Le monde de l’automobile, et en particulier celui des motorisations, est en pleine mutation. Baisse nécessaire de la consommation et des émissions de CO2, normes de dépollution de plus en plus sévères et attentes nouvelles des consommateurs forment un mix qui rend l’électrification incontournable. Pionnier de l’électrique, Renault enrichit sa gamme avec une offre d’hybridation E-TECH à son image: efficace, abordable et placée au cœur du marché sur des véhicules best-sellers. Avec l’objectif de rendre l’expérience électrique et son plaisir de conduite accessibles au plus grand nombre, dans un contexte où les choix des clients se veulent plus que jamais pragmatiques, raisonnés, malins, sensés.
Trois modèles composent la nouvelle gamme E-TECH hybride et hybride rechargeable de Renault: Clio E-TECH Hybrid (hybride 140 ch), Nouveau Captur E-TECH Plug-in Hybrid (hybride rechargeable 160 ch) et Nouvelle Mégane E-TECH Plug-in Hybrid (hybride rechargeable 160 ch).
Cette nouvelle gamme hybride E-TECH s’adapte à tous les usages rencontrés par les clients (routiers, citadins polyvalents, etc.) selon la technologie choisie, en limitant les émissions de CO2 et en maîtrisant la consommation de carburant, même sur de longs parcours.
Aux côtés de modèles 100% électriques comme Nouvelle ZOE, Nouvelle Twingo Z.E. ou bien encore Kangoo Z.E., les modèles hybrides E-TECH complètent la très large offre électrifiée proposée par Renault.
Expertise électrique
Le Groupe Renault est pionnier et expert de la mobilité électrique. Celle-ci est au cœur des engagements du Groupe dans sa vision d’une mobilité durable pour tous, aujourd’hui et demain. Cette expertise acquise dans le véhicule électrique depuis plus de 10 ans lui permet aujourd’hui de proposer des motorisations hybrides dynamiques et efficientes.
Grâce au développement d’une véritable motorisation hybride multimodes et non d’un simple moteur thermique électrifié, les motorisations E-TECH offrent:
§ Un démarrage systématique en traction électrique,
§ Un plaisir de conduite en toutes circonstances grâce à la capacité de roulage électrique étendue y compris lors des accélérations,
§ Un excellent rendement énergétique, notamment grâce à sa boîte de vitesses innovante multimodes sans embrayage, un freinage régénératif efficace et une haute capacité de recharge des batteries. Le résultat conjoint de l’expertise acquise en Formule 1 et dans le véhicule électrique.
Grâce à ces atouts, Clio E-TECH Hybrid peut assurer jusqu’à 80% du temps de roulage en ville en tout électrique, pour un gain de consommation en cycle urbain pouvant aller jusqu’à 40% par rapport à un moteur essence. Nouveau Captur E-TECH Plug-in Hybrid et Nouvelle Mégane E-TECH Plug-in Hybrid disposent d’une autonomie permettant de rouler en 100% électrique sur 50 kilomètres jusqu’à 135 km/h en utilisation mixte (WLTP) et jusqu’à 65 kilomètres en utilisation urbaine (WLTP City).
Technologie innovante
Le groupe motopropulseur commun aux motorisations hybrides de Renault est décliné en deux variantes: E-TECH pour le «full hybrid» (HEV ou «hybride») et E-TECH Plug-in pour le «full plug-in hybrid» (PHEV ou «hybride rechargeable»). Il est facilement intégrable sur ces modèles grâce à leur nouvelle plateforme modulaire CMF-B et CMF-C/D conçues dès l’origine pour permettre l’électrification et à la compacité inédite de la technologie E-TECH qui peut se loger dans le compartiment moteur d’une berline polyvalente telle que Nouvelle Clio.
Les ingénieurs de Renault ont développé une solution innovante pour proposer une offre hybride pertinente, originale et exclusive, ayant fait l’objet de plus de 150 brevets. Elle est basée sur une architecture hybride dite «série-parallèle» pour offrir le maximum de combinaisons de fonctionnement entre les différents moteurs et maximiser le gain de CO2 et de consommation de carburant à l’usage.
