Au meilleur de sa forme

Plus puissante, plus endurante, plus efficace : la nouvelle 911 Carrera s’offre le meilleur de la technique. Cette année, les moteurs turbo sont inscrits au tableau d’honneur des nouveautés.

Toujours plus haut, toujours plus vite, toujours plus fort. L’équipe de développement de la 911 fait sienne la devise de l’olympisme. À peine la dernière génération de Porsche 911 avait-elle été présentée au public en 2011 que les concepteurs de la marque se retiraient au Centre de développement de Weissach pour travailler à la nouvelle version. L’excellence n’attend pas : « Pour rester en tête, il faut sans cesse remettre son ouvrage sur le métier. »

Mais en premier lieu, un sportif de haut niveau doit se confronter aux chiffres. Prenons la 911 Carrera : puissance de 370 ch (272 kW), boîte à double embrayage Porsche-Doppelkupplung (PDK). Par rapport à la génération précédente, les progrès sont patents : avec ses 14,8 s, elle gagne presque une seconde pour franchir le 0 à 200 km/h. Mais surtout, et c’était un objectif majeur des nouveaux développements, elle ne consomme que 7,4 l/100 km en cycle européen, contre 8,2 auparavant. La 911 Carrera S, d’une puissance maximale de 420 ch (309 kW), passe de 0 à 200 km/h en seulement 13,2 s et se contente de 7,7 litres de carburant, précisément un litre de moins qu’auparavant. Mais dans la vie de tous les jours, ce n’est pas tant l’accélération départ arrêté qui compte, c’est plutôt la reprise. En la matière, la nouvelle Carrera, équipée d’une boîte manuelle, n’est pas en reste : il suffit d’enclencher l’avant-dernier rapport pour passer de 80 à 120 km/h en 5,5 s.

Moteur turbo

1 VarioCam Plus
Les nouveaux moteurs Boxer utilisent un système de calage des arbres à cames d’admission et d’échappement entièrement variable. La course des soupapes d’admission est également variable.

2 Pompe à eau
Une pompe à eau débrayable accélère la montée en température du moteur après le démarrage.

3 Carter de vilebrequin
Le revêtement ferreux des chemises réduit considérablement le frottement et la consommation d’huile.

4 Injection directe
Les soupapes d’injection, disposées au centre, injectent le carburant à une pression pouvant atteindre 250 bar.

5 Turbocompresseurs
Deux turbocompresseurs assurent un couple élevé et stable entre 1 700 et 5 000 tr/min.

6 Refroidisseur d’air de suralimentation
L’air comprimé sortant du turbocompresseur est refroidi par de l’air à température ambiante afin d’augmenter la puissance.

« Mais comment est-ce possible ? », pourrait se demander le novice à qui l’on annoncerait de telles performances. En guise de réponse, Thomas Krickelberg, chef de projet en charge de la motorisation de la 911, se saisit d’une feuille de papier. Sur cette feuille, la courbe de couple de la nouvelle génération de Boxer six cylindres de trois litres de cylindrée, utilisée pour la première fois sur les 911 Carrera et Carrera S : une courbe qui n’a de courbe que le nom, avec son allure parfaitement plane entre 1 700 et 5 000 tr/min. Pour l’expert en motorisation automobile, le doute n’est pas permis : il ne peut s’agir que d’un moteur turbo. Les moteurs atmosphériques dépourvus de turbocompresseurs ont besoin de monter dans des régimes élevés pour pouvoir libérer le couple et la puissance. Même si Porsche s’est déjà mué en pionnier de la suralimentation avec la 911 Turbo, le constructeur misait jusqu’à présent sur les moteurs atmosphériques pour ses modèles Carrera. Il faut dire que leur réactivité et leur performance à hauts régimes avaient de quoi convaincre les plus exigeants des conducteurs. « Nous avons tout fait pour que les nouveaux moteurs turbo de la Carrera n’altèrent en rien la sensation de conduite ressentie au volant d’un modèle équipé d’un moteur atmosphérique », promet Thomas Krickelberg.

Les concepteurs se sont imposé une contrainte de taille : minimiser le temps écoulé entre le moment où le conducteur appuie sur la pédale et celui où le couple est à son maximum. De nombreuses améliorations y contribuent. Ainsi, plutôt que d’utiliser un seul turbocompresseur, Porsche en utilise deux plus petits, un par rangée de cylindres. Les compresseurs plus petits présentent moins d’inertie et atteignent plus rapidement leur régime de fonctionnement. Autre spécificité : sur la nouvelle 911, le flux des gaz d’échappement à travers la turbine est régulé par une soupape électropneumatique à action rapide. Le nouveau calculateur moteur semble savoir lire dans les pensées du conducteur. « Grâce à un système électronique embarqué, l’ordinateur de bord détecte lorsque la conduite est particulièrement sportive », explique Thomas Krickelberg. Dans ce cas, ou si un mode de conduite sportive a été sélectionné, une certaine quantité de gaz d’échappement est dirigée en continu vers la turbine pour la maintenir en mouvement, et tenir ainsi l’ensemble de la chaîne cinématique sous tension. Par ailleurs, l’accent a été mis sur un couple élevé à bas régime. Avec le perfectionnement du système VarioCam Plus, l’ouverture et la fermeture des soupapes d’échappement peuvent être largement ajustées, alors que jusqu’à présent, seuls le calage et la course des soupapes d’admission pouvaient varier.

