Porsche 919 Hybrid

La Porsche 919 Hybrid est une voiture de course de type Sport-prototypes, appartenant à la catégorie des Le Mans Prototype. Elle est développée par Porsche pour courir dans la catégorie LMP1-H du Championnat du monde d'endurance FIA à partir de la saison 2014. Engagée par l'équipe d'usine Porsche Team, elle a notamment permis à la marque de remporter les 24 Heures du Mans 2015, 2016 et 2017 ainsi que les titres pilotes et constructeurs du championnat en 2015, 2016 et 2017.

Bien qu'ayant subi des modifications au cours de ses trois saisons de participation au Championnat du monde d'endurance, la solution technique reste essentiellement la même et repose sur l'association d'un moteur V4 essence turbocompressé placé sur le train arrière, et d'un moteur-générateur électrique sur le train avant. Deux systèmes de récupération d'énergie permettent de recharger les batteries : l'un grâce aux gaz d'échappement et l'autre grâce à l'énergie cinétique du freinage.

La 919 Hybrid est principalement en concurrence avec l'Audi R18 e-tron quattro, et la Toyota TS040 Hybrid (la Toyota TS050 Hybrid à partir de 2016).

Histoire 

Porsche décide en  de participer au Championnat du monde d'endurance FIA, créé en 2012, et de faire son retour après de nombreuses années d'absence aux 24 Heures du Mans avec une équipe d’usine en LMP1. Le constructeur profite alors du nouveau règlement de 2014 favorisant l'efficience énergétique et laissant une grande latitude aux constructeurs quant à l'architecture à adopter. Aux manettes du management global du projet LM P1 se trouve Fritz Enzinger qui rejoint Porsche à partir de fin 2011, tandis qu' est à la tête de la partie ingénierie et qu' dirige l'équipe de course. L'équipe a dû être constituée à partir de zéro, dans le but annoncé de remporter rapidement les 24 Heures du Mans pour la . Alex Hitzinger, qui a précédemment travaillé en Formule 1 en tant qu'ingénieur chez Red Bull Racing et Scuderia Toro Rosso, est responsable du développement de la voiture.

Les choix techniques faits par l'équipe sont très différents de ses concurrents. En effet, si en 2014 Audi utilise un V6 diesel turbo de  sur sa R18 e-tron quattro et Toyota un V8 essence atmosphérique de  sur sa TS040 Hybrid, Porsche se tourne vers un V4 essence turbo de seulement . Le directeur technique du team Porsche Alex Hitzinger justifie ce choix en expliquant que , et qu'il est . De plus, ce moteur V4 dérive du V8 utilisé avec succès en catégorie LMP2 sur la RS Spyder. Il est associé à deux systèmes de récupération d'énergie : un ERS-K cinétique sur l'essieu avant récupérant l'énergie au freinage, et un ERS-H thermique fonctionnant avec une turbine située dans la ligne d'échappement. Ainsi équipée, la 919 Hybrid s'inscrit pour sa première année en classe , comme la Toyota et contre  seulement pour l'Audi.

Le premier roulage du prototype, qui n'a alors pas de nom, est réalisé le  sur le circuit d'essais de Porsche. Timo Bernhard est au volant, et la voiture est dans une livrée « camouflage ».

Le nom « 919 Hybrid », qui fait référence à la fois à la célèbre 917 et à la 918 Spyder, est dévoilé officiellement lors de la Nuit des Champions, le  à Weissach. Les noms des six pilotes courant pendant la saison 2014, sélectionnés par le responsable du projet Fritz Enzinger, sont également dévoilés à cette occasion. C'est ensuite le  de l'année suivante, durant le Salon de l'automobile de Genève 2014, que les couleurs de la voiture et la composition définitive de l'équipage sont présentés au public. Il s'agit de Dumas, Jani et Lieb sur la , et de Bernhard, Hartley et Webber sur la . La nouvelle 911 RSR et son équipage sont d'ailleurs présentés lors de ce même salon de Genève.

La 919 Hybrid fait ses débuts dans le championnat le , lors des 6 Heures de Silverstone, où l'une des deux voitures engagées termine à la troisième place.

