Comment fonctionne un châssis de planche à roulettes pour véhicules électriques

Ces plateformes autonomes seront essentielles à la construction efficace de véhicules électriques

Un châssis de planche à roulettes est différent du châssis traditionnel du fait que le moteur et la source d'alimentation du véhicule sont intégrés dans le châssis. Ce concept donne aux manufacturiers une plus grande flexibilité pour répondre aux besoins. Par exemple si un propriétaire décidait de modifier son véhicule, il pourrait se procurer une nouvelle coque et la monter sur le châssis de planche à roulettes existant.

Plusieurs constructeurs automobiles prévoient ajouter de nombreux véhicules électriques à leur écurie. Audi, par exemple, en promet vingt au cours des cinq prochaines années. Et leur succès peut finalement reposer sur cette planche à roulettes.

Un châssis de skateboard, en fait, contribue à réduire le coût et la complexité de la fabrication. C'est une plateforme autonome incluant des moteurs électroniques, dans laquelle la batterie et les composants d'entraînement sont incorporés qui peut être montée selon les besoins et être intégrée à une grande variété de carrosseries.

Les véhicules électriques sont encore produits en quantité réduite, ce qui les rend coûteux à construire. La planche à roulettes permet à un constructeur automobile de créer plusieurs modèles différents de véhicules électriques sans devoir repartir continuellement à zéro. Les frais de recherche et développement représentent une part importante des frais généraux requis pour produire une nouvelle voiture. Garder les coûts sous contrôle pour des véhicules à volume réduit est particulièrement important pour amortir les coûts.

Tesla utilise déjà un châssis de skateboard, tandis qu'Audi et GM prévoient fabriquer leurs nouveaux véhicules sur de telles plateformes. D'autres sociétés comme Rivian, qui produit un pickup électrique et un VUS utilisent ce concept alors que Hyundai et Kia ont établi un partenariat avec la start-up Canoo basée à Los Angeles pour produire leurs véhicules sur une plateforme de skateboard.

L'utilisation d’un châssis de base pour plusieurs véhicules n’est pas récente, et pratiquement tous les constructeurs automobiles l’utilisent déjà. Mais pour la plupart des véhicules, la plateforme ne représente pas le châssis, mais se réfère plutôt à la conception technique qui sera utilisée pour le produire. En peaufinant et en redimensionnant le design de base, on créé un modèle qui permettra de construire une variété de châssis. Les plateformes les plus efficaces sont modulaires, avec des composants partagés sur plusieurs véhicules pour plus d'économies.
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Sur un véhicule monocoque, ce concept de plateforme fait partie de la structure de la carrosserie. C'est légèrement différent pour les camions et certains VUS, qui utilisent un châssis distinct sur lequel on monte une carrosserie. Dans les deux cas, une fois que la structure du véhicule est assemblée, le moteur, les composants de la transmission et la suspension sont ensuite intégrés.

Mais sur une planche à roulettes, les composants nécessaires pour gérer la conduite du véhicule font partie intégrante du châssis lui-même. La batterie prend beaucoup d’espace et fait partie de la structure au sol. Positionnée à ce niveau, la batterie confère au véhicule un centre de gravité plus bas, ce qui améliore sa maniabilité. La batterie elle-même peut être modulaire, avec la possibilité de rajouter des cellules si nécessaire. Cela donne au constructeur automobile la possibilité d'adapter la batterie aux exigences du véhicule, par exemple en ajoutant plus de cellules pour augmenter l’autonomie ou les performances.

La planche à roulettes comprend également un ou des moteurs électriques, selon la transmission. Un VÉ à traction intégrale utilise généralement un moteur avant et un moteur arrière, mais l'e-tron S d'Audi en utilise trois, un moteur entraînant les roues avant et deux moteurs plus petits pour entraîner chaque roue arrière.

Les véhicules électriques à traction intégrale ne nécessitent pas d'arbre de transmission central allant de l'avant à l'arrière comme avec un système de traction intégral traditionnel, et la vectorisation du couple peut alimenter une roue plus qu'une autre dans les courbes pour améliorer la maniabilité est contrôlée par un logiciel, plutôt que par une connexion mécanique.

Comme avec une voiture conventionnelle, les roues sont reliées au moteur avec des arbres de transmission. Alors qu'ils sont encore au stade de la voiture expérimentale, certains constructeurs expérimentent des moteurs intégrés aux roues incorporés dans les moyeux et dès qu'ils seront commercialisés, ils seront naturellement intégrés à un châssis de planche à roulettes. En utilisant un logiciel pour déterminer les conditions et l’alimentation de chaque roue selon les besoins on peut améliorer la stabilité du véhicule et même faciliter le stationnement.

Le châssis de planche à roulettes comprend également des modules d'entrainement par câble, qui transfèrent les directives du conducteur comme la pression sur l'accélérateur ou la sélection de la vitesse sans connexion mécanique. L’approche Drive-by-wire est également utilisée sur la plupart des véhicules conventionnels, mais sur la planche à roulettes, tout est intégré dans le châssis.

Il ne faut cependant pas croire que ce concept soit nouveau., il remonte au véhicule expérimental de GM présenté en 2002: The Autonomy.  Il avait été conçu pour fonctionner à l’hydrogène et être complètement autonome sans commandes et sans pilote, tout devait être intégré dans le châssis . L’appellation « skateboard » vient de la ressemblance du châssis avec une planche à roulettes.
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Driving

Contribution: André H. Martel