Turbocompresseurs

1 Disposition
Les deux turbocompresseurs étant proches de la culasse, la déperdition d’énergie est minime, améliorant ainsi la réactivité du moteur.

2 Wastegate
L’actionneur électropneumatique de la soupape de décharge, ou wastegate, permet de limiter le flux de gaz d’échappement afin de réguler la pression de suralimentation.

3 Roue de la turbine
La roue de la turbine est animée par les gaz d’échappement. Elle transmet l’énergie cinétique à la roue du compresseur qui est reliée au même arbre.

4 Roue du compresseur
Elle comprime l’air d’admission qui entre dans la chambre de combustion.

Pour atteindre la puissance maximale d’un moteur turbo, il faut impérativement refroidir l’air de suralimentation. En effet, lors de la compression, la température de l’air injecté augmente. Or l’air chaud se dilate. Avec la dilation, il y a moins de molécules d’oxygène, nécessaires à la combustion, qui pénètrent dans la chambre de combustion. Si bien que, en l’absence de refroidissement par l’air ambiant, la puissance finirait par chuter. Le défi pour les concepteurs consistait donc à faire parvenir l’air de refroidissement aux refroidisseurs, sans élargir outre mesure l’arrière de la voiture : un travail d’orfèvre a été mené pour faire en sorte que ces aménagements techniques ne dénaturent en rien l’esthétique de la voiture.

Refroidissement de l’air de suralimentation

1 Collecter
L’air ambiant nécessaire au refroidissement de l’air de suralimentation pénètre devant l’aileron arrière.

2 Refroidir
Deux échangeurs de chaleur placés à gauche et à droite font baisser la température de l’air de suralimentation.

3 Evacuer
L’air de refroidissement sort du compartiment moteur par deux ouvertures aménagées dans la jupe arrière. La conception de ces ouvertures permet de faire baisser la pression.

Si la suralimentation est certes le trait marquant de la nouvelle génération de moteurs Boxer, elle n’est pas pour autant la seule amélioration notable. En effet, les deux moteurs de trois litres de cylindrée ont presque été entièrement revus. C’est le cas notamment de l’injection directe. Pour la première fois, les injecteurs sont disposés au milieu, ce qui signifie que l’injecteur se trouve précisément entre les quatre soupapes d’admission et d’échappement. Injecté à une pression pouvant atteindre 250 bar, le carburant est pulvérisé en minuscules gouttelettes dans le cylindre. Il se répartit alors de manière uniforme dans la chambre de combustion, avec une moindre accumulation sur les parois, ce qui lui permet de brûler mieux et plus proprement. C’est ainsi que la 911 Carrera satisfait sans coup férir les seuils d’émission de la norme Euro 6.

Pour la partie mécanique des nouveaux moteurs, le mot d’ordre était : le plus léger possible, aussi peu de frottement que possible. Le nouveau carter de vilebrequin réunit parfaitement ces deux qualités. Le matériau utilisé auparavant, à plus forte teneur en silicium, a été remplacé par un alliage léger d’aluminium moulé. Un procédé d’enduction innovant permet d’éviter les lourdes chemises de cylindre en fonte grise. Ainsi, des particules ferreuses produites par rayons plasma sont appliquées sur les parois du cylindre, dont la rugosité est optimisée par un traitement mécanique. La surface offre ainsi une meilleure tenue, notamment face aux différentes qualités de carburant disponibles, mais présente également un frottement nettement moindre. Au total, le carter de vilebrequin pèse 1,5 kg de moins qu’auparavant. L’utilisation de plastique pour le carter d’huile et l’absence de système d’admission d’air secondaire pour l’épuration des gaz d’échappement permettent d’économiser au total 4 kg supplémentaires.

Aérodynamique et conception légère

1 Lignes affûtées
Avec son coefficient de traînée de 0,29, la nouvelle 911 Carrera n’a rien à envier à ses aînées.

2 Intelligence
Lorsque la charge du moteur est faible, les lamelles du refroidisseur se ferment pour réduire la résistance à l’air.

3 Légèreté
Grâce à leur nouveau procédé de fabrication, les jantes sont particulièrement légères, contribuant ainsi à la sobriété et au confort de la voiture.

La perte de poids est particulièrement efficace pour les pièces qui ne sont pas suspendues : les roues. Les nouvelles jantes 20 pouces à l’esthétique filigrane sont particulièrement légères grâce au procédé de fabrication dit de fluotournage, qui permet de gagner en robustesse par rapport aux autres procédés de forgeage, tout en délestant chaque roue de plusieurs centaines de grammes. Sur le train arrière, les jantes ont gagné 0,5 pouce en largeur, pour une tenue de route irréprochable même aux couples les plus élevés. Les pneus arrière de la version de base sont donc, en toute logique, également plus larges, avec des dimensions de 295/35 contre 285/35 auparavant.

La 911 Carrera, plus athlétique que jamais, a gagné en maniabilité, notamment lorsqu’elle est équipée du système de roues arrière directrices, proposé en option, qui réduit jusqu’à 50 cm le rayon de braquage grâce à l’orientation inversée des roues arrière lors des manœuvres. À plus de 80 km/h, les roues arrière tournent également très légèrement, mais dans la même direction que les roues avant, ce qui contribue à stabiliser le véhicule en courbe rapide ou lors d’un brusque changement de voie. Dans sa nouvelle déclinaison, force est de constater que la 911 a su une fois encore se réinventer pour atteindre l’excellence.

Texte Johannes Winterhagen