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Mazda MX-02 et MX-03

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Au cours de la décennie 80, chaque Salon international fut animé par la présentation de voitures expérimentales, prototypes et autres "concept cars". Les constructeurs français avaient donné le ton dès la fin des années 70, avec les véhicules de recherche sur les économies d’énergie Renault EVE et Peugeot VERA. Les constructeurs japonais saisirent très vite l’intérêt de ce genre de présentation pour capter l’attention du public sur leur stand. Mais ils s’aperçurent immédiatement que le développement de ces voitures expérimentales coûtait très cher et mobilisait l’élite des bureaux d’études.
Les Japonais mirent alors sur pied de véritables programmes de construction de prototypes, sur des cahiers des charges bien précis qui préfiguraient des voitures devant être produites ultérieurement ; ou du moins qui permettraient de valider des solutions nouvelles donnant aux futurs produits de leur marque un avantage décisif sur la concurrence. Cette politique explique en grande partie la formidable accélération technologique dont l’industrie automobile nipponne a fait preuve en dix ans.

 


Transferts accélérés

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Alors que nombre de réalisations intéressantes des constructeurs européens en sont restées au stade du prototype, les Japonais ont su faire rapidement profiter leurs productions de série de l’expérience acquise avec ces engins de recherche. Mazda, qui a fait de l’innovation technologique un élément important de son image de marque, est probablement le constructeur ayant transféré le plus rapidement certaines recherches, comme le démontre la comparaison entre les véhicules expérimentaux présentés en 1983-85 et les plus récents modèles dévoilés en 1991.
Les MX-02 et MX-03 ont en effet fait progresser la technique automobile dans des domaines qui améliorent considérablement son efficacité et sa sécurité active motorisation, transmission intégrale, 4 roues directrices, suspension pilotée. Ces innovations ont été reprises sur les Mazda 626 et 323, puis sur le moteur à piston rotatif de la RX-7 ; et les coupés sportifs récemment présentés ont manifestement tiré grand profit de recherches qui se poursuivent sur un rythme accéléré.

 


MX-02 crabe ou pivot

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Après une présentation au Salon de Tokyo d’octobre 1983, la MX-02 créa l’étonnement au Salon de Paris l’année suivante. C’est surtout son extraordinaire système de direction agissant sur les 4 roues qui retient l’attention, ainsi que son spoiler avant qui s’abaisse lorsque la voiture atteint une vitesse élevée. On relèvera cependant que son moteur, un 4 cylindres en ligne de 1.3 litre à 16 soupapes et variation du temps d’ouverture des soupapes, préfigure celui qu’on trouvera, en 1989, sous le capot de Mazda 323 les plus performantes.
Alors que Honda présentait à la même époque un système de direction sur les 4 roues à commande intégralement mécanique, Mazda dévoilait sur la MX-02 un dispositif beaucoup plus complexe et performant, associant une crémaillère pour la commande des roues avant et un vérin hydraulique commandant les roues arrière. Ainsi, quand le mouvement des roues avant est directement déterminé par le conducteur, celui des roues arrière dépend du pilotage du vérin hydraulique.
La MX-02 servit justement à explorer diverses lois de pilotage, avec la possibilité de braquer les 4 roues dans le même sens pour se garer "en crabe" ou de les braquer en sens inverse d’un même angle, pour obtenir un rayon de braquage dé peine 4,30 m, inférieur à la longueur de la voiture (4,495 m). Mais la MX-02 offrait bien d’autres originalités, dont un "Personal Command System" interdisant la mise en route de la voiture sans affichage préalable dun numéro de code. Citroen fut le premier à faire passer cette idée sur une voiture de série, en l’occurrence certaines XM.
En revanche, Mazda avait prévu que l’insertion de la carte d’accès du propriétaire dans le lecteur du système P.C.S. cominandait la remise en place automatique de tous les réglages mémorisés au moment de l’arrêt : rétroviseurs, siège conducteur, hauteur du volant.

