Puissance légère

Le design du moteur est certainement l’une des caractéristiques les plus marquantes de Ducati. Un domaine dans lequel la distribution desmodromique est devenue son véritable trait distinctif. Développer le moteur pour le projet Superleggera V4 signifie fabriquer le propulseur Ducati le plus sophistiqué jamais réalisé. Pièce par pièce, en travaillant sur chaque composant pour le rendre le plus léger possible. Trouver une opportunité d’innovation dans chaque détail.

Nous en avons parlé avec Enrico Poluzzi, Ducati Engine Design Manager.

« Le commencement du travail sur la Superleggera V4 a été vraiment passionnant : nous étions libres de penser à des solutions non conventionnelles et d’utiliser notre créativité. Le terrain de jeu est plus large, mon équipe a bénéficié d’une autonomie précieuse qui lui a permis de concevoir indépendamment des coûts et d’avoir accès à l’utilisation de matériaux, de processus, de technologies que nous n’utilisons normalement que dans le monde des compétitions.

Cela représente aussi un moment extrêmement stimulant pour tous : chaque groupe de travail sait sur quels composants il y a une marge technique ou une alternative technologique et met donc en jeu son savoir-faire spécifique. C’est un projet sur lequel on a le mandat de faire des choses impossibles. »

L’enthousiasme est suivi par l’expertise en développement technique dans le domaine de l’ingénierie. Comme pour tous les autres domaines du projet Superleggera V4, rien n’est laissé au hasard dans le développement du moteur. Chaque micro composant fait l’objet d’une analyse complète pour déterminer les possibilités d’évolution, pour tester de nouveaux matériaux et de nouvelles géométries. Entrer dans l’expérimentation futuriste pour créer quelque chose qui n’a jamais été fait auparavant.

« Au moment où le projet débute, nous sommes confrontés à la liste de matériaux du moteur avec toutes les 600 références de ses pièces. Nous analysons tous les composants et décidons ensuite de la marche à suivre. Sur certains nous commençons à chercher des solutions expérimentales, sur d’autres nous savons que nous pouvons intervenir plus facilement, car nous connaissons déjà leurs limites et leurs marges de développement.

La priorité est donnée aux composants fabriqués dans des matériaux à haute densité afin d’évaluer leur remplacement par des matériaux plus légers : nous avons changé toutes les vis de serrage des carters et des têtes de l’acier au titane. Ce choix a également été étendu aux éléments de serrage plus petits, tels que les vis des têtes de came, des composants de petite taille mais très nombreux. »

Si le choix des matériaux est la première étape, il s’accompagne d’un travail minutieux sur les géométries qui prend deux directions différentes : la première pour vérifier que les nouveaux matériaux ne présentent pas de difficultés d’application, la seconde pour améliorer et alléger les composants existants.

« De nombreux composants ont fait l’objet d’un travail d’optimisation, via l’amincissement des épaisseurs et l’introduction d’allégements qui n’existaient pas à l’origine. Cette approche nous a permis, par exemple, de réviser les engrenages de démarrage et les arbres à cames qui ont été usinés avec des trous d’allègement supplémentaires sur les lobes et longitudinalement, en réduisant la section sur toute la longueur de l’arbre.

42 % des composants ont été redessinés pour gagner, dans certains cas, même seulement quelques dizaines de grammes. En les additionnant, cependant, l’impact est extrêmement important et produit une réduction de poids de 2,8 kg par rapport à la version installée sur la Panigale V4 S.

L’un des composants pour lequel nous avons réussi à réaliser des économies de poids significatives est l’ensemble pompes à huile ; dans ce cas, nous sommes intervenus en simplifiant radicalement le design de l’unité, en réduisant le nombre de pompes de récupération de 3 à 2. Toutefois, grâce à la reconception complète des canaux à l’intérieur de la pompe, nous avons pu maintenir sa fonctionnalité inchangée, c’est-à-dire laisser l’huile s’écouler des mêmes endroits et avec la même efficacité que la pompe standard. »

Les efforts de développement de ce moteur ont également permis d’ajouter des caractéristiques uniques à la sensation de conduite. Tant au niveau de la facilité dans les changements de direction qu’au niveau de l’augmentation de la réactivité, obtenue en intervenant sur l’inertie des composants du volant moteur. Le savoir-faire technique de Ducati est exploité à 100 % dans chaque étape, de manière à créer un moteur avec un caractère propre.

« Par rapport à la V4 standard, on assiste à un travail d’allègement de toutes les masses du volant moteur, principalement celles liées à l’ensemble d’embiellage obtenues à l’aide de bielles en titane (et donc aussi d’allègement des contrepoids du vilebrequin). Les éléments qui apportent la plus grande contribution à l’inertie des masses tournantes du moteur sont tous allégés : cela signifie que le moteur peut monter et descendre plus rapidement. Le moteur est donc conçu pour répondre instantanément aux demandes du pilote.

C’était un travail très méticuleux et exigeant, car les composants de base du moteur standard présentent déjà un niveau d’optimisation élevé. Nous avons donc agi sur les détails, ajouté des trous, réduit les épaisseurs pour gagner du poids sans pour autant, ce qui est très important, compromettre la fiabilité : les composants du moteur du Projet Superleggera V4 sont délibérés en respectant les mêmes normes que celles adoptées pour les composants des moteurs de production classique, sans aucune exception. »

Chaque composant du moteur a été poussé à la limite. La complexité des usinages est bien plus marquée. Et, par conséquent, les contrôles et les simulations doivent être à la hauteur pour que le soin artisanal soit amené à la fiabilité industrielle. L’équipe d’Enrico soumet le projet à des heures de FEM et de simulation structurelle. Sur le moteur de la Superleggera V4, Ducati mène un processus d’extrémisation proche de celui de Ducati Corse sur les moteurs de course, tout en gardant à l’esprit des coefficients de sécurité typiques d’un produit homologué pour la production de série.

« C’est un moteur de course, mais il doit être garanti à vie. Et cela exige une prudence supplémentaire. Ainsi, le titane est un matériau noble, mais il engendre une friction supplémentaire sur les surfaces de glissement. Cet aspect doit être particulièrement contrôlé dans la visserie, car une certaine charge axiale répétable doit être garantie lors du serrage. C’est pourquoi nous avons utilisé un mécanisme spécial pour résoudre complètement ce phénomène. »

Le mandat d’excellence permet à Ducati de se développer à la fois individuellement et en groupe, car même les idées qui sont rejetées poussent l’équipe à explorer des innovations technologiques expérimentales. C’est une recherche vers de nouvelles limites de performance qui pose les bases du futur, générant une créature motorisée vraiment exclusive.

« Participer au développement du moteur de la Superleggera V4, c’est vraiment une expérience unique. C’est un travail qui comble toute l’équipe de fierté, mais aussi d’enthousiasme et d’énergie, notamment grâce à la liberté créative qui est accordée. Cela devient en fait un moment de recherche et de développement qui enrichit globalement les connaissances de l’équipe. Nous sommes poussés à rechercher de nouvelles solutions, même en dehors de tout sentier déjà battu. Cela nous permet d’oser et de vivre le projet comme une expression de nos compétences et de notre personne. C’est un formidable moment d’épanouissement. »