La F1 a introduit le moteur hybride en 2014, ouvrant la voie à ce type de technologie également dans les voitures de série. Les deux-roues sont définitivement à la traine : la propulsion endothermique règne toujours aussi bien en série qu’en course. Mais nous commençons à parler de plus en plus souvent dans notre environnement aussi et la question se pose spontanément : le MotoGP pourrait-il devenir une tête de pont vers le futur comme la F1 l’était pour les voitures ? La classe supérieure de la moto pourrait-elle passer à l’hybride ? Et quelles seraient, si oui, les complexités technologiques, les coûts et les avantages de performance qui pourraient en découler ? Nous avons transmis ces questions à Mario Uncini Manganelli, ancien ingénieur chez Oral, KTM, Aprilia (avec six championnats du monde Superbike pour pilotes et marques conquis avec la RSV4). L’ingénieur bolonais possède également une expérience dans les groupes motopropulseurs Mercedes F1. Aujourd’hui, il fournit des conseils à diverses entreprises automobiles, à la fois dans les domaines de la moto et de l’automobile, ainsi que dans la diffusion de la science pour les lecteurs de Corsedimoto.
Quels sont les composants de base de la partie hybride ?
Le premier composant est le moteur électrique PMG (moteur/générateur à aimant permanent), qui dans notre cas fonctionnerait non seulement comme un générateur d’électricité mais aussi comme un démarreur. C’est-à-dire qu’il permettrait de se passer des démarreurs externes que l’on utilise actuellement, actionnés par un mécanicien et reliés à la transmission. De plus, l’onduleur et le groupe batterie seraient nécessaires, en plus d’un câblage spécifique nécessaire pour connecter toutes les pièces du système.Une batterie, appelée boost, serait nécessaire pour alimenter la PMG au moment du démarrage afin de ne pas sacrifier l’énergie stockée dans la batterie de bord de la moto.
Quelle pourrait être la configuration hybride idéale ?
Le moteur endothermique pourrait être réduit à 750 cm3, j’indiquerais un V4 comme schéma, avec 230 chevaux et un régime moteur maximal limité à 16 500-17 000 tr/min. La limite de régime servirait à éviter des coûts de développement galopants. La vitesse moyenne du piston autour de 25-26 mètres/seconde, alésage 73-74 mm, course 43-44 mm. Avec ce type de configuration, des puissances nominales de 225 à 230 chevaux pourraient être obtenues au vilebrequin. Le moteur électrique devrait pouvoir tourner à 16-17,5 mille tr/min. Dimensions : Environ 135 mm de diamètre sur 35 mm d’épaisseur et serait refroidi par liquide pour augmenter l’efficacité. Un tel PGM pèserait 7-8 kilos et garantirait un surplus de puissance de 25-27 chevaux, soit environ 20 kW.
Et atteindrions-nous les 300 chevaux endothermiques actuels ?
On pourrait atteindre 250-257 CV (230 CV endothermiques, 27 CV électriques), mais avec un rendement beaucoup plus élevé, car environ 25-27 CV seraient produits par le bloc électrique. Un rendement plus important signifie que le couple fourni par la partie électrique serait réparti sur toute la courbe d’utilisation du moteur, c’est-à-dire pas seulement à haut régime comme cela se produit sur les moteurs endothermiques, s’ils sont disponibles. L’avantage de performance, traduit en temps au tour et en distance, pourrait être très substantiel par rapport à une moto de même cylindrée.
Combien peut peser un MotoGP hybride ?
Prenons la configuration décrite ci-dessus comme référence. Le moteur à combustion interne pourrait peser 5 à 6 kilos de moins qu’un quatre cylindres 1000, en ligne ou en V, la boîte de vitesses complète serait plus petite, tout comme l’embrayage et le groupe de transmission primaire. Il y aurait des économies de carburant, environ 3 à 3,5 litres de moins et un réservoir de carburant plus petit et plus léger. Cependant, le poids plus important des composants de la partie hybride doit être pris en compte. Pour l’onduleur, nous calculons environ 4-5 kg, tandis que la batterie serait d’environ 28 kg, en estimant une capacité de 6-7 kWh avec une densité de 230 Wh/kg. Un MotoGP hybride pèserait 28 kilos de plus qu’un MotoGP actuel, dont la limite de poids est de 157 kilos. Avec les batteries de dernière génération, 250 Wh/kg pourraient être atteints avec une économie d’environ 2 kg (7 % en poids). Certains poids, comme indiqué plus haut, compenseraient et l’augmentation de poids serait majoritairement imputable à la batterie, après une première optimisation importante. Ainsi, le poids réglementaire minimum de l’hybride pourrait être de 185 kilos.
