La LaFerrari est la toute première voiture équipée de la technologie hybride à quitter les ateliers de Maranello
Il garantit ainsi une intégration maximale entre le V12 et le moteur électrique, pour des performances extrêmes en toute transparence et une efficacité redoutable.
La LaFerrari constitue le projet le plus ambitieux de ferrari et repousse une nouvelle fois les limites technologiques des routières.
Ce nouveau modèle combine les plus grandes prouesses d'ingénierie réalisées par la marque dans les domaines des GT et des Formule 1.
Ses performances sont encore inégalées sur une voiture de production Ferrari et ses technologies novatrices des plus avancées équiperont peu à peu le reste de la gamme Ferrari.
Produite en seulement 499 exemplaires, la LaFerrari poursuit la tradition de la marque au cheval cabré dont les véhicules aux performances sans compromis et en séries limitées sont destinés aux clients les plus avisés.
Grâce à la considérable avancée technologique que représente le système HY-KERS, la LaFerrari atteint des sommets de performance et d'efficacité. Le système HY-KERS tire parti de l'expertise de Ferrari dans le système KERS utilisé en F1 et adapté pour les routières. Il garantit ainsi une intégration maximale entre le V12 et le moteur électrique, pour des performances extrêmes en toute transparence et une efficacité redoutable. Le moteur électrique, qui offre un couple important à bas régime, a permis aux ingénieurs d'optimiser les performances du moteur à combustion interne pour les régimes élevés : l'apport d'énergie est constant et exceptionnel à tous les régimes. Le couple total généré est en excès de 900 Nm.Cette solution n'a eu aucun impact sur les dimensions de la voiture ou sur son empattement. En réalité, elle a même permis d'abaisser son centre de gravité.
La boîte de vitesses à double embrayage F1 est couplée au moteur électrique et un moteur électrique auxiliaire remplace l'alternateur classique, ce qui permet de réduire le poids et la taille de l'ensemble.
De plus, la solution HY-KERS est conçue depuis le départ pour être flexible et modulaire afin de pouvoir être portée sur les autres modèles de la gamme.
Le moteur électrique est basé sur la technologie High Specific Power Density qui a permis aux ingénieurs de réduire considérablement le poids et le volume de la solution par rapport au couple qu'il développe. Il en résulte des performances similaires à celles des F1, avec une densité de couple et une efficacité comparables (94 %). En d'autres termes, la puissance dissipée reste contenue. La taille de la batterie a constitué un point clé dans l'optimisation du rapport poids/puissance de la solution HY-KERS..
Il s'agissait en effet de maximiser les performances tout en réduisant la consommation de carburant. La solution à ce problème s'est traduite par un système extrêmement complexe composé de 8 modules de 15 cellules, dont la puissance en sortie équivaut à 40 batteries classiques pour un poids de seulement 60 kg. Ces batteries haute tension sont fabriquées par le département de course de la Scuderia. Elles sont chargées suivant deux méthodes : lors du freinage (y compris un freinage puissant avec ABS actif, comme sur un circuit) et à chaque fois que le V12 produit plus de couple que nécessaire, dans les virages serrés par exemple. Dans cet exemple, au lieu d'être envoyé dans les roues, le couple en excès est converti en énergie et stocké dans les batteries.
Le système HY-KERS est contrôlé par l'unité de puissance hybride, qui gère la puissance délivrée par le V12 et le moteur électrique par le biais de deux inverseurs et de deux convertisseurs CC-CC. Le contrôle à fréquence variable permet une distribution rapide et précise du couple. Cette technologie a permis aux ingénieurs de Ferrari de maximiser les performances tout en réduisant la consommation de carburant. Les émissions de C02 ont été réduites à 330 g/km sans utilisation exclusive du moteur électrique, qui ne conviendrait pas à la mission de ce modèle. Le système HY-KERS a cependant été conçu de façon à permettre la conduite d'une voiture exclusivement grâce à l'alimentation électrique pendant quelques kilomètres, dans les futures applications. Au cours des tests de développement, une version entièrement électrique du modèle a émis seulement 220 g/km de CO2 en cycle mixte.
