Inventer la roue du futur

M. Valencia Pollex, la mobilité électrique pose des exigences particulières en matière de conception et d'aérodynamique. D'une part, il est possible de repenser le design. D'autre part, les roues sont plus grandes, car elles doivent supporter une charge plus élevée. Mais de grandes roues constituent un défi au niveau aérodynamique. En tant que designer Audi, comment résolvez-vous ce problème ?
Une roue est avant tout un composant de sécurité. Toutes les forces générées par une voiture sont transmises à la route par la configuration roue/pneu. Cependant, contrairement à un composant du châssis, la roue est visible depuis l'extérieur. En tant que designers de roues, nous créons donc un élément qui satisfait aux exigences techniques tout en soulignant le design du véhicule. À cela s'ajoute le fait que l'équilibre énergétique est crucial pour les véhicules électriques. Auparavant, les roues devaient pour l'essentiel seulement répondre aux exigences de résistance. Aujourd'hui, nous développons et concevons constamment des roues aérodynamiques intelligentes qui présentent une efficacité maximale. En effet, cela a une grande influence sur l'autonomie d'un véhicule électrique.

Qu'est-ce qui caractérise une roue aérodynamique optimale ?
L'association parfaite entre la carrosserie du véhicule, le pneu et la jante, ainsi que sa position dans le passage de roue. Pour obtenir une aérodynamique parfaite, nous avons besoin d'une certaine planéité pour que l'air qui frappe la voiture par l'avant soit dirigé autour de la carrosserie sans fort effet de vortex sur les côtés. Le paradoxe : créer de la planéité avec des roues est toujours complexe. Une surface fermée signifie plus de matériau et, dans le cas de l'aluminium, un certain gain de poids. C'est pourquoi nous utilisons le plastique pour fermer ces surfaces sur les roues de l'Audi e-tron GT quattro. La roue reste ainsi légère. Tout aussi important : comme à tous les niveaux dans l'équilibrage énergétique, la vitesse joue un rôle important. Les zones qui se déplacent rapidement génèrent une aérodynamique supplémentaire par rapport aux zones plus lentes. Le centre de la roue est donc négligeable. Les zones extérieures d'une roue aérodynamique créent un fort effet de levier. En bref, c'est très complexe.


Audi e-tron GT quattro: Consommation électrique (cycle mixte*) en kWh/100 km: 21,6–19,6 Émissions de CO₂ (cycle mixte*) en g/km: 0
Plages de consommation de carburant/électrique et émissions de CO₂ en fonction de l'équipement du véhicule sélectionné.
Seules les données de consommation et d'émissions conformes à la norme WLTP (et non NEDC) sont disponibles pour le véhicule.

Pourquoi ne pas simplement appliquer un cache plat sur la roue ?
Nos clients attendent non seulement une fonctionnalité optimale, mais aussi une esthétique sans compromis. Sur les roues, la planéité extrême n'est pas bien vue pour l'instant. Notre ambition est de trouver une apparence qui annonce le nouveau type de mobilité électrique tout en restant en lien avec les attentes de nos clients. D'un point de vue purement technique, il est impossible d'utiliser des roues complètement fermées. Si les freins sont privés d'air, le liquide de frein finira par bouillir, ce qui pose des problèmes de sécurité. Une certaine ventilation est nécessaire. Néanmoins, avec l'aérodynamique de l'Audi e-tron GT quattro, nous sommes parvenus à équilibrer la géométrie de sorte qu'il n'y ait aucune différence, que l'air circule par tous les angles et les ouvertures ou que la surface soit complètement fermée.

L'air ne crée-t-il pas de vortex au niveau des ouvertures ?
Non. Avec nos spécialistes en aérodynamique, nous avons trouvé exactement le point où le frein peut encore respirer, mais que l'air circule si bien que l'on pourrait croire que la surface est fermée. L'air ne peut réagir à la vitesse à laquelle il traverse la roue que selon les lois de la physique. Cette roue de l'Audi e-tron GT quattro est une véritable merveille d'aérodynamique.

Audi e-tron GT quattro: Consommation électrique (cycle mixte*) en kWh/100 km: 21,6–19,6 Émissions de CO₂ (cycle mixte*) en g/km: 0
Plages de consommation de carburant/électrique et émissions de CO₂ en fonction de l'équipement du véhicule sélectionné.
Seules les données de consommation et d'émissions conformes à la norme WLTP (et non NEDC) sont disponibles pour le véhicule.

