Le concept-car bionique de
Mercedes-Benz
Une consommation et des émissions minimales grâce aux dernières
technologies en matière de motorisation diesel et à la bionique
DaimlerChrysler fait appel à un nouveau concept-car afin d’évaluer le
potentiel de la bionique pour le développement des automobiles.
DaimlerChrysler a obtenu d’excellents résultats en termes de
consommation et d’émissions grâce à la combinaison de technologies de
pointe en matière de motorisation diesel et de méthodes innovantes de
contrôle des émissions. Le concept-car bionique de Mercedes-Benz sera
présenté en première mondiale à l’occasion du DaimlerChrysler Innovation
Symposium organisé à Washington.
Pour concevoir la Mercedes-Benz bionique, les ingénieurs du
Mercedes-Benz Technology Centre et de DaimlerChrysler Research ont pour
la première fois examiné un exemple spécifique et concret dans la
nature, celui du poisson-coffre. Ce poisson est doté de caractéristiques
qui le rapprochent d’une voiture au niveau des détails, alliant
aérodynamisme, sécurité, confort et respect de l’environnement et qui en
plus possède le caractère formel et structurel d’une voiture.
Malgré son gabarit en forme de cube, le poisson-coffre tropical est
particulièrement profilé et représente un idéal aérodynamique. En
concevant une maquette modélisée du poisson-coffre, les ingénieurs de
Stuttgart ont réussi à obtenir en soufflerie un coefficient
aérodynamique de seulement 0,06.
Dans le but d’exploiter le potentiel de ce concept pour l’automobile,
les spécialistes de DaimlerChrysler ont commencé par développer un
modèle de voiture à l’échelle 1:4, dont le design s’inspirait en grande
partie du poisson-coffre. Lors des essais en soufflerie, un coefficient
de seulement 0,095 – une valeur jamais encore atteinte dans le monde de
l’automobile – était mesuré pour cette maquette en argile. Ce
coefficient correspond aux figures les plus profilées (Cd 0,09) et aux
autres formes aérodynamiques idéales.
DaimlerChrysler a utilisé les résultats de cette recherche lors du
développement de la Mercedes-Benz bionique, une voiture compacte
totalement opérationnelle d’une longueur de 4,24 mètres et pouvant
accueillir quatre passagers et leurs bagages. Avec son Cd de seulement
0,19, ce concept-car figure parmi les plus aérodynamiques de sa
catégorie.
Une réduction de 20% de la consommation et de jusqu’à 80% des émissions
d’oxyde d’azote Parallèlement à cette aérodynamique exceptionnelle et à cette
architecture légère, toutes deux inspirées de la nature, le moteur
diesel de 103 kW/140 ch et la technologie novatrice SCR (Selective
Catalytic Reduction) contribuent également à réduire sensiblement la
consommation ainsi que les émissions de gaz d’échappement. En vertu de
la norme européenne, ce concept-car affiche une consommation de 4,3
litres aux 100 kilomètres, soit 20% de moins que les modèles de
production similaires. Selon la norme américaine (FTP 75), l’autonomie
est d’environ 70 miles (113 km) par gallon (cycle combiné), ce qui
équivaut à une distance supérieure d’environ 30% à un modèle standard. A
une vitesse stabilisée de 90 km/h, le moteur diesel à injection directe
ne consomme que 2,8 litres aux 100 kilomètres, ce qui correspond à une
autonomie de 84 miles (135 km) par gallon selon les normes américaines.
DaimlerChrysler mène actuellement une phase de test avec la technologie
SCR dans le monde entier. Cette technologie et l’additif « AdBlue »
permettent d’enregistrer une réduction pouvant atteindre 80% des
émissions d’oxydes d’azote. L’objectif de ces tests est de réduire la
consommation en optimisant les processus internes de combustion. C’est à
ce niveau que les ingénieurs de Mercedes-Benz spécialisés dans les
voitures tirent profit de l’expérience acquise par leurs collègues du
département des véhicules commerciaux, un secteur au sein duquel la
technologie SCR est déjà utilisée avec succès. DaimlerChrysler envisage
également d’exploiter le potentiel majeur de cette technologie pour les
voitures à moteur diesel, et proposera dans un premier temps la
technologie SCR aux Etats-Unis, où ces essais sont terminés.
L’additif « AdBlue » est une solution aqueuse qui est pulvérisée dans le
système d’échappement en des quantités particulièrement précises qui
varient en fonction de la charge du moteur. Cette solution transforme
les oxydes d’azote en azote et en eau, des composants inoffensifs. Le
réservoir de ce liquide est situé dans le logement de la roue de
secours, et sa capacité s’avère suffisante pour accomplir le kilométrage
correspondant à celui d’un intervalle de maintenance d’un modèle
Mercedes-Benz diesel classique. Le concept-car de Mercedes-Benz bionique
est également équipé d’un filtre à particules diesel sans entretien.
Rigidité supérieure et poids inférieur – un principe de croissance
naturel Le poisson-coffre, qui a fait office de modèle aérodynamique pour le
concept-car, est également un excellent exemple en termes de rigidité et
de légèreté. Sa peau est composée d’écailles hexagonales, qui offrent
une résistance maximale pour un poids minimal et protègent le poisson
avec efficacité.
Les chercheurs de DaimlerChrysler ont examiné cette structure bionique
et exporté son principe sur la Mercedes-Benz bionique grâce à un
processus de calcul spécial. Ce processus repose sur les principes de la
formation des os et autorise par exemple jusqu’à 40% d’augmentation de
la rigidité des panneaux de porte extérieurs par rapport à un design
conventionnel. Si l’intégralité de la coque est définie sur la base de
ce principe bionique, son poids total se réduit d’environ un tiers sans
rien perdre de sa résistance et de son niveau de protection en cas
d’accident.
Haut de page