Le premier concept car sans disques de frein traditionnels

La formuleE inspire une voiture qui repose uniquement sur le freinage régénératif

Les voitures deviennent plus simples et minimalistes. Nous avons vu l'approbation de véhicules sans volant ni pédales dans le but de fabriquer des voitures aux capacités autonomes accrues. Mais aujourd'hui, les constructeurs automobiles ont conçu une voiture sans disques de frein conventionnels - et cela fait partie d'un effort plus important pour réduire les émissions de carbone.

Le constructeur automobile français DS Automobiles, la branche de luxe de Citroën, a lancé un prototype de la DS E-TENSE, qui utilise uniquement des freins électriques à récupération.

Comment fonctionne le freinage par récupération ?

Un petit rappel. Lors d'un freinage traditionnel, l'appui sur la pédale de frein d'un véhicule entraîne la création d'énergie cinétique par les disques et les plaquettes de frein. Dans les véhicules à moteur à combustion interne, cette énergie cinétique est libérée dans l'air.

Le freinage régénératif récupère une partie de l'énergie cinétique qui, autrement, se transformerait en chaleur et la convertit en électricité. Dans ce système, le moteur entraîne les roues pendant l'accélération ou la croisière, mais les roues entraînent le moteur pendant la décélération.

Mais avec les VE, vous pouvez décélérer (retirer votre pied de la pédale d'accélération), ce qui permet à la voiture de s'arrêter complètement sans toucher la pédale de frein. Pendant cette action, le flux d'électricité de la batterie vers le moteur s'arrête. Cependant, le rotor continue de tourner avec les roues. Cela permet au moteur d'agir comme un générateur, créant de l'électricité pour recharger la batterie du véhicule.

Actuellement, tous les systèmes de freinage des voitures hybrides et électriques sont équipés de freins à disque à friction de secours. Ils sont prêts à fonctionner lorsque les freins régénératifs ne fournissent pas assez de puissance pour arrêter la voiture, par exemple lors d'un arrêt d'urgence.

Les voitures sans freins à disque sont-elles l'avenir des véhicules électriques ?

La DS E-TENSE PERFORMANCE est construite sans freins à disque. À la place, elle utilise deux moteurs électriques embarqués pour ralentir entièrement le véhicule grâce au freinage par récupération, jusqu'à 600 kW.

DS cherche à savoir si "le freinage par récupération seul pourrait éventuellement être la seule méthode pour ralentir les voitures, en aidant à mieux recharger la batterie dans le processus, et en supprimant les disques et plaquettes de frein traditionnels".

Quels sont les avantages d'une voiture équipée uniquement du freinage par récupération ?

Même sous sa forme combinée, le freinage par récupération rend la voiture plus efficace en produisant de l'énergie chaque fois que la voiture freine.

Mais une voiture sans freins à friction arrière serait un atout considérable pour les efforts environnementaux visant à réduire la pollution atmosphérique pour les consommateurs en général.

Selon les chercheurs, jusqu'à 55 % de la pollution due au trafic routier provient de particules non issues de l'échappement. Environ 20 % d'entre elles proviennent de la poussière de frein. Ce chiffre est important car la plupart des gens pensent aux émissions de gaz d'échappement lorsqu'ils pensent aux voitures polluantes.

La poussière de frein est constituée de particules de fer. Elle est due au frottement du rotor de frein en fer sur les plaquettes de frein lorsque le véhicule ralentit. Cette poussière de frein s'use ensuite et se retrouve dans l'air. Cela a un impact important sur la santé respiratoire des personnes fortement exposées à la poussière de frein, comme celles qui vivent dans des zones à forte circulation.

De nombreux véhicules, y compris les véhicules électriques, contiennent des composants métalliques nocifs dans l'embrayage, le moteur et les freins. 

Plus de la moitié de la pollution due au trafic routier provient de particules non issues des gaz d'échappement. Crédit : DR

Mais le freinage par récupération n'est pas la seule chose sur laquelle les constructeurs automobiles se concentrent.

Fortescue Future Industries et Williams Advanced Engineering (WAE) ont annoncé la mise au point d'un "Infinity Train" sans émissions, une première mondiale, pour le transport de charges lourdes.

L'Infinity Train utilisera l'énergie gravitationnelle pour recharger complètement ses systèmes de batteries électriques. Cela signifie qu'aucune charge n'est nécessaire pour le voyage de retour afin de recharger les batteries.

En d'autres termes, le train rechargera la batterie en utilisant la gravité du minerai de fer extrêmement lourd qu'il transporte. Il peut ensuite rentrer chez lui sans avoir besoin de se recharger manuellement.

Voilà donc deux sources apparemment inattendues pour l'avenir du freinage par récupération : les voitures de course et les trains de transport lourd. En cas de succès, cette R&D peut faire progresser les objectifs de durabilité des transports dans leur ensemble. C'est passionnant ! Mais pas encore gagné !