Cette technologie hybride bénéficie également de l’expertise apportée par l’écurie Renault DP World F1 Team. Celle-ci permet le partage de technologies développées pour la F1, adaptées aux véhicules hybrides de série.
Mobilité durable pour tous
La vision du Groupe Renault est de fournir une mobilité durable pour tous, aujourd’hui et demain. L’arrivée de ces nouvelles motorisations est un volet de cette vision. D’ici à 2022, le Groupe Renault ambitionne une électrification massive de sa gamme avec, 8 modèles 100% électriques et 12 modèles électrifiés (hybrides et hybrides rechargeables).
QUAND LE SPORT AUTOMOBILE SERT D’INSPIRATION AU VÉHICULE DE SÉRIE
Le sport automobile et l’implication de Renault en Formule 1 ont été au cœur du développement des motorisations hybrides E-TECH de Renault. Ces liens entre le sport automobile et le véhicule de série s’articulent autour de l’utilisation et la récupération de l’énergie et de l’usage d’une boîte de vitesses innovante multimodes à crabots, une première pour un véhicule de série.
L’optimisation énergétique au cœur de travaux croisés
Les échanges croisés entre Renault F1 Team et l’ingénierie Renault dans le domaine de la gestion d’énergie sont une réalité depuis 2013. Préparant l’arrivée de l’hybride en Formule 1 en 2014, plusieurs ingénieurs, experts de l’hybridation et aujourd’hui en charge des modèles E-TECH de Renault, travaillaient sur le développement du moteur hybride de la Formule 1 sur le site de Viry-Châtillon. Ils ont ainsi acquis une connaissance fine de la stratégie de gestion de l’énergie qu’ils ont appliquée ensuite dans le développement de ces modèles.
C’est notamment grâce à ces transferts de connaissance que les motorisations E-TECH allient le plaisir de conduite à une grande efficience en matière de régénération et d’utilisation de l’énergie.
Sur un moteur de Formule 1 comme sur un moteur E-TECH de série, les lois de gestion d’énergie sont construites afin d’utiliser le régime de rendement optimum de ce moteur (puissance thermique délivrée au regard du carburant utilisé). Grâce à ce procédé, chaque fois que la création d’énergie excède le besoin de puissance, celle-ci est utilisée pour recharger la batterie.
De même, comme en F1, la décélération et le freinage permettent de récupérer de l’énergie cinétique, transformée en énergie électrique pour régénérer la batterie. Sur les véhicules de série, notamment lorsqu’ils circulent sur autoroute, les lois de gestion d’énergie lancent la recharge de la batterie en imposant au moteur de fonctionner sur son régime de rendement optimum. Le surplus d’énergie peut ensuite être utilisé pour soulager le moteur thermique lors d’une forte sollicitation sur la pédale d’accélérateur, ou pour assurer un roulage 100% électrique lors d’un passage urbain sur le trajet programmé.
Sur les modèles de série disposant des motorisations E-TECH Hybrid et E-TECH Plug-in Hybrid, le mode SPORT présent dans les réglages MULTI-SENSE permet de disposer simultanément de toute la puissance thermique et électrique afin d’obtenir davantage de plaisir de conduite et d’efficacité dans les accélérations. Sous forte charge de la pédale d’accélérateur, les deux moteurs électriques apportent un complément de puissance commun au moteur thermique. Cet usage provient directement de la Formule 1, où les pilotes peuvent selon un mode spécifique demander le maximum de puissance disponible, lors des tours de qualification notamment.
Une boîte de vitesses innovante qui favorise la réactivité
L’architecture du groupe motopropulseur de la motorisation Renault E-TECH Hybrid repose sur des bases communes avec celles des monoplaces de Renault DP World F1 Team: un moteur thermique associé à deux moteurs électriques et une batterie. Cette architecture est associée à une boîte de vitesses multimodes à crabots.
Grâce à son association aux moteurs électriques, cette boîte de vitesses, sans embrayage, permet une traction 100% électrique au démarrage. Cela réduit significativement les ruptures d’accélération lors des changements de rapports, ce qui bénéficie au confort de conduite et aux performances sur les accélérations. En F1, cette douceur dans les changements de rapports est également importante pour limiter les à-coups et donc les pertes d’adhérence.