De combien la consommation serait-elle réduite ?
On peut estimer l’économie de carburant, on a déjà parlé de 3,5 litres compensés par la génération électrique. En ce qui concerne la production de CO2, c’est-à-dire l’impact environnemental d’un moteur hybride, il est difficile de répondre, car il n’existe pas à l’heure actuelle suffisamment de littérature technique et de tests connus capables d’évaluer ce type de valeur dans des moteurs à très hautes performances.
Un MotoGP hybride aurait-il des problèmes de sécurité à résoudre ?
Sûrement. La haute tension est un facteur à prendre en considération. Ensuite, la fiabilité de l’onduleur et du moteur électrique doit être vérifiée. Mais ce sont des technologies aujourd’hui à un stade de développement extrêmement avancé dans le domaine de l’automobile et pas seulement de la course. Rien qui ne puisse être optimisé et mieux géré.
Le MotoGP pourrait-il introduire un fournisseur unique pour la partie hybride ?
Les opportunités ne manqueraient pas. Des constructeurs comme Marelli, Bosch, Siemens ou McLaren Electronics, pour ne citer qu’eux, seraient parfaitement capables de mettre en place des unités hybrides à fournir à toutes les équipes en régime d’approvisionnement unique, donc à coûts maîtrisés et égaux pour tous. A l’inverse, impliquer davantage de marques spécialisées augmenterait le défi technologique.
Combien de temps faudrait-il pour se développer ?
Trois ans à partir du moment du lancement de la formule. Donc, si MSMA, Federmoto et les autres entités impliquées décident maintenant d’un tournant similaire, le MotoGP pourrait se lancer dans le Championnat du Monde 2026.
Le guide serait-il différent ?
Résolument. La partie électrique garantirait 25-27 chevaux supplémentaires, exploitables dans une large plage d’utilisation du moteur, surtout si l’on parle de couple du moteur électrique, et pas seulement à l’ouverture maximale du papillon comme cela se produit dans les moteurs endothermiques. Ayant plus de couple, l’aérodynamique entrerait encore plus en jeu, c’est-à-dire la charge verticale produite par les appendices d’aile de plus en plus voyants, ce qui génère une adhérence supplémentaire. Avec plus de couple disponible à différents régimes, ce domaine deviendrait encore plus stratégique. Cependant, le poids plus élevé réduirait l’efficacité du freinage.
De combien de personnes chaque équipe aurait-elle besoin pour gérer la transition vers l’hybride ?
Au moins un ingénieur électricien responsable de la fiabilité du système et de la cartographie des pièces hybrides. L’onduleur serait évidemment programmable et connecté à l’unité de commande principale ou ECU qui contrôle déjà maintenant le moteur endothermique et les fonctions de l’ensemble du véhicule.
Parmi les concurrents actuels du MotoGP, qui pourrait en profiter ?
Honda est champion du monde de F1 depuis des années, ils ont une énorme expérience dans les hybrides. Yamaha pourrait s’appuyer sur les ressources de Toyota (avec qui elle a également eu des contacts dans le passé), donc dans ce cas aussi, ils ont un savoir-faire en interne. Ducati, en revanche, puiserait beaucoup dans les ressources d’Audi, qui est très engagé dans le secteur électrique et débarquera en F1 en 2026. Chez Aprilia, il y a Massimo Rivola, un ancien de Ferrari : imaginez-vous le charme d’un accord de partenariat technique entre Noale et GES Ferrari ? Aujourd’hui, seul KTM n’a aucun lien avec le secteur automobile, mais pourrait très bien puiser dans les ressources disponibles sur le marché.
De combien les coûts augmenteraient-ils ?
Une augmentation par rapport à la technologie actuelle est logique. Un MotoGP hybride pourrait coûter 10 à 15 % de plus, en fonction de la nomenclature. Mais on pourrait compenser en réduisant les unités disponibles à quatre par saison, contre sept actuellement.
L’hybride est-il plausible sur les vélos de route ?
Si les réglementations sur la réduction de la consommation et surtout sur les émissions devaient devenir encore plus strictes, encore plus qu’actuellement, l’hybride pourrait être la voie à suivre. Certes, appliquer un système PMG-onduleur-batterie sur un maxi de route serait compliqué et coûteux, de plus c’est un processus encore plus long que pour la course. Par conséquent, compte tenu des délais de développement, de test et d’homologation, il faudra au moins six à huit ans pour voir un Superbike hybride sur la piste, à partir du moment du lancement réglementaire.
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