 


MX-03 adhérence totale

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Nombre de ces innovations réapparurent sur la MX-03, qui fut l’une des grandes attractions du Salon de Francfort de septembre 1985. Présenté comme préfigurant un coupé sportif des années 90, cet engin y ajoutait des avancées technologiques importantes en matière de sécurité active. Il s’agit en effet d’une voiture à 4 roues directrices et motrices, donc à contrôle intégral de l’adhérence. Reprenant le système de pilotage électronique du rapport de braquage entre roues AV et AR (Mazda SS4WS), la MX-03 y ajoutait un dispositif (SS-VGR) de démultiplication directionnelle variant en fonction de la vitesse.
Aux basses vitesses, les roues arrière sont braquées dans le sens inverse des roues avant (action "antiphase"), l’amplitude de différence de braquage se réduisant au fur et à mesure que la vitesse augmente. À grande vitesse, les roues avant et arrière sont braquées dans le même sens (action ’en phase"), ce qui améliore la réponse aiix ordres de changement de cap, ainsi que la stabilité tant en virage qu’en ligne droite. La conception de la transmission intégrale aux 4 roues de la MX-03 est également originale, puisque le conducteur peut régler, de façon très simple, la répartition du couple entre les roues avant et arrière, entre les deux extrêmes traction avant pure, propulsion arrière pure.
Ce système repose sur l’emploi de deux embrayages hydrauliques multidisques, pilotés par un régulateur de pression d’huile ; ces embrayages sont montés en sortie de la boîte automatique à 4 rapports. Un palpeur de position permet d’adapter l’action de l’antiblocage ABS en fonction de la répartition de couple sélectionnée. Ce système a surtout permis aux ingénieurs de Mazda de mettre au point dans le pilotage électronique une répartition du couple AV/AR sur une transmission intégrale.
Ces innovations étaient bien nécessaires pour faire passer, en toute sécurité, les 320 ch que développait le moteur de la MX-02. Ce moteur fit énormément progresser la technologie du piston rotatif Wankel (voir les fiches Principes de fonctionnement 281 et 282), avec la mise au point du turbocompresseur à turbine bivolute, des inserts en céramique intégrés dans les rotors en alliage léger pour loger les segments d’étanchéité de flancs en carbone, ainsi que de l’arbre central à accouplements coniques.

 


Préfiguration des 323 et 626

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Le prototype MX-02 fut présenté, à la fin de 1983, comme la préfiguration de la "berline familiale des années 90". Son style, assez original pour l’époque chez un constructeur nippon, présente quelques traits de la Renault 11, lancée à la même époque, spécialement pour la partie arrière. Quatre ans plus tard, la Mazda 323 rénovée décevra ceux qui pensaient y retrouver quelque chose du "démonstrateur" MX-02. Il faudra attendre encore deux ans pour que la troisième génération de 323 (ci-dessus) reprenne, au moins au niveau du style, les concepts annoncés six ans plus têt. Cependant, on verra apparaître certaines avancées techniques de la MX-02, spécialement la direction à pilotage électronique agissant sur les 4 roues, dès l’automne 1987, sur la Mazda 626.

Une aérodynamique efficace

Avec un coefficient aérodynamique Cx de 0,25, la MX-03 établissait une sorte de record en 1985. Annoncée comme préfigurant les coupés sportifs des années 90, elle a bénéficié d’un travail important de recherche en aérodynamique dynamique, afin d’obtenir des effets de plaquage, par inversion des couples de portance aux vitesses élevées.

890 kg et un Cx de 0,22

La carrosserie de la MX-02 était réalisée en plastique renforcé de fibres de carbone, technique qui n’a été depuis utilisée que sur des voitures de compétition. Outre sa parfaite immunité à la corrosion, ce matériau permet de réaliser en toute liberté des formes effilées et fluides, tout en étant beaucoup plus léger que l’acier, pour une résistance aux chocs supérieure. Ainsi la MX-02 ne pesait-elle que 890 kg, et son coefficient de résistance aérodynamique, relevé à 0,25 sur la première ébauche, fut ensuite abaissé à 0,22. La conception des vitres, convexes à partie inférieure plane, contribuait à ce résultat, tout en permettant d’accroître le volume de l’habitacle.

Haute concentration de technologies d’avant-garde

Pour animer la MX-03, les ingénieurs de Mazda décidèrent de développer une version trirotor du moteur à pistons rotatifs birotor type 13B, utilisé à l’époque sur le coupé RX-7. Ils en profitèrent pour explorer toutes les technologies permettant d’améliorer le fonctionnement et le rendement de ce type de moteur, à un moment où tous les autres titulaires de la licence Wankel l’avaient abandonné.
Ce travail concrétisa des avancées technologiques sensibles dans tous les domaines : aérodynamique interne (admission à résonance variable, turbocompresseur à double volute), thermodynamique (refroidissement des rotors), électronique (pilotage intégré de l’injection, de l’allumage et de la suralimentation) et matériaux (céramiques, joints de rotor en carbone, inserts dans le rotor en alliage léger). La victoire de Mazda aux 24 heures du Mans 1991 découle de ces recherches, qui permettent également d’apporter des améliorations substantielles aux moteurs alternatifs classiques, multisoupapes.

