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Nissan TRI-X et FEV

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Après la période d’expansion forcenée de leurs exportations, durant les années 60-70, les constructeurs japonais ont du faire face à des mesures restreignant leurs ventes en Europe et en Amérique, au moment où des réglementations extrêmement draconiennes sont venues freiner l’usage de l’automobile au Japon même. Conscients que cette tendance mettait à terme leur existence même en jeu, ils se sont lancés dans d’énormes programmes de recherches pour explorer toutes les technologies permettant de concevoir de nouvelles automobiles, respectueuses de l’environnement et offrant une sécurité d’utilisation élevée.

Du méthanol pour un VS

Le créneau des coupés sportifs, extrêmement lucratif et où les Japonais se sont taillés une place de premier plan, est l’un des plus sensibles aux réglementations sur la sécurité et la pollution automobile. Depuis la fin des années 80, on voit tous les constructeurs nippons présenter des coupés sportifs expérimentaux, conçus pour montrer comment les possesseurs de ces engins pourront respecter les normes encore plus sévères qui se profilent à l’horizon de l’an 2000. Le problème de ce genre de voitures est d’obtenir une puissance et une autonomie élevées et d’en permettre l’exploitation dans toutes les conditions météorologiques.
Dans l’état actuel des technologies, ces paramètres excluent - pour encore longtemps sans doute - la motorisation électrique. Il importe donc de travailler le moteur à combustion interne, en lui permettant de brûler des combustibles d’origine non pétrolière avec des émissions polluantes réduites au minimum, si possible même nulles. Ces contraintes écologiques ont pour effet de repousser les chances d’utilisation de la turbine et tous les progrès réalisés pour rendre celle-ci plus performantes (céramiques notamment) étant immédiatement exploitables par le moteur à cycle alternatif (quatre ou deux temps), c’est celui-ci qui conserve la faveur des ingénieurs.
Nissan présentait, au Salon de Genève de mars 1992, le coupé expérimental TRI-X, animé par un V8 de 4,5 litres de cylindrée une seconde version sera dotée d’un moteur V6-24 soupapes de 3 litres, à calage de distribution variable. Ce qui est intéressant, c’est l’aptitude de ces moteurs à consommer un mélange essence-méthanol, dans lequel la proportion de méthanol peut atteindre 85 %. Et l’optimisation de la combustion de ce carburant aboutit même à ce paradoxe : c’est avec le méthanol que ces moteurs donnent leurs meilleures performances.

 


Suspension intelligente

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Pour maîtriser les 334 ch que le V832 soupapes peut donner, la TRI-X, qui est une propulsion, est équipée de divers équipements faisant largement appel aux microprocesseurs : régulateur de glissement du différentiel, anti-patinage, suspension active. Ce dernier système, qui a imposé des géométries spéciales pour les trains roulants, est en fait un petit système d’informatique embarquée, ultra-performant, puisque capable d’agir par anticipation sur les tarages de la suspension arrière ; les réglages des trains arrière sont ainsi modifiés en fonction des mouvements des trains avant.
De même, le durcissement des suspensions du côté externe au virage est-il commandé dès qu’un accéléromètre détecte la mise en appui, supprimant alors l’inclinaison en roulis. Dans le sens longitudinal, ce système supprime les effets de cabrage à l’accélération ou de plongée au freinage.

Intérieur "lumière et cuir"

Pour démontrer qu’un engin doté de tels perfectionnements technologiques offrait à ses occupants un confort de très haut niveau, les stylistes de Nissan ont habillé l’habitacle de cuir "mastic", avec une longue console centrale revêtue de bois exotique, et conçu un dispositif d’éclairage multichrome indirect qui crée une harmonie suave et assure une transition douce entre la lumière naturelle filtrée par les vitres et l’ambiance de l’habitacle.
Cette ambiance est confortée par l’aménagement ludique et la sonorisation, avec un téléviseur pour les places arrière, une chaîne multiphonique à 13 haut-parleurs et un système de communication utilisant deux radiotéléphones (pour liaisons vocales et fax). Il est intéressant de noter que les ergonomes japonais ont su intégrer les commandes de ces systèmes de façon à ne pas distraire l’attention du conducteur.
Celui-ci dispose, pour les informations vitales de conduite, d’une projection "tête haute" collimatée à travers le pare-brise ; les autres données sont fournies sur un écran électronique. Le raffinement du coupé expérimental Nissan TRI-X va même très loin. C’est ainsi que les portières s’ouvrent en s’écartant parallèlement à l’axe longitudinal, grâce à un dispositif à double articulation de même, les rétroviseurs extérieurs sont dotés d’un système de chauffage par micro-ondes, couplé à un dispositif à ultrasons qui repousse les gouttes de pluie !

