Les hybrides de course Episode 1 : Panoz Q9 (1998) - « Sparky », le bébé de Don Panoz

Les hybrides de course... vaste sujet, d'actualité. Aujourd'hui, les meilleures voitures des 24 heures du Mans sont des hybrides, et toute Formule 1 également. Dans cette série, je vous propose de suivre l'histoire de ces technologies qui ont changé la face du sport automobile.

I. L'idée de Don Panoz

Qu’est-ce qu’un hybride ? Un véhicule hybride est un véhicule exploitant au moins deux systèmes énergétiques différents, dont l’un au moins est réversible, pour la propulsion. L’exemple typique est le véhicule hybride thermique/électrique, qui utilise soit le système non réversible constitué de son réservoir de carburant fossile et de son moteur à combustion interne, soit le système réversible constitué de sa batterie et de sa machine électrique, soit motrice soit génératrice.

Une telle définition implique que tout véhicule hybride se doit de posséder trois éléments essentiels :

- des stockages (plusieurs types : batterie, réservoir…)

- des convertisseurs (moteur…)

- des couplages entre les différents systèmes énergétiques.

Le couplage définit le type d’hybride. On distingue :

- hybrides séries, avec couplage électrique : le moteur thermique entraîne une machine électrique qui alimente une batterie (couplage électrique), celle-ci alimentant un moteur électrique pour la propulsion. Le moteur thermique n’est finalement plus q’un prolongateur d’autonomie.

- hybrides parallèles, avec couplage mécanique : cette fois, le système électrique est couplé au système thermique par ajout de couple ou de vitesse.

- hybrides séries et/ou parallèles pouvant fonctionner dans les deux modes.

Dans la pratique, les voitures hybrides ont commencé à apparaître dans les années 1990, avec la Toyota Prius en 1997, sachant que PSA avait étudié un concept de 405 en hybride série dès 1991, et que certains ingénieurs fort inspirés avaient commencé à creuser la question dès 1983.

Quels sont les intérêts de tels systèmes ? L’aspect réversible de l’un des systèmes énergétiques permet d’exploiter les phases qui correspondent classiquement à de la dissipation (freinage et ralentissement). De plus, en fonction du type d’hybridation, il est possible de faire travailler le moteur thermique dans les plages où il a le meilleur rendement. Donc, on dispose de plus de puissance, ce qui permet de moins consommer… ou d’aller plus vite.

Mais en compétition ? C’est là toute l’idée de Don Panoz. Vous voyez ces images magnifiques montrant les freins surchauffés des voitures à Mulsanne qui éclairent la nuit mancelle ? Sans doute que Don Panoz y a vu ce qu’elles révèlent vraiment : nous admirons de la dissipation d’énergie, fournie à la base par le moteur, sous sa forme la moins noble possible : de la chaleur.

Un calcul assez simple (mais grossier), basé sur les données d’Audi sport, nous permet d’estimer que la Panoz Esperante GTR-1 dissipe par tour du circuit des 24 heures 19,4 MJ d’énergie cinétique. Ceci en considérant que tout ralentissement est une perte d’énergie (c’est le cas dans l’absolu). Imaginons que ces 19,4 MJ sont parfaitement stockés dans la voiture, ils permettent de restituer 120 cv supplémentaires sur l’ensemble du tour. Bien évidemment, dans la vraie vie, tout n’est pas récupérable, et les conversions d’énergie sont loin d’être parfaites… Mais l’idée est là. Pour Panoz, c’est surtout la possibilité de moins passer au stand qui est intéressante. Ces 19,4 MJ d’énergie correspondent à un demi-litre d’essence par tour. Non négligeable.

II. Carrière sportive

L’histoire commence en 1997 lorsque Panoz fait débuter au Mans ses Esperante GTR-1. Elles font plutôt forte impression, leur moteur avant leur conférant un style incroyable, mais aucune des voitures engagées ne termine la course. Une victoire à Road Atlanta en fin d’année récompense tout de même le travail prometteur de l’équipe.

