La plupart des propriétaires de voitures ne prêtent pas beaucoup d'attention aux roues et aux pneus de leurs voitures - et qui peut les blâmer, vraiment ? Si vos pneus fonctionnent comme ils sont censés le faire, il n'y a généralement pas grand-chose d'autre à penser. Il y a une quantité importante de technologie, de conception et de recherche qui entre dans la fabrication d'un bon pneu, mais seules deux choses viennent généralement à l'esprit quand quelqu'un achète de nouveaux pneus :Combien coûtent-ils ? Et combien de temps dureront-ils ?
Cependant, depuis un peu plus d'une décennie, de nombreux constructeurs automobiles et fabricants de pneus ont travaillé dur pour changer la façon dont les propriétaires d'automobiles pensent et utilisent leurs pneus. Plus précisément, ils veulent prendre l'alimentation électrique du véhicule, ainsi que de nombreuses autres parties intégrantes d'une automobile en état de marche, et placer le tout à l'intérieur de la roue. Sur la base de cette description, vous ne serez probablement pas surpris que ces composants quelque peu nouveaux soient appelés moteurs de roue. Et des entreprises comme Michelin espèrent que cette nouvelle technologie révolutionnera l'avenir des transports.
Le principe de base d'un véhicule équipé de moteurs électriques dans les roues est simple. Le moteur à combustion interne qui se trouve normalement sous le capot n'est tout simplement pas nécessaire. Il est remplacé par au moins deux moteurs situés dans le moyeu des roues. Ces roues contiennent non seulement les composants de freinage, mais également toutes les fonctionnalités qui étaient auparavant assurées par le moteur, la transmission, l'embrayage, la suspension et d'autres pièces connexes.
Bien que le concept soit relativement simple en théorie, les moteurs de roue posent un certain nombre de questions sur les performances, la fonction et l'efficacité. Nous examinerons toutes ces questions et bien d'autres à partir de la page suivante.
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Produire un véhicule qui utilise des moteurs électriques dans les roues est un processus beaucoup plus complexe que de simplement arracher le moteur puis d'entasser les moteurs électriques dans l'espace inutilisé à l'intérieur de la roue. Ce type de moteur électrique est conçu pour fonctionner sur les véhicules hybrides, les véhicules entièrement alimentés par batterie et même les véhicules électriques à pile à combustible.
La quantité de puissance générée par ces moteurs dans les roues peut varier en fonction du fabricant et de la taille du moteur. Par exemple, une société appelée Protean Electric a dévoilé un camion Ford F 150 au salon de la Specialty Equipment Market Association (SEMA) en 2008. Protean a modifié le Ford F-150 EV en supprimant le moteur V8 et en ajoutant quatre moteurs électriques intégrés aux roues. un camion. Chacun des quatre moteurs Protean Drive est capable de fournir plus de 100 ch chacun, soit un total de 400 ch provenant des quatre moteurs - bien plus que ce que produit le moteur V8 standard. Chaque moteur ne pesait que 68 livres (31 kilogrammes) et était alimenté par une batterie lithium-ion de 42 kWh qui offrait au camion une autonomie de 100 miles (161 kilomètres) avant de se recharger.
Le nombre de moteurs-roues qu'un véhicule utilise réellement peut être ajusté pour répondre aux exigences du véhicule. Par exemple, dans la plupart des cas, deux moteurs fourniront une puissance suffisante ; cependant, si vous parlez d'un véhicule à traction intégrale (AWD) - soit un camion tout-terrain ou une voiture de performance - cela nécessiterait évidemment quatre moteurs dans les roues.
Intéressons-nous ensuite au système Active Wheel de Michelin pour mieux comprendre le fonctionnement de cette technologie.
Selon le fabricant, un moteur de roue peut contenir une variété de composants, mais la plupart ont les mêmes pièces de base. Nous utilisons le système Active Wheel de Michelin comme exemple.