Le couple total généré par le V12 et le moteur électrique dépasse 900 Nm. Le couple instantané du moteur électrique est utilisé à bas régime, alors que la puissance et le couple du V12 sont optimisés pour les régimes moteur plus élevés. Le couple maximal du V12, de 700 Nm, est en fait atteint à 6 750 tours/minute.
De plus, l'ensemble du système d'admission, des prises d'air dynamiques sur la partie supérieure des passages de roue arrière au plenum d'admission, a été conçu pour maximiser l'efficacité du volume d'admission. Le moteur présente également un taux de compression très élevé de 13.5:1, pour une efficacité maximale de la chambre de combustion.
Les améliorations de l'efficacité mécanique ont concerné un certain nombre de composants, principalement le vilebrequin, qui a été allégé et qui intègre de nouveaux contrepoids, plus aérodynamiques, qui permettent de réduire les pertes au changement de charge. La conception du vilebrequin réduit également les masses fixées sur l'axe de rotation, pour un allègement global d'environ 19 %.
Enfin, l'un des emblèmes de la LaFerrari est le son du moteur. Grâce au réglage de l'échappement, la LaFerrari rugit dans le style inimitable des V12 Ferrari. Le système d'échappement 6 en 1 a été hydroformé en Inconel, comme en F1, pour un poids réduit. L'utilisation de cet alliage permet par ailleurs au système de résister aux très hautes températures.
Le V12 6 262 cc développe près de 800 CV et est accompagné d'un moteur électrique de 120 kW (163 CV) pour une puissance totale de plus de 960 CV.
Il développe ainsi 800 CV et atteint 9 250 tours/minute, ce qui garantit des performances et un agrément de conduite exceptionnels et permet de profiter du rugissement inimitable des V12 Ferrari. Ces résultats inégalés sont dus aux travaux réalisés dans trois domaines : la volumétrie, la mécanique et l'efficacité de la combustion.
L'aile avant a été conçue spécifiquement pour augmenter la portance négative en éliminant l'effet négatif sur la sensibilité au tangage causé par les séparateurs prononcés.
Un large extracteur d'air central sur le capot avant permet d'évacuer l'air chaud du radiateur. L'aube directrice avant dirige le flux vers l'avant de la sortie pour en améliorer l'efficacité, et ainsi créer une zone de compression sur la partie avant du capot qui génère une portance négative.
Les zones incurvées derrière les passages de roue avant facilitent l'extraction de l'air enveloppant les roues et améliorent l'efficacité du diffuseur avant, ainsi que la portée négative. Le flux d'air est redirigé vers le sol par les passages de roue avant, avant d'être acheminé jusqu'aux radiateurs arrière par les rainures du flanc de la voiture.
À l'arrière du véhicule, deux prises d'air moteur situées au-dessus des passages de roue arrière optimisent l'effet de pression dynamique et permettent d'augmenter la puissance de sortie de 5 CV.
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L'objectif des ingénieurs était d'offrir la meilleure efficacité aérodynamique jamais atteinte dans une voiture routière, avec un coefficient proche de 3, grâce aux solutions techniques affinées avec l'analyse CFD et réajustées dans la soufflerie F1.
La carrosserie de ce nouveau modèle est plus étroite et basse que la série limitée précédente, ce afin d'atteindre une efficacité aérodynamique optimale.
Le centre de gravité a été abaissé de 35 mm. Pour y parvenir, l'agencement et l'intégration de tous les principaux composants et du HMI (human machine interface) ont été repensés pour, au final, obtenir une maniabilité et une réactivité extraordinaires.
Cette toute nouvelle répartition du poids se traduit par un placement des masses entre les deux essieux, ce qui permet à la LaFerrari de bénéficier d'un faible moment quadratique, ainsi que d'une stabilité et d'une adhérence exemplaires en toutes circonstances. 59 % du poids du véhicule est désormais placé à l'arrière.