 


Coque "tout-alu" pour la FEV électrique

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Pour alléger au maximum son coupé TRI-X, Nissan a retenu des matériaux de type aéronautique : boucliers et bas de caisse en titane, coque en aluminium, ouvrants en matériaux composites. Cette même recherche se retrouve, encore plus aiguë, dans la conception du FEV, voiture électrique expérimentale que Nissan présente comme préfigurant un véhicule qui serait lancé en production vers le milieu de cette décennie. Car le poids est l’ennemi principal de l’efficacité de la propulsion électrique automobile.

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La masse des batteries ne pouvant guère être réduite (et elle est grossièrement proportionnelle à l’autonomie), il faut donc agir sur tous les autres éléments. La carrosserie constitue le plus important celle de la Nissan FEV est réalisée entièrement en alliage d’aluminium. Mais les moteurs électriques sont également lourds.
Aussi, les ingénieurs de Nissan ont-il fait développer un groupe mototracteur original, comportant deux moteurs asynchrones quadripolaires en tandem, accolés à un réducteur (rapport 1/12) ; ces moteurs peuvent donner une puissance maximum de 20 kW, avec une vitesse pouvant atteindre 15 000 tr/mn, grâce à un hacheur électronique qui peut donner un courant à une fréquence dépassant 10 kHz, à partir du courant continu 280 V débité par la batterie.

Charge ultra-rapide

Cette batterie utilise des accumulateurs nickel-cadmium offrant un densité énergétique de 55 Wh/kg (40 Wh/kg pour les meilleurs accumulateurs plomb-acide). Ces accumulateurs sont logés dans un conteneur ventilé, pour assurer leur refroidissement lors des charges ultra-rapides qu’ils peuvent accepter cette batterie de 11,6 kWh (qui pèse au total 200 kg) peut être rechargée à 40 % en 15 minutes seulement.
Pour demander le moins possible d’énergie à la batterie, la FEV bénéficie d’une aérodynamique extrêmement flatteuse (Cx = 0,19) et d’une friction de roulement réduite, grâce à des pneumatiques spéciaux. De plus, les servitudes (climatisation, éclairage intérieur, sonorisation) tirent leur alimentation d’un panneau de cellules solaires intégré dans le pavillon.

 


Un coupé sport "technologique"

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La Nissan TRI-X est une vision expérimentale d’un coupé sportif à très haut niveau de sécurité et capable d’utiliser des carburants non pétroliers (en mélange avec l’essence, jusqu’à 85 %). Il synthétise les technologies les plus avancées, tant au plan des matériaux que de l’électronique. Celle-ci est notamment utilisée pour piloter une suspension dont le train arrière voit ses réglages varier automatiquement par "anticipation", en fonction des mouvements du train avant.

FEV : architecture optimisée pour la traction électrique03_Nissan_TRI_X_FEV_150

Tout a été mis en oeuvre pour rogner les paramètres ayant une influence néfaste sur la consommation d’énergie traînée aérodynamique, poids, frottements. Malgré ses dimensions compactes, la FEV offre un espace suffisant pour emporter 4 personnes, grâce à un aménagement exploitant judicieusement les organes propres à un véhicule électrique.
Les deux moteurs asynchrones entraînent les roues avant ; depuis les batteries, situées sous les sièges arrière, l’énergie leur est fournie par un bloc hacheur-onduleur à régulateur incorporé, situé au-dessus de la crémaillère de direction, avec le chargeur de batteries incorporé.