Boîte de vitesses multimodes Renault: 15 combinaisons pour pour une efficacité maximale
Une boîte de vitesses multimodes innovante dépourvue d’embrayage constitue la pièce maîtresse de la nouvelle propulsion E-TECH Hybrid et E-TECH Plug-in Hybrid de Renault. En fonction du mode de propulsion, de sa charge emportée et de l’état de charge de la batterie, six rapports transmettent, seuls ou collectivement, la force motrice aux roues avant pour que le conducteur dispose d’un total de 15 combinaisons de niveaux de conduite, ralenti inclus. Les changements de vitesses ont lieu automatiquement et sont conçus pour maximiser l’efficacité tout en assurant un confort de conduite élevé. Provenant à l’origine de la Formule 1, le système a fait ses débuts en grandes séries à bord de ces derniers modèles hybrides.
La transmission compacte des forces permet un large éventail de modes de conduite, d’où la désignation de boîte de vitesses multimodes. Elle permet de conduire la voiture en mode purement électrique tout comme en mode hybride en série ou en parallèle, mais aussi en utilisant exclusivement le moteur thermique.
§ En mode hybride en série, le moteur thermique n’est pas relié aux roues motrices. Il ne fonctionne en effet que pour charger la batterie, les moteurs électriques assurant la propulsion.
§ En mode hybride en parallèle, les moteurs électriques et le moteur thermique travaillent de concert, par exemple lorsqu’il s’agit d’accélérer vigoureusement ou si le niveau de charge de la batterie est faible.
Clio E-TECH, Captur et Mégane E-TECH Plug-in sont équipées d’un moteur thermique essence de 1,6 litre développant 67 kW/91 ch, ainsi que de moteurs électriques de 15 kW/20 ch et de 36 kW/49 ch (Clio) ou de 25 kW/34 ch et de 49 kW/67 ch (Nouveau Captur et Nouvelle Mégane). Le gros moteur électrique assure la propulsion du véhicule alors que le petit moteur permet de démarrer le moteur essence. Il permet également au moteur quatre cylindres d’atteindre le régime requis pour le synchroniser avec le niveau de conduite correspondant pour des changements de rapports souples et sans à-coups. La boîte de vitesses multimodes ne nécessite donc pas d’embrayage. Transmission dite Dog Box, inspirée des sports mécaniques, elle permet par ailleurs de changer rapidement de vitesses. Le synchroniseur disparaît, les dents s’engrènent sans retard et le rapport passe immédiatement. Des servomoteurs électriques facilitent la synchronisation du système.
La boîte de vitesses multimodes dispose de deux rapports de démultiplication pour le moteur électrique principal et de quatre pour le moteur thermique, tandis que le second moteur électrique est couplé au moteur thermique selon un rapport de démultiplication constant. C’est pourquoi deux vitesses sont disponibles en mode de propulsion purement électrique. Lorsque la voiture utilise uniquement le moteur thermique, elle dispose de quatre vitesses. Le mode hybride compte deux fois quatre niveaux de conduite. Avec le ralenti, le système propose donc 15 combinaisons au total, la boîte de vitesses multimodes garantissant une efficacité maximale.
RENAULT E-TECH, UNE DOUBLE MOTORISATION ALLIANT RÉACTIVITÉ, PLAISIR DE CONDUITE ET EFFICIENCE
Développée et brevetée par l’ingénierie Renault, la motorisation E-TECH (hybride ou hybride rechargeable) est l’héritière de celle du concept-car EOLAB, présenté au Mondial de l’Automobile 2014.
Ayant passé de nombreux tests en cours de développement et tirant parti à la fois de son architecture simple mais intelligente et de processus de banc d’essai spécifiques, elle se veut particulièrement fiable et durable. La motorisation E-TECH Hybrid tire également profit de l’expérience électrique de la marque et utilise des éléments conçus au sein de l’Alliance, à l’image de son moteur essence 1,6 litre nouvelle génération retravaillé spécifiquement pour l’occasion.
