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Porsche 911 Carrera
Développement et essais
Porsche 911 Carrera • Développement et essais
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Naissance d’une nouvelle 911
Développement et essais de la nouvelle Porsche 911
On ne la voit pas. On ne l’entend pas. Mais on la sent : la construction légère était inscrite
tout en haut de la liste des priorités imposées par le cahier des charges de la nouvelle 911.
La construction légère est synonyme de gain d’agilité et de dynamisme, de baisse de la
consommation et des émissions. En d’autres termes : elle signifie plus de Porsche Intelligent Performance.
L’une des premières études réalisées dans le cadre du prédéveloppement de la nouvelle
911 s’est donc concentrée en toute logique sur la carrosserie de construction légère. Ou
plus précisément, sur le bloc arrière réalisé en aluminium. La mise en œuvre d’alliages
légers sur cette partie de la voiture ne permet pas seulement d’abaisser le poids total de
la voiture, mais aussi d’assurer une répartition plus équilibrée des masses.
Un peu plus de dix-huit mois avant que le feu vert pour le développement de la nouvelle
génération de la Carrera n’ait été donné, les ingénieurs d’étude ont lancé les premiers
essais. Une 911 de la production alors en cours a servi de cobaye. La partie arrière a été
complètement enlevée et remplacée par une copie en aluminium. À l’aide de vastes essais,
les ingénieurs ont ainsi pu étudier le gain de poids réel qu’il était possible de réaliser avec
une construction en alliage léger sans devoir faire de concessions sur des qualités élémentaires de la carrosserie, telles que la rigidité ou l’acoustique. En même temps, les concepteurs Porsche ont analysé les méthodes de fabrication les mieux adaptées à la production
des nouvelles pièces. Les essais ayant abouti à des résultats positifs par rapport à la voiture
de série, il était acquis que la nouvelle 911 serait réalisée en grande partie en aluminium.
Parallèlement au prédéveloppement de la carrosserie, les spécialistes des systèmes de
direction ont étudié, au début de l’année 2007, les premières alternatives au système de
direction hydraulique conventionnel. L’objectif était le suivant : réduire, là aussi, la consommation de carburant pour une précision directionnelle au moins égale à celle du système connu.
La solution qui s’est proposée était d’adopter une direction électromécanique. Mais si les
systèmes à assistance électromécanique courants sur le marché ont pu répondre à la première exigence, ils étaient incapables de satisfaire la deuxième, soit la précision et le retour
d’information de haut niveau propre à toute Porsche.
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C’est pourquoi les ingénieurs ont conçu un système inédit se distinguant par une mécanique
extrêmement directe et rigide et un régulateur d’un nouveau type qui n’est pas géré par
cartographie, mais applique un couple de braquage asservi à la situation de conduite. La
différence essentielle par rapport aux directions électromécaniques conventionnelles réside
dans le fait que la solution Porsche ne prévoit pas de gestion, mais autorise une régulation
effective grâce à l’évaluation ultraprécise des forces résultantes sur la crémaillère et au
traitement de ces paramètres.
Un premier modèle d’étude greffé sur une 911 de série a confirmé les attentes des ingénieurs.
Le concept s’est aussi avéré être bien supérieur à un système alternatif également monté
à la mi-2007 sur une 911 de la production alors en cours.
Or, les ingénieurs d’étude de la 911 n’ont pas seulement planché très tôt sur de nouveaux
systèmes permettant d’augmenter l’efficience. En effet, ils ont réfléchi au moins autant à
des innovations permettant d’améliorer encore le comportement dynamique qui compte,
comme on le sait, parmi les compétences clé de la 911. C’est ainsi qu’ils ont inventé le
PDCC, un antiroulis d’un nouveau type pour voitures de sport. Le développement de ce
point fort de haute technicité a commencé dès 2005, lorsqu’une 911 bizarrement penchée
est entrée sur le skid-pad à Weissach pour y boucler tour après tour. Quel était le sens
profond de cette démarche ? Une étude fondamentale pour savoir si une voiture de sport
sans l’inclinaison typique en virage peut supporter une accélération transversale plus importante et, donc, rouler plus vite.
