Présentation: Audi SQ7 TDI

Version sportive du grand SUV de la marque aux anneaux, le SQ7 TDI profite de son statut de porte-drapeau pour inaugurer le compresseur électrique en première mondiale sur un véhicule de série et faire démonstration de nombreuses technologies au niveau du châssis pour optimiser la tenue de route.

Motorisation à 3 suralimentations

Le cœur du SQ7 TDI est un V8 diesel de 4.0l de cylindrée. Avec un alésage de 83.0 mm et une course de 91.4 mm, l’architecture moteur est de type longue course (privilégiant la disponibilité à bas régime). Le V8 comporte 3 suralimentations: deux turbocompresseurs à géométrie variable et un compresseur électrique.

Le V8 TDI du SQ7 procure une puissance de 435 chevaux entre 3.750 tr/min et 5.000 tr/min pour un couple de 900 N.m entre 1.000 tr/min et 3.250 tr/min. A leur apogée, les deux turbocompresseurs à géométrie variable génèrent une pression relative de 2,4 bar. Le V a une ouverture classique de 90°. L’injection de carburant peut atteindre la pression de 2.500 bar.

Le compresseur électrique permet de fournir un couple important dès les plus bas régimes, ce qui permet au V8 de fournir son couple maximal dès 1.000 tr/min. Après la présentation de plusieurs concept-cars équipés d'un compresseur électrique, le SQ7 devient le premier modèle de série à être équipé de cette technologie. Le compresseur électrique délivre sa puissance en moins de 250 millisecondes et sa turbine peut atteindre la vitesse de 70.000 tr/min.

Le V8 est doté de 4 soupapes par cylindre (2 soupapes d’admission et 2 soupapes d’échappement). Chaque soupape d’échappement, par cylindre, alimente un turbo distinct. A faible et moyenne charge / régime moteur, l’AVS (Audi Valvelift System) décale l’arbre à cames à l’échappement de manière à ce que seule une des deux soupapes d’échappement soit actionnée. Il n’y a donc qu’un seul turbocompresseur actif, ce qui permet à ce dernier d'être plus réactif à bas régime que si les deux turbos étaient constamment actifs. Lorsque le moteur est plus fortement sollicité (à partir de 2.500 tr/min environ), l’arbre à cames se décale de manière à ce que les 2 soupapes soient fonctionnelles et que les 2 turbocompresseurs fonctionnent de concert.

A l’admission, un second AVS est aussi présent. L’AVS permet, dans ce cas, non pas de désactiver une des soupapes, mais de modifier, selon la charge moteur, le calage des soupapes selon deux positions pour favoriser le remplissage en air des cylindres en fonction du régime moteur.

La transmission de la puissance aux roues se fait par l’intermédiaire d’une boîte de vitesses automatique classique à 8 rapports: il s’agit de la bien connue ZF 8HP.

Echappement : dépollution évoluée et acoustique soignée

Afin de satisfaire les normes de dépollution Euro 6, le SQ7 nécessite un filtre à particules (réduction des particules), un piège à NOx et un SCR (diminution des oxydes d’azote).

Le piège à NOx permet de stocker les oxydes d’azote lorsque la charge moteur est faible. Lorsque le piège est plein, le moteur fonctionne alors temporairement en mode riche. Sous l’effet de la température, les NOx stockés à l’intérieur du piège réagissent chimiquement à l’intérieur du piège pour être réduits en azote (N₂).

A plus forte charge, le piège à NOx n’est plus efficace car la capacité de stockage devient trop limitée et il faudrait un nombre important de régénérations: c’est à ce moment-là que le SCR (Selective Catalytic Reduction) prend le relais pour traiter les émissions d’oxyde d’azote. L’injection d’AdBlue se fait en amont du filtre à particules, filtre qui intègre le revêtement nécessaire aux réactions chimiques du SCR.

