La Polo R WRC en détails

Développer une voiture compétitive en vue du Championnat du Monde des Rallyes de la FIA (WRC) représente une tâche extrêmement complexe. Tantôt elle est ramassée sur elle-même, roulant sur un asphalte bien lisse, tantôt elle glisse dans tous les sens sur la glace et la neige, tantôt elle se fraye un chemin sur la pointe des pneus sur des chemins de terre défoncés – tout en devant composer avec la chaleur torride d’une épreuve et le froid glacial régnant sur la suivante. Aucun autre type de sport automobile international n’offre une si grande variété de conditions climatiques et de surfaces différentes. Les voitures participant au Championnat du Monde des Rallyes doivent être à même de surmonter tous ces obstacles. Un exemple concret illustre la polyvalence que doit procurer la conception de la voiture : il y a une différence d’environ 100 mm entre la garde au sol sur la terre et celle sur l’asphalte. Le châssis et le moteur doivent se montrer aussi efficaces que possible dans une multitude de conditions distinctes : suffisamment robustes pour résister aux contraintes, assez légers pour atteindre le niveau de performances nécessaire.

Etape par étape : le développement incessant et systématique de la Polo R WRC

Au cours des 17 mois qu’a duré le développement de la Polo R WRC, voiture dérivée de la Polo de série dont le châssis a servi de base, les ingénieurs de Volkswagen ont adopté une approche minimaliste pour développer. Tous les composants sans exception ont été soumis à de nombreux tests pour déterminer leurs dimensions et leur poids. Chacun d’eux a été constamment amélioré tout au long de la période de développement qui a duré un an et demi. Un calendrier très strict a été respecté pour que l’homologation de la Polo R WRC intervienne à temps et qu’elle soit prête à débuter la saison 2013. Après la présentation du prototype en mai 2011, Volkswagen a d’abord utilisé une voiture communément appelée “0” sur laquelle étaient montés certains composants et dont le premier roulage a eu lieu dans les vignobles de la région de Trèves à l’automne 2011. Le Dr Ulrich Hackenberg, membre du conseil d’administration et responsable du développement, et Carlos Sainz, une légende du rallye, se sont relayés au volant.

La première phase de conception assistée par ordinateur de la Polo R WRC a démarré en même temps. Les ingénieurs de Volkswagen se sont ensuite offert un cadeau de Noël très spécial : la première Polo R WRC était présentée dans le hall de Volkswagen Motorsport à l’occasion de la veillée de Noël 2011. Le premier roulage a eu lieu en janvier 2012 sur la piste d’essais de Volkswagen à Ehra-Lessien. Des essais ont également été menés à bien en Suède et en Espagne. A partir du mois de mars, les techniciens se livrèrent régulièrement à des modifications sur la Polo R WRC. Elles consistaient à remédier à des problèmes tels que la cinématique du châssis et à travailler à l’allégement de la voiture. Au bout du compte, le montage de cette version améliorée de la Polo R WRC, qui sera alignée au Rallye Monte Carlo 2013, a débuté en septembre 2012.

Le souci du détail : étapes d’un développement ‘made in Wolfsburg’

Chaque composant de la Polo R WRC sans exception a subi toute une série de processus fondamentaux avant d’être déclaré apte à la compétition. Tout a commencé par la théorie : le design paramétrique effectué sur des systèmes de CAD (conception assistée par ordinateur) est vérifié au moyen de simulations sur ordinateur (par exemple, la CFD – étude de la dynamique des fluides par ordinateur), puis des tests grandeur nature sont réalisés dans une soufflerie et dans la chambre climatique du Groupe Volkswagen ou peuvent être reproduites les conditions de haute altitude. Alors et seulement alors, les essais intensifs au volant purent commencer. Les ressources disponibles à Wolfsburg jouent un rôle clé dans la conception et les essais du châssis. Par son important travail de développement dans le domaine des crash-tests et de la sécurité, le département Conception de Volkswagen a apporté une contribution non négligeable. Les ingénieurs ont également eu la possibilité de tester la voiture sur route mouillée au quartier général de Wolfsburg.

“L’expérience joue un rôle majeur quand il s’agit de développer le châssis”, explique François-Xavier Demaison, responsable technique du projet WRC. “Le savoir-faire acquis au fil des années permet d’emprunter des raccourcis sans passer par une longue phase de simulation et d’essais qui serait sinon nécessaire. C’est le cas notamment en ce qui concerne la garde au sol, la cinématique, la suspension ou la configuration du différentiel. Sans cela, il faudrait, par exemple, faire de nombreux kilomètres d’essais en ajustant petit à petit les réglages des trains roulants jusqu’à ce qu’une configuration optimale soit trouvée. Le fait de savoir à l’avance comment concevoir une pièce pour qu’elle présente le degré de résistance souhaité permet de gagner énormément de temps”.

Sous la houlette de Volkswagen Motorsport, le résultat est un puzzle de haute technologie composé d’environ 3000 pièces, dont 1360 ont été conçues en partant d’une feuille blanche pour une utilisation en sport automobile – sans compter le moteur et la boîte de vitesses.

Le développement du moteur : rien n’est laissé au hasard

Une approche radicalement différente de celle ayant présidé au développement du châssis a été adoptée par Volkswagen pour la conception du moteur de la Polo R WRC, qui est composé d’environ 300 pièces. Le résultat obtenu est le moteur 1,6 litre de 315 ch. L’interaction automatisée entre la conception assistée par ordinateur et la simulation simultanée au moyen des programmes de dynamique des fluides par ordinateur a permis, entre autres, d’optimiser la géométrie des tubulures d’admission. Volkswagen a procédé à des analyses approfondies avant de se prononcer en faveur ou en défaveur de différents concepts entrant dans le cadre rigoureux du règlement en vigueur dans le Championnat du Monde des Rallyes.

Au cours du processus d’élaboration, le département “Développement Moteur” de Volkswagen Motorsport a testé toutes les options permises par le règlement et a simulé leur interdépendance. “Dans une très large mesure, le moteur destiné au Championnat du Monde des Rallyes a été conçu au moyen de méthodes de développement assistées par ordinateur, afin de garantir que les décisions prises étaient les bonnes”, dit le Dr Donatus Wichelhaus, chef du département “Développement Moteur” de Volkswagen Motorsport. “Dans ce domaine, la coopération de nos collègues des départements Production et Recherche de Volkswagen a été inestimable. Leur aide a été précieuse, notamment lors des étapes de développement automatisé pendant la phase de conception – comme celle qui a permis de définir la géométrie des tubulures d’admission”.

Tout au long de ce processus, l’équipe d’ingénieurs du Dr Wichelhaus a vérifié la validité d’un large éventail de solutions variées parmi lesquelles deux ratios d’alésage/course, trois dessins de culasse différents, neuf géométries des tubulures d’admission, un nombre incalculable de variantes pour les injecteurs et deux diamètres de soupapes différents. Dans chaque cas, la meilleure solution a été retenue pour le moteur final. Grâce à cette approche minutieuse, le développement du moteur s’est en grande partie déroulé sans problème et les résultats des essais ont été d’emblée impressionnants. Pendant les essais, les pilotes de Volkswagen se sont montrés particulièrement élogieux à propos du système communément appelé “anti-lag” destiné à réduire le temps de réponse du turbo.