 


Poste de pilotage pour l’an 2000

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Le milieu des années 80 connut nombre de recherches sur des postes de pilotage tirant le maximum des possibilités des technologies électroniques, et tentant d’appliquer à l’automobile les développements adoptés à l’époque sur les avions, tant civils que militaires : affichage à cristaux liquides couleurs, projection d’informations collimatées dans le pare-brise, etc. Ces technologies visent à réduire, sinon supprimer complètement, le travail d’accommodation imposé à l’oeil lorsqu’il passe de la lecture du tableau de bord à la vision du monde extérieur, et vice-versa.
Les informations concernant la conduite courante (vitesse, alarmes moteur) sont collimatées à travers le pare-brise, afin de réduire au minimum le temps pendant lequel les yeux quittent l’examen de la route pour se porter sur la planche de bord. On remarque, devant le levier de commande de boîte automatique et à droite, la molette permettant d’ajuster la répartition du couple entre les roues AV et AR, avec une figuration de cette répartition par un rectangle bicolore barré en diagonale. Le volant bicorne, emprunté aux avions, a également été souvent prôné dans les études présentées par Citroën. Mais il ne semble pas que ce concept sera appliqué dans une voiture de grande série avant la fin du xxe siècle.

Une compacité bien exploitée

Le moteur trirotor de la MX-03 se caractérise par son extraordinaire compacité par rapport à la cylindrée réelle, sa puissance volumétrique ressort à 163 ch/dm3. Cela permit de l’implanter sous un capot avant très plongeant, tout en obtenant une répartition des masses quasi parfaite (53 % sur les roues avant et 47 % à arrière) ; de plus, l’habitabilité de la voiture restait excellente, conformément au cahier des charges.
Cette compacité et la forte réduction des vibrations torsionnelles, par rapport à un moteur classique à cycle alternatif, ont permis d’abaisser considérablement le niveau vibratoire, au profit du confort et du silence de fonctionnement. En fait, le moteur de la MX-03 n’était guère plus volumineux que l’ensemble de transmission auquel il était accolé, qui combinait une boîte automatique à 4 rapports, un différentiel interponts et deux embrayages hydrauliques multidisques entraînant les arbres de transmission vers les roues avant et arrière.
Ce type de transmission 4 x 4 à répartition ajustable du couple AV/AR aurait d’ailleurs été difficile à loger derrière un moteur classique de 320 ch, qui ne pouvait être qu’un groupe de l’ordre de 3,5 litres de cylindrée, donc au moins un 6 cylindres (et plus probablement un V8). Ainsi, la maîtrise de la technologie du moteur à piston rotatif a permis à Mazda d’expérimenter celle de la transmission intégrale à répartition réglable, sans avoir à concevoir un "monstre" difficile à transposer sur un véhicule de série.

 


Spécifications techniques Mazda MX-03

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Moteur Mazda
Piston rotatif, système Wankel, trirotor
Cylindrée réelle 1 962 cm3
Cylindrée unitaire 654 cm3
Taux de compression 8,5/1
Puissance maxi 320 ch à 7 000 tr/mn
Couple maxi 38,5 mdaN à 3 800 tr/mn
Alimentation injection électronique, lumières d’admission accordées (système D.E.I.S.), suralimentation par turbocompresseur bivolute
Allumage électronique, à 2 bougies par chambre
Transmission
Boîte de vitesses automatique à 4 rapports AV, entraînant les 4 roues, à travers un dispositif répartiteur de couple AV/AR
Suspension 4 roues indépendantes, doubles bras triangulés, ressorts hélicoïdaux, amortisseurs hydrauliques télescopiques à ’AV et à l’AR.
Freins 4 disques, ventilés à lAy, double circuit assisté, antiblocage coordonné avec le répartiteur de couple AV/AR
Pneumatiques 205/55 VR 16
Direction commandant les 4 roues avec pilotage électronique du rapport de braquage, orientation et démultiplication variables en fonction de la vitesse
Dimensions et poids
  • Longueur x largeur 4 510 x 1 800 mm
  • Empattement 2 710 mm
  • Coeff. de résistance aérodynamique 0,25
  • Poids à vide 1150kg

Performances

  • Vitesse maxi 300 km/h
  • Accélération 0-100 km/h en 5,0 s


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Voir aussi :
Mazda6 MZR-CD 2.2
Mazda CX-5 (1) (2012)
Mazda CX-5 (2) 2012


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