Aux sources de Renault E-TECH

episode 1

Des LEGO et du culot

C’est fort de son expertise du véhicule électrique, de son expérience en Formule 1 et en s’appuyant sur des équipes d’ingénierie, de développement et de contrôle enthousiastes et passionnées, que Renault a développé sa motorisation hybride innovante E-TECH. Proposée en version « full hybride » sur Clio et en version « full hybride rechargeable » sur Nouveau Captur et Nouvelle Mégane, elle a été inventée et mise au point de manière à la fois inhabituelle et très inspirante. Découvrez le premier épisode de cette histoire étonnante où tout commence par une maquette réalisée… en LEGO.
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La maquette LEGO à l’intérieur d'une Clio E-TECH Hybrid

#1 Un Noël studieux

Nous sommes en décembre 2010. Noël approche et Nicolas Fremau commande de nombreuses boîtes et pièces de LEGO sur Internet. De futurs cadeaux pour ses enfants ? Pas seulement… Celui qui, à l’époque, est Expert Architecture boîtes de vitesses à la Direction de l’ingénierie de Renault a une idée derrière la tête : mettre à profit ses congés pour réaliser à l’échelle des petites briques multicolores en plastique un prototype de transmission innovante dédiée à une future motorisation hybride.
Schéma de principe initial

A l’époque, Renault se lance dans le véhicule électrique mais cherche dans le même temps à développer une technologie d’électrification alternative, qui permettra à de nombreux clients d’effectuer une transition douce vers le 100% électrique. Plusieurs solutions techniques sont envisagées mais il faut proposer à la direction de l’entreprise LA solution hybride idéale qui réponde au cahier des charges demandé : accessible, légère, adaptée à des véhicules de tous gabarits et qui permette de rouler au moins 50 kilomètres en tout électrique. De l’hybridation efficace et pour tous en somme.

Renault Type A à boîte à crabots

Nicolas Fremau en est convaincu : cela passe par la nécessité de considérer le moteur électrique comme le moteur principal, celui qui assurera le démarrage du véhicule. Le moteur thermique viendra ensuite en renfort pour apporter de la puissance aux roues sur les longues durées. Et quelle transmission entre les deux ? L’obligation est de faire simple, compact et léger. Expert en la matière, Nicolas Fremau imagine une solution radicale : se passer d’embrayage et même de synchroniseurs de boîte. Il existe une technologie qui permet cela, celle des crabots, utilisée notamment en sport automobile. C’est aussi une « spécialité » Renault puisque c’est en installant une boîte à crabots en prise directe sur le moteur de sa Type A qu’en 1898 Louis Renault réussit à gravir l’abrupte rue Lepic à Montmartre, lançant l’aventure commerciale de la marque.

« Eurêka » peut se dire alors Nicolas Fremau, mais encore faut-il réussir à modéliser cette transmission qui pour le moment n’existe que dans sa tête.

#2 Emboîter, percer, coller

Voilà donc le but de ses congés : créer avec des LEGO ce fameux système de transmission simplifiée à crabots, sans embrayage. Il aura trois rapports afin d’être capable de gérer plusieurs modes de fonctionnement des moteurs entre eux. Pour le coup, il ne faut pas seulement emboîter les briquettes entre elles. Il faut assembler les différents axes et anneaux de transmission, coller et percer pour les faire tenir dans un berceau, motoriser l’ensemble, etc. Un vrai travail d’ingénierie préparatoire à celui qui allait être réalisé ensuite dans les ateliers du Technocentre et de Lardy et qui allait aboutir au dépôt de plus de 150 brevets autour de la motorisation hybride E-TECH.
 
Le démarrage d’un projet d’innovation est toujours un moment compliqué ! Comment faire pour sentir si une idée va vraiment marcher ? Pour cela il n’y a pas de recette déjà écrite. Il faut d’abord comprendre, à chaque pas, s’il y a un bug ou si ça a des chances de fonctionner ! Mais surtout, il faut trouver la manière d’aller au-delà des petits dessins faits sur un papier, un peu comme dans les publicités Guy Degrenne. Alors pour matérialiser ce système, j’ai eu l’idée de cette petite maquette LEGO, d’abord pour m’aider moi dans la compréhension de ce qu’il fallait faire. Après une vingtaine d’heures de ‘travail’ sous l’œil un peu étonné de mon fils, la maquette était née.
Nicolas Fremau 
Expert chaine de traction et hybride

#3 Si on peut le faire en LEGO…

Avec sa maquette motorisée en LEGO, Nicolas Fremau peut tester « en live » les différents modes de fonctionnement possibles entre les moteurs. Mieux, il en découvre de nouveaux auxquels il n’avait pas pensé lors de son analyse théorique préalable. Voilà qui renforce sa conviction d’être sur le bon chemin. Mais il ne pouvait en être sûr tout seul.
Vue globale de la maquette en LEGO

Nicolas Fremau s’adresse alors à plusieurs personnes de son entourage professionnel : Ahmed Ketfi-Cherif, spécialiste du contrôle, pour vérifier que les transitions entre les différents modes étaient possibles avec de simples crabots ; Antoine Vignon, spécialiste en conception de boîtes de vitesses, pour vérifier que l’on pourrait bien faire un dessin industriel de ce nouveau système ; Sid Ali Randi, spécialiste des moteurs électriques, pour vérifier qu’il saurait adapter un moteur à cette transmission. Face à cette demande surprenante, toutes ces « pointures » doivent prendre quelques jours de réflexion. Il leur faut étudier les schémas, analyser la maquette, écouter les explications de Nicolas. Mais tous les trois finissent par lui dire « Oui, c’est possible ! ».

Moteurs électriques et transmission de la motorisation E-TECH

Avec sa maquette en LEGO et son schéma de fonctionnement désormais validé, Nicolas Fremau a sans doute mis au point le prototype le moins cher de l’histoire de Renault. Un prototype baptisé LocoDiscoBox au moins aussi surprenant et inattendu que la solution technique était innovante. Qu’allaient en dire les dirigeants à qui cette maquette allait être présentée, Rémi Bastien et Gérard Detourbet (décédé en 2019), le « papa » de la gamme Dacia qui s’y connaissait en solutions simplifiées et à bas coût ? A l’époque Directeur de gamme M0 (programme "Entry"), il répétait souvent en réunion « Cessez d'ajouter des éléments et des coûts, pensez plutôt à supprimer, remplacer ou simplifier ! ». N’empêche, le pari était hautement risqué.

Le jour où j’ai amené la maquette à Remi Bastien et Gérard Detourbet, je ne savais pas comment ils réagiraient. Mais Renault a toujours été une entreprise très ouverte, alors j’ai tenté ma chance à la fin d’une réunion projet. Pari gagné, ils ont dit banco ! Gérard Detourbet a même eu cette réflexion :

« Si on peut le faire en LEGO, c’est que ça marche ! »

Mais ce feu vert n’avait rien d’un cadeau. Il a fallu prendre l’engagement de donner vie à ce concept dans une voiture qui roule en 14 mois seulement !

Nicolas Fremau 

Expert chaine de traction et hybride

Vue détaillée de la maquette en LEGO

Après cet accord inespéré, la première initiative a été de contacter le service juridique de Renault en misant sur sa réactivité pour protéger cette transmission inédite avec un premier brevet. Ce qui fut fait dans un délai très court. Soulagement ! Mais pour Nicolas Fremau, Antoine Vignon, Ahmed Ketfi-Cherif, Sid Ali Randi et une petite équipe de passionnés engagés sur la voie de l’hybride au sein de l’ingénierie Renault, le plus dur commençait.