Il est accompagné de deux moteurs électriques – un «e-moteur» et un démarreur haute tension de type HSG (High-Voltage Starter Generator) – et d’une boîte de vitesses multimodes innovante à crabots sans embrayage. L’association révolutionnaire des moteurs électriques et de la boîte à crabots permet d’optimiser et de lisser les passages de rapports (une architecture synonyme d’une meilleur rendement énergétique, fruit de l’expérience de l’écurie Renault F1 Team).
La capacité de la batterie lithium-ion varie selon le type de motorisation hybride:
§ Sur Clio E-TECH Hybrid, la batterie de 1,2 kWh (230V) permet une réduction notable de la consommation du carburant et des émissions de CO2, avec jusqu’à 80% du temps de roulage urbain en mode 100% électrique.
§ Sur Nouveau Captur E-TECH Plug-in Hybrid et Nouvelle Mégane E-TECH Plug-in Hybrid, la batterie de 9,8 kWh (400V) permet de parcourir jusqu’à 65 km en mode 100% électrique en cycle urbain (WLTP City).
Réactivité à l’usage et optimisation énergétique
L’association de deux moteurs électriques, d’une boîte de vitesses innovante multimodes et du moteur thermique offre une grande variété de modes de fonctionnement.
§ Traction 100% électrique au démarrage: l’absence d’embrayage sur cette boîte de vitesses innovante permet de démarrer en 100% électrique sans sollicitation du moteur thermique. C’est donc le moteur électrique principal qui assure systématiquement le démarrage des véhicules hybrides E-TECH. Un agrément supplémentaire puisque le couple est disponible immédiatement pour un démarrage particulièrement réactif.
§ Adaptation automatique aux situations de conduites: la technologie E-TECH est basée sur une architecture série-parallèle lui permettant de combiner les atouts des différents types d’hybridation possibles (série, parallèle et série-parallèle). Les moteurs sont capables de fonctionner indépendamment ou ensemble en dirigeant leur énergie vers les roues ou vers la batterie. Le groupe gère ses moteurs et leur apport en fonction des besoins d’accélération et de puissance éventuels, ainsi que des opportunités de recharge de la batterie. Cette gestion s’effectue selon 15 combinaisons de fonctionnement entre les différents moteurs et les rapports enclenchés sur la boîte de vitesses.
À l’usage, les changements de modes de fonctionnement sont quasiment imperceptibles et ne nécessitent aucune action du conducteur. Le système E-TECH choisit automatiquement le mode le plus approprié à la situation dans le but d’optimiser au mieux les émissions et la consommation tout en assurant une conduite réactive et agréable.
Récupération d’énergie et freinage régénératif
Dans le même temps, la technologie E-TECH permet d’optimiser au mieux l’énergie dans les phases de décélération et de freinage.
§ Recharge de la batterie à la décélération: lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d’accélération et que le levier de vitesses est positionné sur Drive, le moteur électrique principal fonctionne comme un générateur. Il récupère l’énergie cinétique produite par la décélération pour la transformer en énergie électrique et la renvoyer vers la batterie.
§ Mode «B»: pour récupérer davantage d’énergie, il est possible de passer le levier de vitesses en position Brake (B). La régénération maximale est ainsi augmentée – dans la limite de charge de la batterie, jusqu’à une vitesse de ralenti d’environ 7km/h.
§ Freinage régénératif: lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, le freinage s’enclenche via une contribution électrique. Elle est complétée si nécessaire par le freinage «mécanique» des plaquettes de frein. Là aussi, le moteur électrique vient apporter un complément de freinage et peut récupérer le surplus d’énergie pour le renvoyer vers la batterie – dans la limite des capacités de stockage de celle-ci.
L’ensemble de ces caractéristiques assure aux modèles Renault E-TECH Hybrid et E-TECH Plug-in Hybrid une excellente réactivité pour un meilleur plaisir de conduite, une grande optimisation énergétique ainsi que l’optimisation de la recharge de la batterie à la décélération et au freinage pour des performances de conduite au meilleur niveau.
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