« Les courses améliorent la race. » Cette vieille maxime automobile a longtemps eu un sens. Toutefois, le lien entre la performance sur la piste et celle sur la route s’est considérablement estompé au fil des années, surtout depuis que les voitures de course sont devenues de plus en plus spécialisées et soumises à des règlements techniques qui visent à améliorer « le spectacle ». Prenons l’exemple du véhicule de course NASCAR de Denny Hamlin, une Toyota Camry à moteur V-8 et à propulsion arrière : à part son nom, il n’a absolument rien en commun avec la berline familiale à traction avant que l’on trouve chez les concessionnaires Toyota à travers le pays.
Cependant, vous pourriez penser que les technologies utilisées en Formule 1, où les équipes de course dépensent des centaines de millions pour des améliorations de performances mesurées en millièmes de seconde, seraient encore moins proches des voitures que nous pouvons acheter aujourd’hui. Mais ce serait se tromper, selon Adam Allsopp, directeur de la division Technologie Avancée de Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP). Son équipe de Technologie Avancée travaille à intégrer l’expertise de HPP dans le développement des véhicules électriques (EV) et hybrides de Mercedes-Benz que nous pourrons voir sur la route dès l’an prochain.
Depuis 2010, Mercedes-AMG HPP, situé à Brixworth, au cœur de ce que l’on appelle la vallée de la F1 au Royaume-Uni, conçoit et fabrique les groupes motopropulseurs des voitures de course Mercedes-AMG en Formule 1. Fondée en 1983 par les ingénieurs Mario Illien et Paul Morgan avec des financements de Roger Penske, la société a d’abord conçu des moteurs pour l’équipe IndyCar de Penske avant de produire son premier moteur de F1, un V-10 atmosphérique de 3,0 litres, pour l’équipe japonaise Leyton House en 1991. En 1993, une version de ce moteur a équipé les voitures Sauber soutenues par Mercedes, qui ont marqué le début du retour officiel de Mercedes en F1 l’année suivante en tant que fournisseur de moteurs.
Les groupes motopropulseurs HPP ont remporté 21 championnats du monde au cours des 30 dernières années, dont sept titres de pilotes pour Lewis Hamilton et huit titres de champions des constructeurs F1 pour l’équipe Mercedes-AMG. Selon Allsopp, l’ingénieur directeur de HPP, concevoir des matériels qui produisent de tels résultats est la raison d’être de HPP : « Nous avons une mission claire : gagner. »
Mais comment cela se traduit-il par la construction de meilleures voitures de route ? « Ce n’est pas simplement une question de dire ‘nous allons développer cela en Formule 1 puis le mettre directement dans une voiture de production’ », explique Allsopp. « Ce n’est pas si binaire. Il y a plus de nuances. La Formule 1 nous permet d’explorer l’art du possible et d’apprendre les limites absolues de certaines technologies. » Bien que les voitures de course Mercedes F1 puissent sembler radicalement différentes des voitures de production Mercedes-Benz, Allsopp soutient que leur ingénierie, particulièrement à l’ère des véhicules électriques, repose sur des thématiques communes. « Nous souhaitons l’efficacité en course parce que nous sommes limités en termes d’écoulement de carburant et d’énergie, tout comme nous voulons l’efficacité dans les voitures de route pour maximiser leur autonomie », déclare-t-il.
Allsopp souligne également que HPP utilise depuis dix ans deux technologies clés de voitures de route EV, à savoir l’architecture électrique à 800 V et les onduleurs en carbure de silicium. “Nous avons également acquis une grande expérience des défis logiciels et des calibrations des machines électriques hautes performances”, précise-t-il. Ce savoir-faire a été mis à profit pour développer le groupe motopropulseur hyper-efficace du concept EQXX, qui a ensuite influencé le design du groupe motopropulseur de la version EV de la prochaine Mercedes-Benz CLA.
De plus, Allsopp affirme que la course au plus haut niveau, où le succès ou l’échec se mesure en fractions de seconde et est diffusé au monde presque tous les week-ends, permet également aux ingénieurs d’être agiles, ciblés et intensément compétitifs. « Nous appliquons cet état d’esprit du sport automobile à des projets technologiques innovants et ambitieux », explique Allsopp. « Nous sommes une ressource pour la R&D de Mercedes-Benz. Une ressource qui pense différemment et remet en question les conventions. »
À l’intérieur de HPP, qui fut un temps dirigé par l’actuel président et directeur général de Mercedes, Ola Källenius, on ressent une atmosphère plus proche de Silicon Valley que de Stuttgart. « Nous recherchons des ingénieurs curieux, créatifs et tenaces, prêts à explorer des technologies intéressantes et pertinentes », ajoute Allsopp, qui reconnait que ne pas être contraint par les réalités plus larges de l’industrie automobile offre à son organisation une grande liberté de pensée et d’innovation. « Il ne s’agit pas de remplacer le travail d’ingénierie avancée effectué chez Mercedes-Benz R&D. Nous pouvons nous concentrer sur des éléments spécifiques, et c’est là que nous apportons la différence. »
Une des domaines d’étude intensif par les ingénieurs de HPP Advanced Technology est le développement de technologies d’onduleurs et de puissance électronique. « Les onduleurs et les électroniques de puissance sont là où se trouveront les grandes avancées dans les EV dans un avenir proche », explique Allsopp. « Le rythme de changement en matière de coût, de capacité et de taille des onduleurs sera bien plus rapide que celui des moteurs électriques. Le prix des électroniques de puissance va diminuer, leur taille aussi, et elles seront un moteur clé d’augmentation de l’autonomie des EV. » Une grande partie du travail se concentre sur l’amélioration de la qualité de l’onde sinusoïdale produite par l’électronique de puissance, qui découpe le courant continu de la batterie et le reconstitue en courant alternatif pour alimenter les moteurs électriques. Une meilleure onde AC signifie moins de pertes dans le système lors de l’envoi de puissance aux moteurs et lors du retour de cette puissance vers la batterie. « Nous poursuivons cette ‘efficacité de cycle’ en Formule 1 », affirme Allsopp.
Il est indéniable qu’Allsopp est convaincu que, grâce à Mercedes-AMG HPP, la Formule 1 contribue à améliorer la performance des futures générations de voitures de production Mercedes-Benz de manière significative pour les consommateurs. « D’une certaine manière, la Formule 1 est d’une beauté simple », conclut-il. « Tout le monde a le même ensemble de règles, et elles sont assez restrictives, ce qui permet de se concentrer sur l’ingénierie pour améliorer la performance et l’efficacité dans ces paramètres. Tout ne peut pas être traduit dans le monde des voitures de route, mais certains éléments le peuvent. Et c’est ce que nous essayons de faire. »
Bon à savoir
- Mercedes-AMG HPP a été fondé sous le nom d’Ilmor en 1983.
- La technologie des véhicules électriques est en forte évolution avec des innovations provenant des expériences de course.
- Les ingénieurs de HPP adoptent une approche axée sur l’innovation et la compétitivité dans leurs projets de développement.
C’est incroyable de voir comment les innovations en F1 influencent nos voitures de tous les jours ! L’électrique prend une nouvelle dimension grâce à cette compétition. Quelle aventure !
José, cet article révèle à quel point la Formule 1 peut inspirer l’innovation dans nos voitures de tous les jours. Quelle passion pour la technologie !