Suspension régénérative… pour applications hydrauliques mobiles ?
L'industrie automobile explore toutes les technologies et innovations possibles pour améliorer les performances tout en réduisant les émissions de CO2. Les véhicules hybrides et électriques, en particulier, intègrent des systèmes de freinage régénératif, qui captent l'énergie cinétique via un moteur-générateur au lieu de convertir l'inertie du véhicule en chaleur comme les freins traditionnels. Ce système est si efficace qu'une voiture hybride consomme souvent moins en ville que sur autoroute.

Les véhicules électriques ont adopté la technologie régénérative à tel point que de nombreux constructeurs proposent désormais la conduite à une seule pédale sur la quasi-totalité des véhicules électriques du marché. Dans ce mode, appuyer sur la pédale permet d'accélérer, tandis que relâcher la pédale permet au moteur de fonctionner comme un générateur, convertissant l'énergie cinétique en électricité pour recharger temporairement la batterie.
Les moteurs-générateurs sont capables de fournir et de recevoir du couple, c'est-à-dire de capter l'énergie en cas d'inertie. Ce concept soulève une question intéressante : peut-on exploiter l'énergie de sources comme le vent, les vagues ou les barrages hydroélectriques et la rediriger vers des systèmes non conventionnels, comme les amortisseurs ? Les amortisseurs sont par essence des freins linéaires. Plutôt que de les laisser dissiper l'énergie sous forme de chaleur par oscillation de l'huile, ne pourrait-on pas rediriger cette énergie vers le système ?
Le concept de suspension régénérative n'est pas nouveau. Les constructeurs expérimentent des systèmes de suspension électrohydraulique depuis le début des années 2000. Ils ont réalisé qu'en utilisant des systèmes de pompage intégrés aux amortisseurs, nous pourrions transformer ces derniers en dispositifs de capture d'énergie. Sur une route lisse, d'importantes oscillations de suspension se produisent déjà, et sur des routes bosselées, ce mouvement devient une mine d'or d'énergie inexploitée qui n'attend qu'à être exploitée.
En 2015, Audi a travaillé sur son système eROT, une suspension électromécanique capable de convertir l'énergie cinétique en électricité pour charger la batterie, réduisant ainsi la charge sur l'alternateur. Cependant, ils ont constaté que seuls 100 à 150 watts environ pouvaient être récupérés en moyenne – une quantité modeste, mais qui constitue un potentiel de développement.
Et si l'énergie dissipée par les oscillations de suspension des véhicules lourds, notamment ceux utilisés en tout-terrain, pouvait être captée ? De nombreuses machines modernes, comme les tracteurs agricoles conçus pour un usage routier occasionnel, utilisent déjà des systèmes de suspension hydropneumatiques avec accumulateurs. En modifiant le circuit, par exemple en ajoutant une série de clapets anti-retour et un accumulateur supplémentaire, il serait possible d'exploiter les pics de pression à l'intérieur des amortisseurs à huile.
La régénération hydraulique est déjà utilisée, et plusieurs constructeurs proposent des solutions pour les véhicules nécessitant des arrêts et des démarrages fréquents, comme les bennes à ordures et les chargeuses. Ces véhicules utilisent un système pompe/moteur qui alterne entre la charge d'un accumulateur lors du freinage et l'entraînement des roues, offrant ainsi un gain de couple significatif pour faciliter le déplacement de ces véhicules lourds.
Ce type de système pourrait également bénéficier à tout véhicule de grande taille grâce à sa suspension. Les accumulateurs hydrauliques sont capables de gérer une pression et un débit importants sur de courtes périodes, ce qui les rend idéaux pour fournir un couple de démarrage et réduire la consommation de carburant lors de la conduite à plein régime. Il n'y a aucune raison de ne pas intégrer de tels systèmes aux machines hydrauliques mobiles électriques ou hybrides, car les équipements lourds continueront probablement de dépendre d'amortisseurs de suspension à huile dans un avenir proche.