Un programme de grande ampleur

Les travaux de Nissan sur les véhicules électriques, qui remontent aux années 60, ont été jalonnés de nombreuses réalisations expérimentales :

  • 1970 : City, voiturette tricycle à deux places ; vitesse maximale 60 km/h, autonomie 40 km.
  • 1976 : Electric EV-4, véhicule de livraisons léger, utilisant une batterie plomb acide et une pile à combustible zinc-air, autonomie 496 km.
  • 1983 : March EV-1, première voiture employant un moteur asynchrone, avec une batterie nickel-fer (dans la carrosserie d’une Datsun Cherry) ; autonomie 160 km.
  • 1985 : EV Resort, microbus pour les navettes hôtelières (40 exemplaires livrés).
  • 1987 : March EV-2, cabriolet animé par un moteur alternatif synchrone à rotor à disque magnétique.
  • 1988 : Camion-B.O.M., plusieurs dizaines de bennes à ordures ont été livrées à la vile de Yokohama.
  • 1991 : EV President, luxueuse décapotable de parade. EV Cedric, version électrique de la grande berline de Nissan.


 


Un intérieur dépouillé

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La recherche du poids le plus faible possible a également influencé la conception de l’intérieur de l’habitacle du FEV, caractérisé par son grand dépouillement. Cela n’exclut nullement la recherche d’un confort élevé, comme en témoignent la forme anatomique des sièges et les vitres spéciales qui bloquent le passage des ultraviolets. Par ailleurs, les deux places avant sont équipées d’un Airbag. Le rassemblement de toutes les commandes sur le bloc de la colonne de direction dégage un espace maximum pour les jambes du conducteur et du passager avant.

Arrondie de partout : la FEV

Les formes toutes en rondeurs de la Nissan FEV évoquent certes son aspect convivial dans l’environnement urbain, mais découlent plus réellement du souci d’abaisser la traînée aérodynamique et de réduire la quantité de tôles employées pour la carrosserie, fussent-elles en alliage d’aluminium.
Ces formes dégagent également un volume intérieur optimisé compte tenu de la compacité de la voiture volume fort astucieusement exploité pour 4 personnes. Le conducteur dispose d’un tableau de bord à cristaux liquides multichromes, en forme de demi-lune et placé derrière le volant. La console centrale, circulaire, regroupe les commandes de sonorisation et de climatisation de l’habitacle.

Un cockpit électronique

Le garnissage intérieur de l’habitacle de la Nissan TRI-X, entièrement en cuir jaune, lui donne l’air rétro des coupés sportifs des années 60. Mais un regard au tableau de bord montre qu’il s’agit en fait d’un engin aux conceptions très avancées, intégrant nombre de solutions qui ne sont jusqu’ici employées qu’à bord des avions les plus modernes : les informations essentielles à la conduite sont présentées sur deux écrans de télévision et une projection collimatée dans le parebrise.
Le conducteur dispose, sur le pommeau du levier de sélection de la transmission automatique, de boutons lui permettant de commander les fonctions ludiques et les systèmes de communications dont ce véhicule est doté : sonorisation à 13 haut parleurs et 2 radiotéléphones.
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Spécifications techniques Nissan TRI-X

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Moteur Nissan VH-X, 8 cylindres en V, 32 soupapes
Cylindrée 4 494 cm3
Alésage x course 93 x 82,7 mm
Puissance maxi
méthanol à 85 % : 334 ch à 6 000 tr/mn
essence à 100% :320 ch à 6 400 tr/mn
Couple maxi :
méthanol à 85 % : 44,3 m.daN à 4000 tr/mn
essence à 100% : 41,7 m.daN à 4 000 tr/mn
Alimentation injection électronique multipoints SOFIS, injecteurs bi-jets
Distribution à temps d’ouverture variable
Transmission
Roues AR motrices, avec viscocoupleur et limiteur électronique de glissement du différentiel ; arbre de transmission en composites bobinés
Boîte automatique 5 rapports AV, pilotée électroniquement
Suspension 4 roues indépendantes, système hydraulique actif à pilotage électronique anticipatif
Freins disques ventilés à l’AV (étriers à 4 pistons) et à l’AR (étriers à 2 pistons), double circuit à assistance renforcée
Pneumatiques 235/45 ZR 18 Direction à crémaillère, assistance variable à pilotage électronique
Longueur 4 995 mm
Largeur 1 900 mm
Hauteur 1 350 mm
Empattement 2 800 mm
Voies AV/AR 1 590/1 590 mm


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Voir aussi :
Nissan TRI-X et FEV
Nissan Nuvu
Nissan Pixo


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