L'intégration du système hybride a constitué l'un des défis majeurs de la conception de la LaFerrari. Malgré un empattement et une longueur globale maximale identiques à ceux du modèle Enzo, la LaFerrari intègre à la fois le système hybride et la boîte de vitesses à double embrayage F1, ainsi que leurs systèmes de refroidissement. En d'autres termes, grâce à un travail d'ingénierie et de conception des plus méticuleux et astucieux, nous avons réussi à intégrer l'équipement de deux voitures en une seule.
L'architecture de la LaFerrari correspond à une apogée en matière d'innovation, même au regard des exigences légendaires de Ferrari. L'objectif était d'atteindre des niveaux jamais égalés d'efficacité aérodynamique, d'aboutir à une répartition idéale du poids, d'abaisser autant que possible le centre de gravité de la voiture et surtout d'intégrer le mieux possible le nouveau système hybride.Tous ces objectifs ont été atteints sans empiéter sur l'espace disponible dans l'habitacle, ni réduire le confort ou l'accessibilité.
Les algorithmes propriétaires de Ferrari contrôlent l'ensemble des systèmes pour que la voiture puisse atteindre les limites ultimes de performance, d'efficacité aérodynamique et de tenue de route, sans aucun compromis.
Grâce à ses nombreuses innovations de conception et de construction, la LaFerrari propose des performances exceptionnelles qui en font la plus rapide des routières Ferrari. Son temps au tour sur le circuit de Fiorano est de 5 secondes inférieur à celui de la Enzo. Cette incroyable performance est due à la technologie hybride, mais aussi aux évolutions des contrôles de traction et d'amortissement, des freins et des pneus. Le développement intégré de l'ensemble de la voiture, en particulier au niveau des pneus et des suspensions, permet de communiquer aux roues un couple de plus de 900 Nm. Ce couple est produit par l'association du V12 et du moteur électrique, lequel répond instantanément aux sollicitations à tout moment.
Dans les virages serrés, le système HY-KERS maintient le V12 à un régime élevé pour une réponse extrêmement rapide à la moindre pression de la pédale d'accélérateur et, lors des accélérations de sortie de virage, le système de contrôle de la traction surveille et répartit en permanence le couple aux roues motrices par le biais du différentiel électronique, lequel maximise la traction, et au système de contrôle de la stabilité, qui surveille le comportement du véhicule. Lorsque le couple développé est en excès, le système HY-KERS l'utilise pour recharger les batteries et fournit du couple supplémentaire aux roues lorsque nécessaire pour garantir des performances constantes et exceptionnelles.
Les freins sont équipés de nouveaux disques et de nouveaux étriers extrêmement légers, spécialement conçus pour améliorer le refroidissement. Cette technologie permet d'améliorer la friction de la surface de freinage des disques, de même que la régularité et la résistance à l'usure. La décélération longitudinale est améliorée de 15 % et la distance de freinage de 200 à 0 km/h réduite de 30 m. Le système de freinage est entièrement intégré aux autres systèmes dynamiques du véhicule, de sorte que le système hybride passe en mode de freinage par régénération permettant le rechargement des batteries même lors des freinages violents avec ABS actif.
Avec ces niveaux de performance, Ferrari a dû se tourner vers des pneus spécifiques : 265/30 R 19 Pirelli P-Zeros à l'avant et 345/20 R 20 à l'arrière. Grâce à l'intégration des systèmes de contrôle dynamique, aux éléments aérodynamiques actifs et à la configuration mécanique, le temps de réponse au volant dans les virages serrés est 30 % plus court et l'accélération latérale dans les virages 20 % plus élevée.
Le cheval cabré a également fait appel à l'expertise de Rory Byrne, le légendaire concepteur de F1 qui a permis à Ferrari de remporter le Championnat du Monde à 11 reprises.
Un groupe d'ingénieurs venant du monde des GT et de la F1 a conçu un châssis offrant une rigidité optimale pour un poids réduit, en dépit des contraintes liées à l'intégration du système hybride.