Pour 1998, l’Esperante est affutée, et ses résultats s’en ressentent. Elle sera une adversaire redoutable dans la catégorie GT1.

Mais 1998 est aussi l’année de naissance de la variante hybride. Le moteur électrique de 150 cv est développé avec Zytek, et c’est l’équipe britannique David Pryce Racing qui met au point la voiture. Dénommée Q9, peinte en violet électrique avec des éclairs jaunes, celle que l’on surnomme dès lors « Sparky » se distingue de sa grande sœur par une large entrée d’air au niveau de la portière droite, afin d’assurer le refroidissement du pack de batteries disposé sur le siège passager. Et c’est bien là que réside une partie du problème : les batteries pèsent plus de 150 kg !

Les grands débuts ont lieu lors de la journée d’essais préqualificatifs des 24 heures du Mans 1998. Les performances sont décevantes. Selon Don Panoz, l’erreur qui fut fatale à la voiture fut de la faire tourner avec les 150 kg de batteries, là où seuls une trentaine de kilogrammes auraient suffit étant donné la durée des essais. Le surpoids empêcha la voiture de se qualifier. S’en était fini pour Sparky.

Enfin, pas tout à fait. Les fortes sommes investies et la passion poussèrent Don Panoz à engager son concept lors de l’édition inaugurale du Petit Le Mans à Road Atlanta (épreuve crée par Don Panoz lui-même après avoir racheté le circuit). Qualifiée en 11ème position (sur 31 engagés), la voiture rallie l’arrivée à la 12ème place aux mains de Doc Bundy, John Nielsen et Christophe Tinseau. C’est un petit pas certes, qui n’intéresse pas les constructeurs du moment, mais pourtant, l’histoire vient de s’écrire.

En 1999, l’arrivée des LMP1 Roadster S pousse les Esperante GTR-1 vers la sortie. Le projet de la Q9 est abandonné.

III. Technique

1. Les systèmes énergétiques

• Système non réversible :

Moteur thermique :

Type : V8

Cylindrée : 6 L

Puissance maximale : 640 cv

• Système réversible :

Système hybride :

Type : moteur électrique

Puissance : 150 cv

Récupération d'énergie : système de récupération d'énergie au freinage

2. Les systèmes de stockage

Packs de batteries.

Poids : environ 150 kg

3. Le couplage

Si peu d’informations sont disponibles, il semble que le couplage soit de type parallèle, comme la plupart des hybrides disponibles sur la route. Ce type de couplage permet des configurations dites « Mild-Hybrid », permettant une récupération d’énergie au freinage et une assistance au moteur thermique.

IV. Bilan

Trop lourde, trop « brute de décoffrage », mais surtout trop en avance sur son temps, la Panoz Esperante GTR-1 Q9 « Sparky » est presque passée inaperçue dans l’histoire du sport automobile. La performance obtenue par les hommes de Don Panoz à Petit Le Mans en 1998 n’a pas impressionné les grands constructeurs qui concourraient ce jour là, à commencer par Porsche. Aujourd’hui, Porsche triomphe au Mans avec son système hybride. Et la Formule 1 est aujourd’hui inséparable de ses V6 turbo-hybrides. Ce qui manquait à « Sparky » ? Plus de moyens, une conception peut être plus centrée sur la propulsion hybride, et des batteries modernes.

N’oublions pas donc, les pionniers de l’hybride en compétition, Don Panoz et « son » Sparky, qui ouvrirent la route au sport tel que nous le connaissons aujourd’hui.

Comments

[Ayzonfire]

Bonjour, je suis Alexandre de la page Panoz the good old days sur Facebook



Je me permet d'écrire pour corriger un peu ton bilan car on a l'impression que tu te fie trop à ce que l'on a aujourd'hui (c'est ce que je comprend en te lisant) La Q9 était LE TOP DU TOP de l'époque en ce qui concerne la technologie KERS et des batteries on pouvait pas faire mieux a cause des limitations technologiques. Pour preuve il a fallu encore 10 ans pour voir un système KERS victorieux et léger en F1 et plus ou moins fiable (McLaren utilisait le systeme Zytek justement)