L'extérieur d'un moteur de roue présente très peu de variations par rapport à une roue standard. Cependant, une fois la roue retirée du véhicule, les principaux éléments du système de moteur électrique dans la roue sont exposés. Cette zone relativement petite contient le système de freinage, un système de suspension active et le moteur électrique qui entraîne réellement la roue. Le système de suspension active intégré aux roues est un système à commande électrique qui peut réagir en seulement 3/1 000e de seconde pour corriger automatiquement les mouvements de tangage et de roulis.
Certaines conceptions de moteurs de roue offrent également ce qu'on appelle un freinage régénératif. Cela signifie que le système capte une partie de sa propre énergie cinétique lors du freinage et la renvoie pour charger la batterie. Certains hybrides, tels que la Toyota Prius et la Tesla Roadster, intègrent déjà cette technologie de freinage régénératif, qui offre aux automobiles une autonomie plus longue.
L'un des plus grands avantages des moteurs électriques intégrés aux roues est le fait que la puissance passe directement du moteur directement à la roue. La réduction de la distance parcourue par la puissance augmente l'efficacité du moteur. Par exemple, dans des conditions de conduite en ville, un moteur à combustion interne ne peut fonctionner qu'à 20 % d'efficacité, ce qui signifie que la majeure partie de son énergie est perdue ou gaspillée via les méthodes mécaniques utilisées pour transmettre la puissance aux roues. On dit qu'un moteur électrique intégré à une roue dans le même environnement fonctionne à environ 90 % d'efficacité [source :Lepisto].
Ça sonne plutôt bien, non ? Eh bien, continuez à lire pour découvrir comment un moteur électrique intégré à la roue ne sacrifie pas la puissance tout en augmentant l'efficacité.
Jusqu'ici, on a appris que la combinaison de plusieurs moteurs-roues peut produire plus de 600 chevaux et qu'ils peuvent recevoir leur propre énergie au freinage, mais qu'en est-il de la puissance instantanée parfois nécessaire aux roues ? En d'autres termes, ces moteurs électriques intégrés aux roues fournissent-ils suffisamment de couple pour chaque application ? Après tout, le couple joue un rôle important dans le temps de réponse et les performances de toute automobile, n'est-ce pas ?
Dans un véhicule équipé de moteurs électriques intégrés aux roues, il y a beaucoup de couple disponible - presque instantanément, en fait. Les moteurs électriques produisent un couple élevé, et puisque cette force est transmise directement à la roue, très peu est perdu lors du transfert. Chaque roue peut être équipée de capteurs pour déterminer le couple nécessaire à un moment donné. Des systèmes similaires existent actuellement dans les voitures sur la route, mais les temps de réponse sont légèrement plus lents en raison du nombre de composants impliqués et des voies de communication électriques plus complexes.
Sur un véhicule équipé de moteurs électriques dans les roues, plusieurs systèmes majeurs sont logés dans la roue elle-même. Ainsi, il va de soi que de nombreux composants de base d'une automobile traditionnelle peuvent être retirés. Nous avons mentionné au début de cet article que le moteur, la transmission, l'embrayage, la suspension et d'autres pièces connexes peuvent être éliminés sur les véhicules équipés de moteurs électriques intégrés aux roues car les composants intégrés aux roues gèrent toutes ces fonctions. Ce remplacement des fonctions mécaniques par des fonctions électriques est souvent appelé technologie by-wire -- comme drive-by-wire ou brake-by-wire, par exemple.
L'élimination du moteur permet d'ajouter des améliorations de conception et de structure à un véhicule. À ce jour, des tests du système de moteur électrique dans la roue ont été menés par de nombreux constructeurs automobiles et entreprises technologiques, y compris la Venturi Corporation de Monaco pour une utilisation dans son véhicule concept Volage, mais les questions de fiabilité, de durabilité et de sécurité sont difficiles à signaler sans généralisation. utilisation du système.
Pour plus d'informations sur les moteurs électriques intégrés aux roues et les entreprises qui développent et testent la technologie, suivez les liens sur la page suivante.
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