Pendant la phase d'ingénierie, un certain nombre de fonctions ont été intégrées au châssis dans une optique de réduction du poids. Par exemple, la structure du siège est intégrée au châssis, ce qui permet de réduire le poids, d'obtenir une architecture plus compacte et d'abaisser le centre de gravité.
Ces solutions sans compromis ont permis une amélioration significative des performances par rapport au châssis de la Enzo Ferrari : rigidités torsionnelle et axiale améliorées de respectivement 27 % et 22 %, et réduction du poids de 20 %. Le châssis est entièrement construit dans les ateliers de Maranello, avec les monoplaces F1, en utilisant les matériaux et les processus de production de la Scuderia.
Tout comme en F1, des prépregs issus de l'aéronautique sont utilisés : la voiture fait appel à quatre types différents de fibre de carbone, car chaque zone de la caisse fait l'objet d'une ingénierie spécifique pour garantir qu'elle répond aux exigences fonctionnelles imposées.
L'adhésif unidirectionnel et le tissu T1000 sont utilisés dans les zones importantes pour la protection du compartiment passager, tels que les portes et les bas de caisse. Ses capacités élevées d'absorption d'énergie répondent haut la main aux normes réglementaires les plus strictes relatives aux impacts. Les éléments structurels de la carrosserie sont composés de M46J, extrêmement rigide, mais aussi très léger. Au niveau du soubassement, la fibre de carbone est associée à un autre matériau composite d'exception, le Kevlar®, qui permet de protéger la structure en carbone des dommages produits par les débris routiers.
Cette approche multi-matériaux a été adoptée pour l'intégralité de la caisse afin de réduire le nombre de composants, et ainsi le poids. Ainsi, la section arrière est constituée d'un seul bloc, composé de fibres de carbone M46J et T800, pour obtenir une structure légère, mais rigide. La fibre de carbone est durcie dans les mêmes autoclaves que ceux utilisés pour les châssis de F1, en deux phases, entre 130 et 150 °C, et en utilisant des sacs sous vide pour assurer l'homogénéité du laminé.
La silhouette et les proportions globales de la LaFerrari constituent le produit naturel de son architecture et de l'agencement de son équipement hybride.
Frappant et innovant, son style élégant reste pourtant fidèle aux sportives équipées d'un V12 central-arrière longitudinal de la marque : l'habitacle et le compartiment moteur restent dans les limites de l'empattement pour obtenir un équilibre des masses aussi parfait que possible.
Cette configuration rappelle fortement les glorieuses formes exubérantes des prototypes sportifs Ferrari de la fin des années 60, tels que la 330 P4 et la 312P. Le rapport entre les dimensions de la partie avant et des passages de roue s'inscrit lui aussi dans la tradition Ferrari. La carrosserie du modèle LaFerrari a bénéficié d'un traitement sculptural fortement influencé par son aérodynamique. La partie avant de la voiture intègre une aile abaissée qui paraît suspendue à un unique pilier central situé sous l'avant, un choix clairement inspiré par le monde de la F1.
La section arrière dégage une impression sportive sans compromis et révèle pleinement la puissance impressionnante de ce modèle. Deux profondes rainures émergent de la fusion des surfaces, au-dessus des imposants passages de roue. Ces rainures canalisent efficacement l'air brûlant issu du compartiment moteur et permettent ainsi d'accroître la portance négative à l'arrière. Le compartiment moteur se termine par un large nolder, sous lequel se cache un élément aérodynamique actif inédit.
Une grande aube directrice ajustable, placée sur un pilier central dont le style rappelle celui de l'avant et qui protège le système HY-KERS, se déploie automatiquement sans nuire à l'élégance de la poupe.
La section inférieure de la poupe laisse entrevoir de la fibre de carbone et est dominée par de profondes ouvertures et un imposant diffuseur équipé de volets mobiles qui s'ajustent lors du déploiement de l'aube directrice motorisée.