Projet ANR-10-STKE-0004 – CAP : Camion à Assistance Pneumatique
Programme : Stockage innovant de l’énergie (Stock-E) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Iyad BALLOUL (RENAULT TRUCKS)
Partenaires : Laboratoire Ampère; Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique; RENAULT TRUCKS
Montant : 613228.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 24 mois
Résumé : Le concept d’hybride pneumatique permet d’absorber l’énergie cinétique du véhicule pendant les phases de décélération, et de la stocker dans un réservoir sous forme d’air comprimé, et enfin d’utiliser ultérieurement cette énergie pendant les phases moteur.
Capturer, stocker et réutiliser l’énergie de freinage permet ainsi de réduire la consommation de carburant de 4% à 18%.
L’idée n’est pas nouvelle, beaucoup d’articles dans la littérature défendant l’intérêt de l’hybride pneumatique, mais aucun produit n’est encore commercialisé sur le marché malgré la maturité des composants pneumatiques qui seraient impliqués dans une telle technologie. 
La plupart des travaux dans la littérature proposent de combiner l’hybride pneumatique avec un moteur à distribution variable afin d’employer sa flexibilité pour contrôler les flux dans les circuits d’air . Une autre catégorie de travaux propose de redessiner le moteur pour y ajouter des soupapes dédiées au fonctionnement induit par l’hybridation pneumatique. 
Le projet CAP vise à concevoir et à évaluer ce système pneumatique de récupération d’énergie de freinage. L’application ciblée pendant le projet est un camion long routier (40 tonnes). Cette application est connue pour sa consommation élevée de carburant et son petit potentiel pour un hybride électrique, car l’hybride électrique a un rapport rendement / prix très défavorable dans ce cas précis. Par contre, l’hybride pneumatique, grâce à sa simplicité, son coût faible, et son recyclage facile permettrait une amélioration notable de la consommation de carburant et une réduction des émissions gazeuses. 
Par conséquent, ce programme de recherche industrielle est pleinement en cohérence avec le troisième axe thématique de l’appel d’offre de l’ANR STOCK-E.
Du point de vue des méthodes et de la démarche scientifique de mise au point d'un tel système, l'appui d'outils numériques (prototypes virtuels) aussi bien au niveau système (dimensionnement, contrôle-commande) qu'au niveau du calcul des écoulements (pertes, ondes de pression, acoustique) est essentiel. En effet, les cycles de conception de produits industriels tels que l’automobile se sont considérablement raccourcis au point de transformer les outils et la répartition des charges : on a recours à de moins en moins d’expériences et l’intervention des sous traitants dans la conception est de plus en plus fréquente. Lors du cycle de conception d’un véhicule roulant, la prise en compte des phénomènes associés à des écoulements de fluides a pris une importance majeure sous l’effet de contraintes d’économie énergétique (aérodynamique, motorisation), de confort (bruit, climatisation) et de sécurité (freinage).
Cette vision conduit naturellement à l’approche système qui consiste à décomposer l’ensemble de la chaîne en process élémentaires (bien évidemment à des échelles différentes suivant le problème à traiter), chacun caractérisé par une ou plusieurs physiques (mécanique, électricité, fluide, thermique,…) pouvant être représentées par des modèles plus ou moins imbriqués. La fidélité de ces modèles vis à vis de la physique devient une donnée essentielle, ce qui est incompatible avec les simplifications qu’impose généralement la mécanique des fluides pour avoir des temps de calcul « raisonnables ».