Continental continue de proposer des solutions technologiques pour les véhicules électriques, en présentant au salon automobile de Francfort (IAA 2017) le concept d’une nouvelle roue (New Wheel Concept) avec un système de freinage intégré répondant aux exigences spécifiques de ces véhicules. La roue se compose de deux pièces en aluminium, de la structure de la roue en forme d’étoile, du disque de frein et de l’étrier ainsi que de la jante externe avec le pneu. Contrairement aux freins à disque conventionnels, l’étrier de frein de ce concept de roue serre le disque de l’intérieur. Cela lui permet d’avoir un diamètre particulièrement grand, profitant ainsi aux performances de freinage.
Pour augmenter l’autonomie du véhicule, la décélération du véhicule électrique génère autant d’électricité que possible grâce à la récupération (c’est à dire le freinage à l’aide du moteur électrique), de sorte que le frein de la roue soit utilisé le moins fréquemment. Le disque de frein sans corrosion empêche également la formation de rouille (comme cela se produit sur les disques en fonte) et peut nuire à l’effet de freinage.
« L’électromobilité nécessite également de nouvelles solutions pour la technologie de freinage », explique Matthias Matic, responsable de l’entité des systèmes de freins hydrauliques de Continental. «L’utilisation de freins conventionnels n’est pas très efficace dans ce cas. Le concept de la nouvelle roue répond à toutes les exigences de la freinage d’un véhicule électrique. Nous avons utilisé notre savoir-faire dans le freinage pour développer une solution qui procure un effet de freinage cohérent dans le véhicule électrique. «
Grâce au matériau léger, le nouveau concept de roue réduit le poids de la roue et du frein, ce qui permet une construction légère. Les avantages du concept sont des changements de roue, de pneus et de frein plus faciles et le disque n’est pas sujet à l’usure.
Repenser la roue
Ce concept de roue est basé sur une nouvelle division entre la roue et l’essieu. Ici, la roue se compose de deux parties, l’étoile porteuse en aluminium, qui reste boulonnée en permanence au moyeu de la roue, et la jante, qui est boulonné à l’étoile. Le frein de la roue est fixé sur le support de roue de l’essieu et s’engage à l’intérieur avec un disque de frein en aluminium annulaire qui, à son tour, est boulonné à l’étoile porteuse. Le frein interne permet un large rayon de frottement du disque de freinage, car l’espace disponible dans la roue est utilisé de manière optimale. Au cours de son développement, les performances de freinage de ce concept ont été initialement conçues pour des véhicules compacts et de classe moyenne. Conformément aux exigences actuelles de cette application, le frein est robuste et répond à tous les critères établis – bien qu’il soit utilisé beaucoup moins fréquemment dans un véhicule électrique.
« Dans les véhicules électriques, il est crucial que le conducteur dépense aussi peu d’énergie que possible sur le frein à friction », explique Paul Linhoff, responsable du pré-développement du freinage dans l’entité Chassis & Safety de Continental. « Pendant une décélération, l’élan du véhicule est converti en électricité dans le générateur pour augmenter l’autonomie du véhicule. C’est pourquoi le conducteur continue d’actionner la pédale de frein – mais cela ne signifie certainement pas que les freins de roue sont également actifs. « Le couple de décélération du moteur électrique n’est plus suffisant lui-même lorsque le conducteur freine plus énergiquement. Le frein de roue est nécessaire dans cette situation – et il doit être disponible. « Les conducteurs veulent pouvoir compter sur un effet de freinage cohérent – et trop de rouille sur le disque de frein en particulier peut vraiment rendre cela difficile », souligne Linhoff. L’avantage est une diminution des frottements entre la plaquette de frein et le disque de frein. La fonction de freinage automatique d’urgence doit également compter sur la disponibilité de l’effet de freinage de friction.
Matériau et design en parfaite harmonie
Le design de cette nouvelle roue utilise pour le frein les avantages de l’aluminium qui est un matériau léger. Grâce au long effet de levier sur le grand disque de frein, des forces de serrage relativement faibles suffisent à fournir un haut niveau d’efficacité de freinage – et comme l’aluminium est un très bon conducteur de chaleur, la chaleur générée dans le disque pendant le freinage est rapidement dissipée.
Continental suppose, après les résultats des tests pratiques initiaux, que le disque lui-même n’est pas sujet à l’usure, contrairement aux disques en fonte. Avec ce nouveau concept de roue, l’abrasion ne se déroule que sur les coussinets, et le design du concept permet de les remplacer ainsi que les roues beaucoup plus facilement. Ce concept a un autre avantage: « L’étrier de frein peut être conçu pour être plus léger et rigide car le disque de frein est fixé à l’extérieur et le frein s’engage à l’intérieur. La force est transmise en grande partie symétriquement au centre de l’essieu, ce qui a un effet favorable sur le comportement de bruit du frein », explique Linhoff – et c’est un effet secondaire particulièrement attrayant dans une voiture électrique silencieuse.
Photos: 4Legend.com / Continental
