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Intégrer un moteur électrique dans les roues permettrait d'offrir plus d'espace habitable mais aussi une motricité irréprochable. Avec du pour et du contre.


Intégrer un moteur électrique directement dans les roues d'une voiture fait partie des idées a priori géniales tant cela peut apporter de bénéfices. La technique, loin d'être inédite, n'a jamais pu percer. Mais aujourd'hui, une société slovène promet de révolutionner ce secteur.


Nous pensions le sujet classé parmi les "bonnes idées qui n'ont pas abouti" depuis que des géants comme Michelin avaient abandonné leurs projets de roues dotées d'un moteur électrique intégré. Présentée pour la première fois au Mondial de Paris en 2004, l'Active Wheel a même été pressentie pour être montée dans des véhicules de série à l'horizon 2016.


Mais le manufacturier de pneumatiques français a jeté l'éponge dès 2014. Raisons invoquées? Le poids de ces moteurs logés dans une roue complètement équipée, et les coûts de fabrication. Un prix qui aurait encore alourdi la facture déjà élevée des voitures électriques de l'époque.


Aujourd’hui, des firmes comme Elaphe en Slovénie proposent des solutions a priori très abouties et même soutenues par des fonds européens. Mais voyons d’abord en quoi consiste cette fameuse roue à moteur intégré...

roue à moteur électrique intégré


Moteur intégré = perspectives pour les designers

Le domaine de prédilection de ces roues, ce sont les véhicules automobiles électriques. À ce jour, toutes les voitures de cette catégorie disposent d'un ou de plusieurs moteurs embarqués entre les axes des roues. Jusqu'à 3, notamment chez Audi pour son e-tron S et Tesla pour son modèle S.


Avec ce type d'architecture, les axes qui relient le(s) moteur(s) aux roues occupent pas mal de place et "mangent" une partie de l'habitacle. Même chose pour le ou les moteurs qui prennent aussi du volume habitable.


En rejetant les moteurs vers les roues, les designers peuvent redéfinir l'espace dédié aux automobilistes. Ils partent quasiment d'une feuille vierge puisque les batteries sont toujours logées sous le plancher, plat par définition. Voilà l'argument massue des concepteurs de ces moteurs intégrés.

Moteur électrique intégré dans la roue
Moteur intégré = plus d'espace habitable


Puissance et couple moteur aux roues

Autre argument avancé, les diverses possibilités d'intégration de ces roues "complètes" (jante et moteur électrique).


Là où Michelin avançait une seule réponse totalement intégrée (y compris avec une suspension à ressort), Elaphe propose divers schémas. Mais ici les éléments de suspensions n'en font pas partie. L'équipementier propose, sur son site, 4 solutions: du moteur "léger" (malgré ses 17 kg) pour une citadine jusqu'à une roue complète avec son moteur et un disque de frein intégré. Là, le poids de l'ensemble (35 kg) le réserve aux gros pickups et autres lourds SUV.


Les puissances vont de 11 kW et 400 Nm de couple (sous 48 Volts) pour le premier cité jusqu'à 77 kW et 1.500 Nm sous 370 Volts. De quoi assurer des performances dignes des meilleurs produits classiques que nous connaissons aujourd'hui.


Maîtrise quasi absolue de la traction/motricité

Un argument qui nous semble peu mis en valeur par Elaphe dans sa documentation retient toute notre attention: la gestion de la traction. Grâce au moteur électrique intégré dans la roue et surtout aux progrès fulgurants de l'électronique, il est possible de gérer à l'infini le passage de la puissance aux roues.


Grâce aux différents capteurs (accélérations, forces latérales et longitudinales, patinage éventuel d'une roue, etc.), l'unité centrale peut doser avec finesse la puissance ou le freinage d'une roue indépendamment des autres.


L’an dernier nous avions déjà été bluffés par l'essai de l'Audi e-tron S. Celle-ci dispose de 3 moteurs électriques et d'une gestion électronique dernier cri. Une tenue de route époustouflante pour un engin de 2.500 kg. Sauf que dans ce cas, il s'agit encore de moteurs disposés sous l'habitacle, donc avec des arbres de transmission relativement classiques. Bref, la perspective de ces roues intégrées paraît alléchante!


Une première mise sur le marché en 2021 ?

Pourquoi a-t-il fallu tant de temps pour proposer ce type de propulsion? Et quand pourrait-il débarquer sur d'éventuelles voitures électriques de grandes séries?


Rappelons que Elaphe est une société manufacturière à destination des constructeurs, automobiles notamment. Elle évoque l'intérêt de plusieurs constructeurs automobiles à travers le monde. Des firmes qui travaillent déjà avec eux pour appliquer leur technologie embarquée aux véhicules de série.


Mais aucun nom, aucune marque ne sont cités, hormis la start-up américaine Lordstown Motors. En fait une société de camions électriques basée dans l'Ohio qui a récemment acheté le complexe de production de Lordstown à General Motors. Leur camionnette Endurance aurait déjà accumulé des précommandes pour plus de 40 000 véhicules et devrait commencer à être livrée en 2021. Affaire à suivre...

roue à moteur électrique intégré
L’unité centrale gère la puissance et le couple passés à chacune des roues.


Masses non suspendues et prix

Deux questions demeurent sans réponse avant que nous ne puissions essayer l'un ou l'autre modèle prêt à rouler.


La première concerne l'effet des masses non suspendues
(voir nos explications plus bas). Comment va se comporter la voiture dotée d'une telle architecture? Cela dépendra de l'intégration dans chacun des futurs véhicules équipés. Ce n'est pas un problème pour une citadine prévue pour rouler à vitesse modérée. Mais c'est une tout autre histoire pour une super sportive qui doit assurer une tenue de route parfaite. Ceci dit, Elaphe montre des exemples de développement intéressants comme cette Audi R8 en phase de test.

moteur électrique intégré


La seconde interrogation concerne le prix
de ces blocs moteurs intégrés. Sans doute moins complexes que ceux proposés à l’époque par Michelin, les produits affichés par la société slovène sont néanmoins issus de technologies avancées et de matériaux coûteux. Nous ne connaissons pas les prix de revient de ces éléments, ce sera un point crucial pour convaincre les constructeurs.


Masses non suspendues, qu’est-ce que c’est?

Contrairement aux chars romains qui reposaient uniquement sur leurs roues, une voiture est dite “suspendue". C'est-à-dire que le châssis, la carrosserie, le moteur et les passagers forment un ensemble qui repose sur les 4 roues.


Cet ensemble est agité par les creux et les bosses de la route, au rythme des ressorts et des amortisseurs. Mais la roue - c'est à dire la jante, le pneu, le disque et l'étrier de frein - le moyeu et les éléments de suspension (triangles, ressorts, amortisseurs) subissent les aspérités de la route.

Moteur intégré à la roue


En réalité, seul le pneu n'est absolument pas suspendu. La jante l'est un peu du fait de la souplesse du pneu. Les bras de suspension sont suspendus du côté de la liaison avec la voiture mais pas du côté de la liaison avec le moyeu. De même, les amortisseurs et les ressorts, sont suspendus côté haut mais pas côté bas.


Résultat: si la masse non suspendue est grande, la roue aura du mal à suivre les aspérités de la route. Elle décollera à chaque bosse. Si cette masse non suspendue est moindre, la roue suivra aisément les déformations de la chaussée. Et le pneu restera bien en contact avec le sol.


Bref, pour obtenir une bonne adhérence du pneu au sol il faut réduire la masse non suspendue.
Vous voyez donc toute l'importance que représente le poids de ces moteurs électriques intégrés.

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