919 Hybrid Evo 

En , afin de célébrer la fin de carrière de la 919 Hybrid, Porsche crée la 919 Hybrid Evo, une version modifiée qui s'affranchit du règlement WEC afin d'être plus légère, plus puissante et donc plus rapide. Lors du « 919 Tribute tour » qui s'ensuit, Porsche se rend ainsi sur plusieurs circuits à travers le monde afin d'y battre les records du tour. 

Le , le record du circuit de Spa-Francorchamps est battu avec Neel Jani au volant, en réalisant un temps de , soit  de mieux que le précédent record établit par Lewis Hamilton sur la Mercedes AMG F1 W07 Hybrid. La vitesse moyenne est de  lors de ce tour record, et la vitesse de pointe a été mesurée à .

Le , la 919 Hybrid Evo pilotée par Timo Bernhard bat le record du temps au tour de la Nordschleife en , soit près d'une minute de moins que le précédent record de  réalisé par Stefan Bellof sur une Porsche 956 C le . Cela représente une vitesse moyenne de , et la vitesse maximale atteinte est de  dans la ligne droite.

Technique

Version 2014 

La voiture est engagée dans la catégorie LMP1 Hybride en classe 6 MJ .

La version 2014 exploite l'« unité de puissance » (terminologie du règlement technique) suivante :
 un moteur à essence à quatre cylindres en V de  de cylindrée, suralimenté par un turbocompresseur et à injection directe. Il fournit une puissance maximale de plus de  (500 ch) à l'essieu arrière, via une boîte de vitesses à sept rapports. L'architecture V4 qui a causé de graves vibrations dès  a nécessité un nouveau vilebrequin dès l'automne 2013.
 deux systèmes de récupération d'énergie (nommés ERSA dans le règlement technique) ; le premier (ERS-K) récupère sous forme électrique l'énergie cinétique sur l'essieu avant tandis que second (ERS-H) récupère sous forme électrique l'énergie cinétique des gaz d'échappement. À la différence des monoplaces de Formule 1 hybride de 2014, cet ERS-H est séparé du turbocompresseur et ne permet pas d'actionner le compresseur de ce dernier avec un moteur électrique.
 un stockage d'énergie (nommé ES dans le règlement technique) constitué d'une batterie d’accumulateurs lithium-ion utilisant des nanophosphates, provenant du fabricant A123 ;
 un moteur électrique (nommé MGU dans le règlement technique) qui restitue l'énergie précédemment récupérée, et se trouve sur l’essieu avant, fournissant une puissance maximale de plus de  (250 ch).

La même machine électrique assure les fonctions d'ERS-K et de MGU ; dans le premier cas elle fonctionne en générateur, dans le second en moteur.

Version 2015 

Porsche annonce une voiture profondément remaniée même si l'apparence est proche de celle de 2014. La voiture s'inscrit désormais en classe  et évolue sans toutefois remettre en cause les principes de 2014 :
 le système d'échappement évolue ; au lieu d'une sortie en 2014, deux sorties sont disposées symétriquement à l'axe de la voiture.
 la partie hybride (ERSA, ES et MGU) voit sa puissance maximale portée à plus de  (). La batterie est à refroidissement liquide.

Porsche utilise trois livrées différentes pour les 24 Heures du Mans ( rouge,  noire,  blanche) et utilise une livrée blanche classique pour le reste du championnat.

Version 2016 

En 2016, le moteur de la 919 Hybrid reste dans une configuration identique (V4 turbo de  à 90°) mais un changement de la réglementation limite la quantité d'énergie disponible par tour pour les LMP1. La 919 Hybrid faisant partie de la catégorie  comme l'année précédente, elle dispose de  d'essence par tour, soit une baisse d'environ 8 % impliquant une baisse de la puissance du moteur thermique, à un peu moins de . Ce dernier est cependant plus léger qu'auparavant. La puissance délivrée par le moteur électrique placé sur l'essieu avant est désormais d'un peu plus de , le total s'établit donc à environ  avec les deux motorisations cumulées.

Si le châssis et l'architecture hybride sont majoritairement inchangés, des optimisations ont du être faites pour récupérer et utiliser l'énergie électrique ainsi stockée, particulièrement au niveau du SREC (récupération de l'énergie cinétique) et du système de récupération en électricité de la chaleur de l'échappement, et la partie électrique a dû être optimisée pour en tirer plus de puissance. La batterie lithium-ion, conçue en interne, est d'une nouvelle génération, et le système électrique fonctionne par ailleurs à la tension élevée de , tout comme sur le concept Mission E. L'énergie accumulée peut ensuite être délivrée sur le train avant lorsque le pilote a besoin d'un surplus de puissance.