Les résultats étaient clairs et nets et c’est ainsi que lors de la phase de prédéveloppement
de la nouvelle 911, les premières voitures d’essai dotées d’un antiroulis actif ont été construites. Il était acquis d’emblée que le système PDCC avec son vérin central au milieu de
la barre antiroulis, tel qu’il est proposé sur le Cayenne et la Panamera, ne convenait pas à
la 911 : sous la voiture, il n’y a tout simplement pas la place requise pour loger ce système.
C’est pourquoi les ingénieurs d’étude Porsche ont conçu un nouveau système se distinguant par des actionneurs réglables entre la barre antiroulis et la suspension des roues,
système n’existant pas sous cette forme sur des voitures de série. Une fois les premiers
modèles d’essai réglés de sorte à assurer un fonctionnement irréprochable, ils ont été mis
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à l’épreuve sur le circuit du Nürburgring. Une mise à l’épreuve plus que concluante : à plusieurs reprises, les prototypes du PDCC ont été remplacés par des barres antiroulis conventionnelles sur la voiture d’essai, mais dotée de l’antiroulis, la 911 a systématiquement
mis 5 à 6 secondes de moins pour boucler la Boucle Nord. L’avenir du PDCC dans la nouvelle 911 était donc tracé.
Le catalogue des objectifs à atteindre par la 911, nouvelle génération, adopté en octobre
2007, a été établi sur la base de ces études préliminaires. Pour les ingénieurs d’étude
Porsche, c’était le coup d’envoi : à partir de ce moment, ils avaient 48 mois pour porter le
nouveau véhicule à la mise en série – la période habituelle dans le département Développement Porsche. Les points essentiels : conforter la position de pointe de la 911 dans son segment de marché en améliorant à nouveau le comportement dynamique et les performances routières, la consommation et les émissions. Pour réussir ce défi, la réalisation de la
plateforme en une conception aluminium hybride était un point central. La direction électromécanique innovante a également pris le chemin du développement menant à la mise en
série, tout comme le PDCC. Il fallait de plus optimiser l’agrément de conduite, la climatisation et le niveau sonore, entre autres en améliorant l’habitabilité de la voiture à l’avant et
à l’arrière. Ces objectifs ont été liés à l’exigence de restyler l’extérieur et l’intérieur.
C’est dans le cadre de l’approche simulatoire la plus importante jamais menée lors du développement d’une nouvelle génération de voitures Porsche que les ingénieurs ont commencé
à fusionner en virtuel tous les systèmes et conceptions projetés. Les dimensions de base
de la nouvelle plateforme 911, y compris l’empattement et la voie, découlaient des objectifs visés. En été 2008, les premiers prototypes préliminaires ont été réalisés et ont servi
à vérifier les résultats des simulations. Les exigences concrètes à respecter par le développement des voitures de série se sont ainsi cristallisées et ont été inscrites au cahier des
charges à l’automne 2008.
Dans le cadre d’un programme associant étroitement développement et mise à l’épreuve,
la nouvelle 911 a progressivement atteint le stade de voiture de série. Des systèmes comme
la nouvelle direction électromécanique ou le PDCC ont été testés dans un premier temps
tant sur des démonstrateurs – des voitures de sport modifiées issues de la production de
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série – que sur des prototypes préliminaires. Les composants ont dû fournir la preuve de
leur bon fonctionnement et de leurs performances essentiellement sur la route, alors que
leur endurance et leur résistance aux sollicitations extrêmes ont été vérifiées sur des bancs
d’essai à cadence accélérée. De concert avec l’université de Munich, un banc d’essai spécifique a été créé pour le seul développement de la direction électromécanique. Il permet de
simuler toutes les situations de conduite importantes et de vérifier la réaction de la direction.
Mais ce n’était pas la seule invention faite dans le cadre du développement de la direction
: de nouvelles approches dans la fonction du système ont débouché sur le dépôt de deux
brevets. Lors du développement du PDCC, les ingénieurs se sont également avancés en
terre inconnue. Ainsi, Porsche a aussi déposé trois brevets pour des innovations relatives
à l’antiroulis.
Quant à la nouvelle carrosserie de construction hybride, un martyre bien particulier lui a été
réservé. Dans différentes chambres de tortures, elle a effectué un essai de résistance à la
corrosion reproduisant à une vitesse grand V toutes les contraintes climatiques à laquelle
une carrosserie peut être exposée au cours de plusieurs décennies. Parmi ces contraintes,
il n’y a pas seulement toutes les influences naturelles, mais aussi des agressions supplémentaires, créées par exemple par de nouveaux sels d’épandage particulièrement agressifs en
raison de leur teneur accrue en chlorure de magnésium. C’est surtout l’association des
matériaux – acier, aluminium et magnésium – qui a dû prouver sa résistance dans ce contexte. La nouvelle 911 a bien surmonté cet enfer pour toute voiture et est désormais bien
armée pour la garantie de douze ans que Porsche accorde contre la corrosion perforante.
