 km/h < 6 s
Vitesse maximale > 350 km/h

Technologie de batterie lithium-ion issue de la Formule 1
La disposition des cellules de batterie et leur refroidissement correspondent également à ceux de la voiture de Formule 1 Mercedes-AMG Petronas. Leur nombre sera cependant multiplié par quatre pour la Mercedes-AMG Project ONE, afin de permettre son utilisation au quotidien. La batterie lithium-ion haute tension et le convertisseur DC/DC destiné à assister et à charger le réseau de bord 12 V sont implantés dans le plancher du véhicule, derrière l’essieu avant, pour un encombrement minimal.

Autre innovation, le système d’entraînement EQ Power+ fonctionne avec une haute tension de 800 volts au lieu des 400 volts habituels, ce qui permet par exemple de réduire nettement la section des câbles et donc d’économiser du poids et de l’espace.

Stratégie de fonctionnement intelligente pour une puissance et une efficience optimales
Au total, la chaîne cinématique hybride rechargeable hautes performances EQ Power+ offre de nombreuses stratégies de fonctionnement intelligentes conçues pour répondre au mieux à différents types d’utilisation. Les programmes de conduite s’étendent du mode purement électrique au mode ultradynamique qui correspond à un réglage utilisé en Formule 1 lors des qualifications pour inscrire les meilleurs temps au tour. Malgré l’extrême complexité du système, le conducteur bénéficiera toujours – selon ses exigences à l’instant T – d’une combinaison optimale entre performances et efficience que les ingénieurs en développement Mercedes-AMG obtiennent en puisant dans la longue expérience et le savoir-faire engrangés dans la Formule 1, avec le SLS AMG Electric Drive et dans la R&D de Daimler AG.

Le conducteur peut ainsi démarrer en mode 100 % électrique. Il est alors à préciser que l’hypercar est dans un premier temps uniquement entraînée par les moteurs électriques logés au niveau de l’essieu avant, et que le moteur électrique implanté sur le vilebrequin assiste les demandes d’accélération de courte durée. Si le conducteur appuie plus fort sur la pédale, exigeant plus de puissance, le V6 entre lui aussi en scène. Lorsque le régime augmente, la chaîne cinématique déploie toute sa puissance. La fonction Race Start rend possible des valeurs d’accélération à couper le souffle, avec un sprint de 0 à 200 km/h en moins de six secondes.

Si le conducteur ôte à nouveau son pied de l’accélérateur, laissant le véhicule en roue libre, le système commute sur le moteur électrique de l’essieu avant – permettant alors de récupérer jusqu’à 80 % d’énergie lors des phases de freinage (en conditions de conduite normales). Cette énergie sera stockée dans la batterie.

Boîte mécanique automatisée à 8 rapports entièrement nouvelle
La transmission de la force motrice aux roues arrière sera assurée par une toute nouvelle boîte de vitesses mécanique à 8 rapports développée spécialement pour la Mercedes-AMG Project ONE. Cette boîte à commande hydraulique permet de passer les rapports manuellement, à l’aide des palettes de commande de boîte au volant, ou de manière automatisée.

Les performances routières exceptionnelles de la Mercedes-AMG Project ONE reposent sur son châssis monocoque carbone ultra-résistant dont la technologie fait elle aussi appel à celle de la Formule 1, tout comme l’intégration du moteur et de la boîte de vitesses, qui remplissent tous deux des fonctions porteuses et prennent entièrement en charge la suspension des roues arrière.

Train de roulement multibras à suspension Push-Rod innovante
Le train de roulement a également fait l’objet d’un développement intensif et présente une structure multibras, à l’avant comme à l’arrière. Le châssis combiné fileté réglable présente quant à lui plusieurs spécificités : les deux jambes de suspension Push-Rod sont implantées dans le sens transversal par rapport à la marche. La disposition innovante de l’unité suspension/amortissement remplace l’habituelle barre stabilisatrice tubulaire, dont elle permet de se passer. Cette solution prévient efficacement les mouvements de roulis, y compris lors des changements de direction à vive allure, tout en préservant le confort.

Le réglage de la suspension et de l’amortissement garantit un comportement routier parfaitement équilibré, facile à maîtriser et avant tout sportif, ce à quoi contribuent également la transmission intégrale et le Torque Vectoring. L’ABS est inclus dans la dotation de série et l’ESP®, comme toujours chez AMG, peut être réglé sur trois niveaux : ESP® ON, pour une sécurité maximale ; ESP® SPORT HANDLING MODE pour une conduite plus sportive, grâce au déclenchement des interventions du système après des angles d’embardée plus importants ; et enfin, ESP® OFF qui désactive le système pour permettre une conduite sportive sur circuits fermés.

Jantes forgées exclusives avec cache partiel en carbone totalement inédit
Autre nouveauté spécialement développée et réservée exclusivement à la Mercedes-AMG Project ONE, les jantes forgées en aluminium à 10 branches avec verrou central et cache radial partiel en carbone de conception aérodynamique très perfectionnée améliorent l’écoulement de l’air autour des roues, et donc l’aérodynamisme et le coefficient de pénétration dans l’air (Cx) du véhicule.

En parallèle, trois fentes d’aération plates par section de branche garantissent une dissipation optimale de la chaleur générée par les freins, démontrant une fois encore que les équipes de développement AMG accordent la plus haute importance même aux plus petits détails pour accroître l’efficience globale de l’hypercar.

Les roues avant de la Mercedes-AMG Project ONE sont parées de jantes de dimensions 10,0 J x 19 chaussées de pneus Michelin Pilot Sport Cup 2 au format 285/35 ZR 19 et spécialement développées pour l’hypercar, tandis que ses roues arrière arborent des jantes en 12,0 J x 20 et des pneus Michelin Pilot Sport Cup 2 au format 335/30 ZR 20.

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