La voiture est toujours basée sur une monocoque en fibres de carbone en construction sandwich. La boîte de vitesses séquentielle à sept rapports commandée hydrauliquement est quant à elle logée dans une structure en carbone séparée. L'une des nouveautés se situe cependant au niveau aérodynamique. La 919 Hybrid version 2016 sera en effet dotée de trois configurations aérodynamiques, pouvant être utilisées à bon escient selon le circuit, avec par exemple une configuration à forte déportance pour le circuit de Silverstone et une déportance plus faible pour Le Mans. La livrée est différente des années précédentes, la voiture est majoritairement noire et blanche avec des touches de rouge.

Les performances annoncées par Porsche sont les suivantes :

Version 2017 
D'après Porsche, pour 2017 la monocoque est inchangée, mais 60 à 70 % du reste du véhicule est nouveau. La 919 Hybrid concourt toujours dans la classe , qui profite de  de carburant par tour sur le circuit du Mans.

Comme la nouvelle réglementation l'impose, il n'y a plus que deux kits aérodynamiques différents pour toute la saison, permettant donc moins de flexibilité en fonction du circuit. Le règlement affecte aussi les dimensions de certaines pièces de la coque, réduisant l'appui aérodynamique et donc la vitesse en virage, à des fins de sécurité. Plusieurs éléments sont nouveaux, comme les arches de roues plus larges et hauts et les entrées d'air redessinées à l'arrière. 

Le moteur est plus léger et Porsche déclare qu'il est le moteur le plus efficient jamais réalisé par la marque. La puissance est toujours d'un peu moins de  pour le moteur thermique, et un peu plus de  pour le moteur électrique, pour un total d'environ . Porsche précise que 60 % de l'énergie électrique récupérée vient du SREC, et 40 % de l'échappement. Les gaz d'échappement actionnent une turbine tournant à , convertissant l'énergie cinétique en électricité et rechargeant la batterie. Le système d'échappement profite par ailleurs en 2017 d'un allégement. Le poids du véhicule est ainsi le même que l'année précédente, à savoir , malgré les améliorations apportées.

Pour la saison 2017, la voiture dispose d'une nouvelle livrée, principalement blanche et noire, avec des lignes rouges et gris clair courant sur toute la carrosserie.

Version Evo 

La 919 Hybrid Evo, créée pour célébrer la fin de carrière de la 919 Hybrid, comprend plusieurs améliorations rendues possibles par l'absence de respect des réglementations habituelles. La voiture utilisée est l'une de celles ayant participé au championnat WEC 2017, cependant les changements sont nombreux.

Son moteur V4, pouvant utiliser plus d'essence que les  par tour habituellement autorisés à Spa, développe  au lieu de 500, et les moteurs électriques  au lieu de 400, portant le total à près de . Le poids a été réduit de  pour atteindre  à vide, en enlevant notamment l'air conditionné, les essuie-glaces, les feux ou encore des appareils électroniques. L'aérodynamique du véhicule a également été revue avec un diffuseur avant et un aileron arrière plus larges, des jupes latérales, et un DRS, le tout résultant en une force d'appui 53 % plus importante. La longueur totale est de , soit  de plus que la version 2017.

Le , la 919 Evo pulvérise le record du Nürburgring Nordschleife pilotée par Timo Bernhard avec un temps de 5:19:546

Pilotes

Saison 2014 
 Porsche 919 Hybrid  : Romain Dumas, Neel Jani, Marc Lieb
 Porsche 919 Hybrid  : Brendon Hartley, Mark Webber, Timo Bernhard

Saison 2015 
Deux voitures sont engagées pour tout le championnat, la  court seulement à Spa et au Mans.
 Porsche 919 Hybrid  : Brendon Hartley, Mark Webber, Timo Bernhard 
 Porsche 919 Hybrid  : Romain Dumas, Neel Jani, Marc Lieb
 Porsche 919 Hybrid  : Nico Hülkenberg, Earl Bamber, Nick Tandy

Saison 2016 
Comme en 2014, deux voitures seulement sont engagées en 2016, comprenant le même équipage que les années précédentes.
 Porsche 919 Hybrid  : Brendon Hartley, Mark Webber, Timo Bernhard 
 Porsche 919 Hybrid  : Romain Dumas, Neel Jani, Marc Lieb

