Les moteurs roues : une solution ecologique

Plutôt que de faire la course à la vitesse, les constructeurs automobiles font aujourd'hui la chasse au CO2 ; C'est ici que la traction électrique devient l'une des pistes possibles à développer.

Dans la course à la réduction des émissions de CO2 et à la mise en conformité avec les plafonds imposés par les différents gouvernements, les constructeurs automobiles cherchent des moyens leur permettant d'intégrer des éléments nouveaux dans des structures existantes.

L'un d'eux vient de Protean Electric** dont le moteur électrique est intégré dans le moyeu de la roue.

Il s'agit en fait d'une adaptation moderne d'une idée ancienne. Il y a plus d'un siècle, Ferdinand Porsche a vendu 300 voitures équipées de moteurs-roues électriques. L'arrivée de l'essence bon marché y a mis fin. Mais aujourd'hui, les coûts galopants du carburant, pour les consommateurs et pour l'environnement, remettent les moteurs-roues au goût du jour. L'idée est toute simple, a expliqué Ken Stewart, vice-président développement commercial chez Protean Electric : "Pourquoi ne pas appliquer le couple directement à la roue, là où il est utile ?"

La solution présente aussi l'avantage de libérer de l'espace à l'intérieur du véhicule. "Non seulement le moteur s'insère dans un espace mort, mais cela permet d'éliminer l'arbre de transmission, la boîte de vitesses, le différentiel et toutes les liaisons mécaniques. Il suffit d'appuyer sur l'accélérateur qui envoie un signal électrique pour augmenter le couple au niveau de la roue."

Le moteur est encore en phase d'essai sur des prototypes. Protean compte passer à la production en série en 2014. Il serait parfait pour compléter la chaîne cinématique existante de la voiture. Pour Protean, une des principales utilisations à moyen terme, c'est de permettre aux exploitants de parcs automobiles de réduire l'empreinte carbone de leurs véhicules en les transformant en hybrides avec deux moteurs-roues électriques et deux roues entraînées par le moteur thermique, le tout géré par un logiciel intelligent. Cela intéressera aussi les constructeurs qui redessinent des modèles existants : "Les constructeurs ont réalisé qu'ils ne pourront répondre aux normes de plus en plus sévères avec leur propre technologie que pendant deux ou trois ans encore, mais après cela, il faudra d'autres approches."

À l'avenir, la motorisation au niveau des roues pourrait entraîner un remodelage complet de l'automobile, avec, par exemple, des véhicules ressemblant à des nacelles capables de faire des créneaux en roulant transversalement.

Si la roue est donc l'endroit idéal pour y loger un moteur, c'est aussi le pire.

Elle subit en effet des vibrations et les irrégularités de la route, elle reçoit des projections d'eau et heurte des trottoirs. Les joints des roues motorisées doivent obligatoirement empêcher la pénétration de corps étrangers entre le rotor et le stator. Dans cette application, les joints doivent répondre à un ensemble de contraintes thermiques et physiques. Le problème, c'est la grande diversité de conditions de fonctionnement. Imaginez que la voiture soit garée en Alaska dans une flaque qui gèle pendant la nuit. Quand le moteur démarre, le joint atteint une température de frottement potentielle de 160 °C.

Des batteries d'essais sont en cours. Si, jusqu’ici, le joint s’est montré « sans faille », Tony Fagg spécialiste des matériaux en élastomère estime que quelques petits ajustements seront malgré tout nécessaires. Et Ken Stewart de conclure : « C’est un élément critique du moteur mais je suis très confiant. »

** Protean Electric fabrique des moteurs-roues depuis 2005. L'entreprise a équipé plusieurs véhicules prototypes, notamment une Mini Cooper, une Mercedes Brabus et une camionnette Vauxhall. Établie à Détroit aux États-Unis, elle assure son développement technique à Farnham au Royaume-Uni et envisage d'ouvrir une usine en Chine.