Après les démonstrateurs et les prototypes préliminaires déclinés à un degré plus ou moins
important de voitures de sport modifiées issues de la production de série, les prototypes
correspondant aux différentes étapes du développement ont pris la suite dès 2009. Tout
était alors en jeu : mis en œuvre essentiellement pour la mise à l’épreuve de la voiture dans
son ensemble, ils ont servi à accorder tous les composants individuels les uns aux autres
et à procéder au réglage du châssis, à vérifier la résistance en fonctionnement et la fonctionnalité lors d’une utilisation proche de la pratique.
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En termes concrets, cela équivalait à des essais d’endurance harcelants sur des bancs
d’essai hydrauliques qui ont tracassé les châssis autant que la carrosserie, à des sollicitations
vérifiant la résistance en fonctionnement sur le terrain d’essai Porsche au Centre de Développement de Weissach et à des essais de longue durée effectués à l’intérieur et à l’extérieur
de l’enceinte du constructeur. L’un des examens les plus impitoyables : l’essai d’endurance
sur le terrain d’essai avec ses pistes dont le revêtement varie entre normal et extrêmement
dégradé. Cet essai simule une vie de voiture dans des conditions quasiment exclues dans
l’utilisation pratique entre les mains des clients tellement elles sont rudes. Lors de l’essai
d’endurance sous sollicitation extrême, les prototypes de la 911 ont dû fournir la preuve
de leur bonne forme, car il équivaut à quelque 200 000 kilomètres effectués à vitesse élevée par le client. Lors de l’essai d’endurance sur route, au cours duquel les pilotes essayeurs
se relayant en plusieurs équipes ont parcouru 160 000 kilomètres en ville, sur route et sur
autoroute en l’espace de quelques mois seulement, les voitures d’essai ont, en revanche,
été confrontées à des conditions quotidiennes. Cet essai était indispensable, entre autres,
pour les composants du système d’échappement.
Plus les conditions d’essai sont réalistes et plus les résultats sont pertinents : pour se soumettre aux sollicitations extrêmes, les prototypes de la nouvelle 911 ont été aux quatre
coins du monde. En Allemagne, le Nürburgring est traditionnellement intégré au programme
d’essais Porsche. Sur le circuit de l’Eifel, le moteur, la boîte de vitesses, les freins et le
châssis ont reçu le baptême du feu. En Italie, les voitures d’essai ont tourné sur l’anneau
de haute vitesse de Nardo, où il ne s’agissait pas seulement d’essais de vitesse, mais aussi
de vérifier le système de refroidissement et d’étudier la maniabilité.
Voiture destinée à toutes les régions du monde comme toute Porsche, la nouvelle 911 a
été soumise à des tests climatiques sur tous les marchés desservis. Dans les pays chauds,
comme les émirats du golfe ou dans la Vallée de la Mort aux États-Unis, la ventilation du
réservoir, les capteurs et autres composants électroniques ont subi des tests fonctionnels,
alors que les éléments de l’intérieur n’ont surtout pas dû se déformer sous l’effet de la
chaleur ni faire des bruits en résultant. Les voitures de sport ont souffert dans la circulation
en accordéon dans des métropoles étouffées par la chaleur, en même temps l’occasion
de tester en profondeur la nouvelle fonction Stop-Start automatique. Dans le froid de la
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Suède septentrionale et du Canada, le démarrage à froid et la climatisation, le comportement au freinage et les performances des aides à la conduite dynamique ont été au premier
plan. Les nouvelles 911 ont été soumises à un essai d’endurance sur les routes et les
pistes de la Chine et ont dû démontrer leur fiabilité avec des carburants de toutes qualités.
À la fin de la mise à l’épreuve, les voitures d’essai avaient accumulé quelque trois millions
de kilomètres. Et chacun en a valu la peine : après tout, près de 90 pour cent de toutes
les pièces de la nouvelle 911 sont le fruit d’une nouvelle conception ou d’une évolution.