Road Rave: Comment l'aérodynamique remodèle l'industrie automobile

Tesla modèle XLes voitures Tesla Model X deviennent de plus en plus grosses et plus lourdes, mais grâce à la réglementation gouvernementale et à la rareté croissante du carburant à base de dinosaures, les constructeurs automobiles doivent veiller à ce que chaque génération de voitures soit plus efficace. Les nouveaux moteurs et transmissions font tous les gros titres, mais l'art sombre de l'aérodynamique peut en fait être plus important.

Au cours des dernières années, une foule de nouvelles technologies aérodynamiques ont vu le jour. Du revêtement de carrosserie avancé aux suspensions actives et aux volets de gril, les résultats sont pour le moins impressionnants. En conséquence, nous voulions approfondir cette technologie et voir ce que cela signifie pour les consommateurs et l'avenir des voitures.

Aérodynamique active

L'une des plus grandes innovations des voitures de tourisme ordinaires est l'avènement de ce que l'on appelle «l'aérodynamique active». Il s'agit d'un raccourci industriel pour toute technologie qui peut modifier le profil aérodynamique d'une voiture. Les deux exemples les plus courants sont les volets de calandre et la hauteur de caisse réglable.

Les volets de grille sont la plus folle des deux technologies. Apparaissant sur tout, de la Ford Focus aux camions Ram, ces systèmes se composent de volets situés derrière la calandre. À vitesse d'autoroute, les volets se ferment, scellant l'extrémité avant de la voiture. Le manque d'air circulant sur le radiateur réduit considérablement la traînée aérodynamique de la voiture, permettant à la voiture de pousser plus efficacement - et plus efficacement - dans l'air.

Ces technologies - en particulier les suspensions pneumatiques - sont coûteuses et augmentent le prix des véhicules.

Ces volets sont connectés aux capteurs de température du liquide de refroidissement du moteur via l'unité de commande électronique (ECU). L'ECU peut ouvrir les volets pour permettre un refroidissement supplémentaire si la température du moteur commence à augmenter. Les résultats sont impressionnants: un V6 Ram 1500 à essence de 5000 livres équipé de volets de calandre actifs peut atteindre 25 mpg sur l'autoroute - en partie grâce à ses volets de calandre.

Ce n'est pas un hasard si ce Ram efficace mais encombrant dispose également d'une suspension pneumatique, ce qui non seulement rend la conduite plus confortable, mais permet également de régler automatiquement la hauteur de caisse du véhicule pour améliorer l'efficacité.

À vitesse d'autoroute, la suspension pneumatique du Ram s'abaisse de 0,6 pouces, ce qui diminue la résistance au vent - quoique légèrement. Sur l'autoroute, la hauteur de caisse réduite fonctionne avec les volets de calandre pour réduire le profil et la traînée de la voiture. Cette innovation est particulièrement utile sur les gros camions en forme de brique comme le Ram, qui ne peuvent pas rouler bas tout le temps, car ils ont besoin d'une garde au sol pour avoir une capacité hors route.

Cependant, aussi merveilleuses que soient ces innovations, elles présentent certains inconvénients. Abaisser la hauteur de caisse sur un camion massif comme le Ram n'est pas un problème, car il y a encore beaucoup d'espace entre la route et les éléments importants de la voiture. Sur les autres véhicules, cette hauteur de caisse en retrait sur autoroute pose un problème.

Volets de calandre actifs Dodge Ram 1500 Rebel 2015 Volets de calandre actifs Dodge Ram 1500 Rebel 2015

Le système de suspension pneumatique de la Tesla Model S a également abaissé la hauteur de caisse du véhicule à vitesse d'autoroute pour une efficacité accrue. Bien que ce soit une excellente idée dans la pratique, comme nous l'avons vu à plusieurs reprises au cours des dernières années, cela a provoqué la collision du Teslas avec des objets sur l'autoroute, ce qui a parfois entraîné des incendies dévastateurs. Depuis cette découverte désagréable, Tesla a dû mettre à jour le logiciel Model S, l'empêchant de s'accroupir si bas à des vitesses d'autoroute.

Pour les consommateurs, il y a quelques autres considérations, des coûts supplémentaires et de la complexité. Ces technologies - en particulier les suspensions pneumatiques - sont coûteuses et augmentent le prix des véhicules. Ils ajoutent également un risque supplémentaire de manque de fiabilité et des coûts de réparation potentiels tout au long de la vie du véhicule.

Oh si glissant

Il existe d'autres moyens d'améliorer l'aérodynamisme qui ne nécessitent pas d'électronique ou de suspensions réglables. Alors que certaines lois de la physique dictent la forme idéale des voitures, pensez à la Prius en forme de larme, il existe des moyens de styliser une voiture sans sculpter la même forme encore et encore.