Saison 2017 
Pour 2017, deux voitures sont toujours engagées, mais la moitié de l'équipage change.
 Porsche 919 Hybrid  : Neel Jani, André Lotterer, Nick Tandy
 Porsche 919 Hybrid  : Timo Bernhard, Earl Bamber, Brendon Hartley

Championnat du monde d'endurance

Saison 2014 
Durant la saison 2014 largement dominée par Toyota et Audi, la 919 Hybrid peine face à ses concurrents, mais fait une bonne remontée en deuxième partie de saison. Les deux Porsche montent sur les deuxième et troisième place du podium dans l'avant-dernière course à Bahreïn, et la  remporte la victoire dans la dernière course à São Paulo, devançant alors de très peu ses concurrents de chez Toyota. Peu avant la fin de cette même course, Mark Webber à bord de la Porsche  a un violent accident à la suite d'un accrochage avec la Ferrari 458 Italia , mais s'en sort sans blessures majeures.

Pour son retour dans la catégorie reine de l'endurance à l'édition 2014 des 24 Heures du Mans, Porsche engage les deux mêmes voitures que dans le reste de la saison. Porsche se qualifie deuxième sur la  et quatrième sur la , s'intercalant entre les Toyota. Malgré un important manque de puissance, la Porsche  a plusieurs fois pris la tête de la course. Elle termine non classée et la  abandonne le dimanche.

Saison 2015 

La saison 2015 du championnat du monde d'endurance FIA voit Porsche remporter la majorité des courses. Si la 919 Hybrid termine deuxième aux deux premières manches à Silverstone et à Spa-Francorchamps, elle remporte en effet les 24 Heures du Mans 2015 mais aussi les cinq courses suivantes d'affilée, ce qui lui garantit le titre constructeur avant même que la dernière course soit jouée à Bahreïn. À la suite de la dernière course à Bahreïn remportée par la 919 Hybrid , le titre Pilotes est également gagné par l'équipage de la  constitué de Bernhard, Hartley et Webber, malgré une cinquième place due à des problèmes techniques.

Pour les 24 Heures du Mans, Porsche engage trois LMP1 et réalise le doublé avec ses 919 Hybrid  et , terminant la course avec deux tours d'avance sur la première Audi R18 e-tron quattro. C'est la 17 victoire au Mans du constructeur et la première depuis 1998, un an après leur retour en 2014.

Saison 2016 

Pour la saison 2016 du championnat du monde, Porsche engage seulement deux voitures, y compris au Mans où elles étaient trois l'année précédente. Elles portent cette année-ci les numéros 1 et 2. 

En début de saison à Silverstone, la victoire revient à la 919  après la disqualification de l'Audi . Durant cette même course, la  est contrainte à l'abandon à la suite d'un accident. Puis à Spa, la  termine deuxième tandis que sa coéquipière ne finit qu'à la 26 place. Les quatre courses suivantes, au Mans, au Nürburgring, à Mexico, et sur le Circuit des Amériques, sont remportées d'affilée avec la 919 Hybrid.

Au Mans, deux voitures prennent le départ, comme pour le reste de la saison. L'édition est marquée par la domination de Toyota et de Porsche, mais le premier s'incline après un problème technique rencontré à quelques minutes de la fin, qui immobilise la TS050 Hybrid et l'empêche de gagner. Alors que l'écart était de  en faveur de la Toyota juste avant l'incident, c'est finalement la Porsche  pilotée par Romain Dumas, Neel Jani et Mark Lieb qui s'impose.

Saison 2017 
Porsche remporte le  les 24 Heures du Mans pour la 3e fois consécutive, avec la Porsche 919 Hybrid n°2.

Palmarès

Saison 2014

Saison 2015

Saison 2016

Saison 2017

Notes et références

Notes

Références

Annexes

Articles connexes 
 Principales concurrentes :
 Audi R18 e-tron quattro
 Toyota TS040 Hybrid et TS050 Hybrid
 Nissan GT-R LM Nismo
 Porsche Team
 Championnat du monde d'endurance FIA : 2014, 2015, 2016, 2017

Liens externes 
 
 
 
 

Sport-prototype d'endurance
Le Mans Prototypes