Les freins à friction inutiles sur les véhicules électriques et hybrides?

La Toyota Prius, le premier véhicule hybride produit en série à l’échelle mondiale, a été lancée au Japon en 1997. Dix-huit ans plus tard, avec des ventes dépassant les 8 millions de véhicules, on a une idée plus précise de la durabilité de ces modèles propulsés par des groupes motopropulseurs électriques. 

La Prius s’est révélée véritablement durable, on peut compter de nombreux taxis qui ont réussi à dépasser le million de km (le record est de 1,5 million) et il y a même un fil de discussion sur le site PriusChat destiné aux propriétaires qui ont passé les 480 000 km (299 999 miles).
 
Non seulement la plupart des Prius atteignent ces distances sur la batterie d'origine, mais dans de nombreux cas sur le même ensemble original de plaquettes de frein. Et puisqu’elles sont capables d'utiliser la récupération de freinage à des vitesses aussi basses que 10 km/h, les freins à friction hydromécaniques de norme industrielle passent d’un système fait de pièces consommables à un système durable qui résiste toute la durée de vie du véhicule.
 
La durée de vie typique des plaquettes de frein sur une voiture à moteur à combustion interne se situe entre 50 000 à 100 000 km, où les disques ont besoin d’être changés tous les 100 000 à 200 000 km, ce qui fait que la durée de vie des freins de la Prius est environ 10 fois plus élevée.
 
Si la puissance relativement faible du moteur/générateur électrique de 50 kW de la Prius a rendu les freins à friction à 90% inutiles, alors des véhicules comme la BMW i3, dotée d'un moteur électrique beaucoup plus puissant (125 kW) et d’une récupération de freinage à vitesse variable capable d'amener la voiture à un arrêt complet, réduisent les freins à friction à un système dont la seule utilité se résume à fournir des fonctions de sécurité à très faible rapport cyclique, telle que les freins antiblocage (ABS) et le contrôle électronique de la stabilité (ESC). 

Les exploitants de taxis qui possèdent des flottes de Nissan LEAF font également état d'un kilométrage élevé sur les plaquettes de freins d'origine.  Sans aucun doute, elles finiront par atteindre 500 000 km sans un changement de plaquettes ou de disques. Les propriétaires de LEAF ont l'avantage de ne pas avoir un moteur à combustion interne à entretenir (Les Prius à moteur à combustion interne sont connues pour consommer une quantité énorme d’huile au delà de 500 000 km) et avec la durée de vie typique des  moteurs électriques mesurée sur une période de 20 000 à 40 000 heures, seuls les groupes motopropulseurs électriques pourraient durer plus de 2 millions de kilomètres sans problème, par rapport à la durée de vie caractéristique d’un moteur à combustion interne de 320 000 km (200 000 miles).
 
Alors que la récupération de freinage devient une norme de l'industrie automobile, il devient inévitable d’éliminer le poids et les coûts associés aux anciens systèmes de freinage à friction. Afin de permettre au freinage électromagnétique de remplacer les systèmes de sécurité obligatoires comme l’ESC, chaque roue nécessite un moteur électrique pour conduire/freiner chaque roue de façon indépendante.
 
Les technologies que nous prenons pour acquis aujourd’hui - comme les freins de contrôle de stabilité et antiblocage - ont ouvert la voie pour les voitures commandées par ordinateur, et ces technologies de sécurité établies depuis fort longtemps sont mandatées par la National Highway Traffic Safety Agency 
(NHTSA). Les constructeurs automobiles ont convenu d’offrir un système automatique de freinage d'urgence (AEB) standard sur la plupart des voitures américaines d’ici 2022. Le freinage automatique, comme le maintien sur la voie et le régulateur de vitesse dynamique, est considéré comme un précurseur aux véhicules complétement autonomes.
 
L'électrification des véhicules et les voitures sans chauffeur devraient accélérer la nécessité de consolider tous les contrôles dynamiques des véhicules vers un système unique de propulsion et de freinage, à savoir le logiciel Eats Powertrain Automotive.
 
Source : Electric Vehicle News
Contribution : Peggy Bédard