Regardez sous une voiture d'il y a 20 ans et vous verrez un fouillis déroutant d'échappement, d'éléments structurels, de suspensions, de tuyaux de réservoir de carburant et de do-papas. Le dessous d'une voiture nouvellement conçue, en comparaison, est un animal complètement différent. La plupart des éléments mécaniques non essentiels ont été cachés derrière du plastique ou du moins soigneusement rangés. Un dessous lisse favorise une circulation d'air fluide et une traînée réduite Mieux encore, ces améliorations peuvent être apportées avec du plastique simple et bon marché.

Range Rover Evoque Range Rover Evoque

En plus du plastique supplémentaire sur le dessous, les constructeurs automobiles sont devenus intelligents avec des plinthes en plastique et des pare-chocs allongés. Non seulement ceux-ci améliorent la dynamique visuelle de la voiture, mais ils améliorent également la circulation de l'air, ce qui rend la voiture plus glissante face au vent. Ces pièces de suspension supplémentaires s'avèrent brillantes pour la conduite au quotidien. Cependant, lorsqu'un conducteur quitte le trottoir, tout change. Ces séparateurs et enveloppes réduisent non seulement la garde au sol, mais sont également faciles à endommager.

Pour l'anecdote, je connais un collègue journaliste qui a réussi à faire 20 000 $ de dégâts à un Range Rover Evoque en le conduisant à travers des buissons. Ce ne sera pas le genre de problème que rencontrent la plupart des conducteurs avisés, mais quiconque espère faire du tout-terrain léger devrait être sur ses gardes.

Mais les constructeurs automobiles ne sont pas satisfaits de donner à leurs voitures une belle enveloppe; ils veulent commencer à couper des pièces à l'extérieur de la voiture. Croyez-le ou non, les rétroviseurs latéraux contribuent étonnamment à la traînée aérodynamique. Selon la taille exacte et le type de voiture, le retrait des rétroviseurs peut réduire la traînée jusqu'à six pour cent. Bien que cela puisse ne pas sembler beaucoup, cela compte beaucoup pour les constructeurs automobiles.

Volkswagen XL1 Volkswagen XL1

Les réglementations exigent actuellement des rétroviseurs latéraux, mais les constructeurs automobiles travaillent dur pour changer cela. En fait, Tesla espérait remplacer les rétroviseurs latéraux par des caméras sur le prochain modèle X. L'incapacité de l'entreprise à modifier les réglementations du gouvernement fédéral pourrait contribuer aux retards dans le développement de la voiture, car Tesla cherche à trouver des moyens de compenser cela. Efficacité.

Pour voir pourquoi Tesla est si désespéré d'apporter ces améliorations, nous n'avons pas besoin de chercher plus loin que la merveille hyper-miling Volkswagen, le XL1. Cette voiture est censée être capable de 261 mpg. Il obtient ces résultats en grande partie grâce à l'une des carrosseries les plus glissantes jamais produites, une avec un soubassement plat et un manque notable de rétroviseurs, ce qui - si vous ne mettez pas deux et deux ensemble, le rend illégal dans le États.

Les limites de l'aérodynamique

Aussi impressionnante que soit cette technologie, c'est en fin de compte une sorte de pansement. Pour voir cela en pratique, regardons à nouveau le Ram 1500. Il possède peut-être toutes les aides aérodynamiques sophistiquées du monde, mais il est toujours lourd… et utilise une gamme de moteurs assoiffés.

En revanche, Ford s'est concentré sur la réduction du poids de son nouveau F-150 2015 en utilisant une carrosserie en aluminium et en investissant massivement dans des moteurs turbocompressés - théoriquement efficaces. Le résultat est une économie de carburant comparable, voire légèrement meilleure, que le Ram.

Cela est à l'origine du problème: l'aérodynamisme est essentiel, mais une forme glissante ne peut pas complètement annuler un moteur assoiffé ou un poids à vide qui brise le pont.

Aérodynamique du Ford F-150 2015 Aérodynamique du Ford F-150 2015

Pour les consommateurs, les ajouts de bardage et d'aérodynamisme actif offrent de réels avantages. Cependant, il est important de comprendre quels coûts ils imposent. Ainsi, les amateurs de tout-terrain voudront regarder et voir à quel point le plastique a été collé à leurs véhicules, tandis que d'autres soucieux de la fiabilité voudront peut-être considérer le risque supplémentaire de l'aérodynamique active.

En fin de compte, tant que la réglementation impose des équipements de sécurité lourds, l'aérodynamique aura un grand rôle à jouer à l'avenir.