La structure de base de la roue aérodynamique est-elle toujours en aluminium ? Le plastique est-il uniquement utilisé pour les éléments d'habillage ?
En effet. En regardant la roue de l'intérieur, nous voyons cinq rayons droits qui offrent une stabilité maximale. L'aluminium reste d'ailleurs un matériau essentiel : ses caractéristiques techniques, telles que la plasticité et la résistance, ne changent pas. L'aluminium est également résistant à la chaleur importante que génère le frein à l'intérieur de la roue. Cependant, une roue à cinq rayons classique présente une efficacité aérodynamique très pauvre. Au cours du développement, il s'est avéré que nous avons dû utiliser des inserts en plastique pour fermer la surface. La roue est ainsi particulièrement légère. Travailler avec le plastique comme matériau était également très intéressant : il s'agissait de trouver quel plastique résisterait à quels endroits à la chaleur du frein. L'effort de conception pour une roue si légère est très important et n'a rien à voir avec celui d'une roue en aluminium fabriquée industriellement.

Comment avez-vous abordé la conception de cette roue ?
Une conception progressiste était la priorité absolue. Nous avons commencé par esquisser une roue qui joue déjà avec une certaine planéité afin de ne pas commettre d'emblée des erreurs importantes. Ce fut alors l'interaction parfaite entre les collègues de la fabrication, de la production et de l'aérodynamique qui a permis d'aboutir au design de cette roue. Autre exemple : cette pièce centrale en plastique en deux parties crée la planéité et ressemble à une aile. Nous emboîtons deux composants, puis nous les vissons d'un bloc sur la roue pour créer une géométrie différente. Nous voulions absolument une apparence bicolore. Au début, la partie claire était en aluminium, mais le poids était trop important. Nous avons donc dû opter pour du plastique, que nous avons ensuite peint. Nous ne voulions pas essayer de recréer de l'aluminium brillant. La précision que nous mettons en œuvre pour donner à ce composant une conception à la fois progressiste et durable dans toutes les conditions de conduite et par tous les temps n'est possible que par la collaboration de tous les corps de métier.

Outre son poids réduit, le plastique vous offre-t-il également de nouvelles possibilités de conception en tant que designer ?
L'utilisation du plastique ouvre une nouvelle dimension. Jusqu'à présent, j'ai toujours dû tenir compte de certains rayons de bord dans la conception physique et structurelle des roues. Si je dessine des arêtes trop vives, les forces s'y concentrent et c'est là que les composants en aluminium cassent. Il en est tout autre avec le plastique : je peux dessiner des détails extrêmement précis comme la texture, ce qui n'était pas possible auparavant. De plus, le département de design « Colour and Trim » nous a présenté des peintures que je ne connaissais pas encore. Un nouvel univers s'ouvre donc pour nous en tant que designers de roues.

Comment s'illustre l'ADN Audi dans la conception de cette roue ?
L'ADN Audi se retrouve essentiellement dans tous les angles de la roue. Chaque détail incarne la qualité de la conception : la rigidité, le choix précis des angles, l'équilibre des lignes qui se juxtaposent sur un rayon. Tout observateur avec un œil avisé pour le design reconnaîtra ce design de qualité. Ceux qui ne sont pas vraiment familiers avec le design éprouveront une certaine sérénité, car rien de négatif n'attirera leur attention, mais leur attention sera peut-être tout de même attirée. C'est l'ADN Audi. C'est la qualité du design. Au moment de la conception de la roue, l'Audi e-tron GT quattro avait l'apparence la plus progressiste, électrique, moderne et tranchante possible. C'est tout cela que nous retrouvons dans cette roue.


Audi e-tron GT quattro: Consommation électrique (cycle mixte*) en kWh/100 km: 21,6–19,6 Émissions de CO₂ (cycle mixte*) en g/km: 0
Plages de consommation de carburant/électrique et émissions de CO₂ en fonction de l'équipement du véhicule sélectionné.
Seules les données de consommation et d'émissions conformes à la norme WLTP (et non NEDC) sont disponibles pour le véhicule.