Les roues EV en fibre de carbone seront plus légères, plus silencieuses et plus efficaces

Vous avez peut-être remarqué que les roues des voitures sont devenues assez grandes au cours des dernières années. Les concepteurs adorent mettre des roues lourdes sur les voitures, en particulier les gros camions et les VUS, car elles aident à rendre les gros véhicules plus petits. Attendez-vous à ce que la tendance se maintienne à mesure que les véhicules électriques prolifèrent – les grandes roues sont particulièrement efficaces pour aider à masquer la hauteur supplémentaire de la dalle de cellules lithium-ion entre les essieux.

Le problème est que les grandes roues peuvent sembler belles, mais cette esthétique a un coût. Une roue plus grande est plus lourde, et c’est le pire endroit pour ajouter des kilos si vous êtes préoccupé par la maniabilité, car il s’agit d’une masse non suspendue. C’est pourquoi certaines roues sont fabriquées en alliage d’aluminium au lieu d’acier embouti, mais même les roues en aluminium pèsent beaucoup si elles mesurent 22 pouces de diamètre ou plus.

Entrez Carbon Revolution et ses roues en fibre de carbone, côté cour.

À l’origine un jouet de l’industrie aérospatiale, les composites en fibre de carbone ont d’abord attiré l’attention de l’industrie automobile via la course. Le poids supplémentaire est l’ennemi d’un bon temps au tour, et le concepteur de F1 John Barnard s’est rendu compte qu’il pouvait construire des voitures au moins aussi solides que celles en acier et en aluminium, mais beaucoup plus légères. Les craintes initiales des opposants à la sécurité se sont révélées infondées et, pendant plusieurs décennies, la fibre de carbone a été le matériau de choix pour les prototypes et les voitures de course monoplaces.

La fibre de carbone n’est pas aussi courante dans les voitures de route, mais elle est là si vous savez où chercher. De nombreuses hypercars sont dotées de châssis en fibre de carbone, et vous trouverez des panneaux de carrosserie faits de ce matériau dans certaines voitures de performance.

Il a fallu plus de temps à quelqu’un pour fabriquer des roues en fibre de carbone, mais cela aussi s’est d’abord produit dans le creuset de la course. Mais pas la Formule 1 – dans ce cas, la percée s’est réellement produite dans une équipe de Formule SAE à l’Université Deakin en Australie. En 2004, Ashley Denmead et ses coéquipiers cherchaient un moyen de retirer beaucoup de masse de leur voiture, qui l’année précédente pesait 750 livres (340 kg) (pour la Formule SAE).

Couper la masse non suspendue en particulier était critique. « Cela nous a amenés à reconnaître assez tôt que les roues que vous pouvez acheter pour ces voitures n’étaient vraiment pas appropriées pour les véhicules », a expliqué Denmead. « Personne ne fabrique une roue adaptée à un 200 kg [440 lbs] auto. Les roues de la taille que nous utilisions conviennent à, vous savez, 1 200 kg [2,646 lbs] voitures. Nous avons donc pensé que nous devrions essayer de fabriquer nos propres roues, ce qui semblait être une bonne idée à l’époque. »

La conception a été affinée au cours des compétitions des années suivantes, jusqu’à ce que Carbon Revolution (connu à l’origine sous le nom de C Fusion) soit fondé en 2007 lorsque Denmead – le directeur de l’ingénierie de Carbon Revolution – et ses collègues ont obtenu leur diplôme.

Les roues Formula SAE d’origine ont été fabriquées à la main, avec de la résine brossée. Aujourd’hui, Carbon Revolution utilise un processus de moulage par transfert de résine, que nous avons vu utilisé par des entreprises comme McLaren et Lamborghini pour les panneaux de carrosserie et même les cuves de châssis.

« Il y a beaucoup d’automatisation de la fibre sèche, à la fois la coupe, le préformage, l’assemblage de ces préformes de fibres sèches avec des robots, l’enroulement de la jante avec du tissu sec sur un rouleau, puis les outils se rejoignent et nous injectons la résine à travers la fibre,  » m’a dit Denmead. « Et nous pouvons avoir un contrôle total sur le système de résine, un contrôle total sur le durcissement et un contrôle total sur les tissus et fibres secs que nous achetons et spécifions. »

Jusqu’à présent, les roues de Carbon Revolution ont surtout orné les voitures de performance haut de gamme. Les roues ont été montées en équipement d’origine sur certaines Ferrari, ainsi que sur la Ford GT500 et la future Corvette Z06 de Chevrolet. Pour les machines axées sur la piste comme celles-ci, des roues plus légères équivalent à une maniabilité plus précise et donc à des temps au tour plus rapides. Mais pour un VE, l’objectif est plus d’autonomie.

L’aérodynamisme d’une roue est en fait beaucoup plus important que son poids lorsqu’on considère les applications EV. « Nous pouvons avoir des conceptions de roues uniques qui sont des faces avant très aérodynamiques qui sont assez fermées sans être vraiment lourdes », m’a dit Denmead.

« Si vous faites ces conceptions en métal, vous obtenez généralement une roue vraiment lourde, car elles ont des épaisseurs minimales », a-t-il déclaré. « Et s’ils moulent ces roues, vous ne pouvez pas avoir des caractéristiques fines, car vous obtenez des coups froids et des choses comme ça. Alors qu’évidemment avec la fabrication en fibre de carbone, vous pouvez avoir des coques très fines si vous le souhaitez ou des caractéristiques très fines qui sont comme des ailes sur une roue qui n’ont aucune véritable intégrité structurelle derrière elles, et vous obtenez les performances aérodynamiques que vous souhaitez. »

Un avantage supplémentaire est que les roues en carbone ne transmettent pas autant de bruit que leurs homologues en métal, de sorte que l’expérience de conduite globale est plus silencieuse – encore une fois, quelque chose que vous remarquez dans un VE.

Plus précisément, Carbon Revolution indique qu’une roue EV en fibre de carbone pourrait augmenter l’efficacité d’environ 5% et réduire le bruit d’environ 5 décibels. Et le gain de poids est considérable : une roue en fibre de carbone de 19 pouces peut peser 14 kg (31 lb) contre 30 kg (66 lb) pour une jante en alliage de taille similaire. Les roues ne sont pas particulièrement bon marché, bien que Denmead ait déclaré avoir atteint la parité des prix avec les roues forgées les plus chères.

Carbon Revolution travaille depuis un certain temps avec des partenaires OEM sur des roues spécifiques aux véhicules électriques, bien que des contrats empêchent la société de révéler ces OEM jusqu’à ce qu’ils fassent leurs annonces officielles de produits. Je suis définitivement curieux de savoir qui ils sont.