Afin de soigner l’acoustique du moteur à l’échappement, la ligne d’échappement est équipée, au niveau des silencieux arrière, d’un système de gestion active du bruit. Ce système se compose de 2 haut-parleurs intégrés entre le silencieux arrière et les deux canules d’échappement. Ces derniers génèrent une bande sonore définie en fonction du régime moteur, de la charge moteur et de la vitesse du véhicule.

Cette bande sonore permet de modifier significativement le bruit à l’échappement, soit en amplifiant tout ou partie du bruit moteur ou en atténuant globalement le bruit. Le bruit à l’échappement est aussi modifié en fonction du programme choisi par le conducteur via l’Audi Drive Select.

Châssis : 4 roues motrices, directrices et barres anti-roulis actives

De série, le SQ7 est équipé de 4 roues motrices et d’une suspension multibras adaptative à air. En option (pack châssis Sport avancé), le SQ7 bénéficie du différentiel sport, des 4 roues directrices et des barres anti-roulis actives.

Le différentiel sport permet de faire varier activement la répartition du couple entre les deux roues arrière pour améliorer l’agilité du véhicule.

Les roues arrières directrices participent elles-aussi à l’amélioration de l’agilité du SUV. Entre 5 km/h et 15 km/h, les roues arrière tournent dans le sens opposé (jusqu’à un angle de 5°) des roues avant afin de réduire le diamètre de braquage et faciliter les manœuvres. Au-delà de cette vitesse, les roues arrière tournent dans le même sens que les roues avant (jusqu’à un angle de 3,5°) afin de privilégier la stabilité du véhicule en virage.

Enfin, les barres anti-roulis actives (une par essieu fonctionnant de manière indépendante) permettent d’améliorer sensiblement le confort. Lorsque le SQ7 est conduit sur un mauvais revêtement, la rigidité des barres anti-roulis est abaissée afin de découpler au maximum le mouvement de la roue droite par rapport à celui de la roue gauche. En conduite sportive, la rigidité augmente fortement afin de réduire la prise de roulis et de permettre des accélérations latérales plus importantes.

Le couplage des deux demi-barres anti-roulis se fait à l’aide d’un moteur électrique et d’un engrenage épicycloïdal à 3 étages. Auparavant, le couplage actif des demi-barres se faisait grâce à un actionneur hydraulique (cas de BMW depuis 2001, la nouvelle Série 7 G11 utilisant désormais aussi un moteur électrique depuis 2015 en association avec le pack Executive Drive Pro).

Le moteur électrique a pour avantage de ne consommer de l'électricité que lorsque le moteur produit du couple, alors que la pompe d’un système hydraulique doit être constamment alimentée. D’autre part, dans le cas présent, le moteur électrique est plus réactif que le système hydraulique.

La suspension adaptative à air, le différentiel sport et les barres anti-roulis actives sont gérées par un calculateur dédié qui a alors la responsabilité de calculer et de déterminer quels réglages adopter pour chacun des 3 systèmes. Ces derniers fonctionnent de concert pour procurer le meilleur agrément de conduite possible selon les désidératas du conducteur (conduite plutôt sportive ou à la recherche du confort).

Double circuit électrique

En plus du classique circuit 12V servant à alimenter les différents accessoires du véhicule, un circuit en 48V alimente à la fois le compresseur électrique du V8 TDI et le système de barres antis-roulis actives. De fait, le circuit 48V fournit de la puissance aux composants les plus exigeants en matière de puissance électrique.

Le circuit 48V est alimenté par une batterie lithium-ion de 0.5 kWh (positionnée dans le coffre). Cette dernière délivre une puissance maximale de 13 kW. En matière de consommation électrique, le compresseur peut demander une puissance allant jusqu’à 7 kW.

La batterie est rechargée par le circuit 12V via un convertisseur de courant continu. D’autre part, la batterie Li-ion est aussi partiellement rechargée via l’énergie récupérée par les barres anti-roulis actives.

Crédits photos: Audi / Schaeffler (barre anti-roulis active)