EFFICACITÉ
Lors de la construction d’une roue efficace, l’essentiel est de concevoir une roue qui déplace aussi peu d’air que nécessaire. Une roue dont la surface est recouverte. En effet, l’air en mouvement coûte de l’énergie.
À l’inverse, un turboventilateur est conçu pour déplacer le plus d’air possible. Ironiquement, de nombreuses jantes de rechange pour Teslas ont la forme de ventilateurs soufflant ou aspirant de l’air selon le côté.
Mais vous avez peut-être remarqué que les voitures électriques sont livrées avec des jantes couvertes. L’amélioration de l’autonomie grâce à l’aérodynamisme est bien plus importante que la légère augmentation du poids. Les équipementiers l’ont bien compris. Alors, comment la conception des roues peut-elle faire une telle différence ?
Pour répondre à cette question, nous avons besoin d’une petite leçon d’aérodynamique : Le frottement de l’air est proportionnel au carré de la vitesse entre un objet et l’air. Par exemple, une vitesse double crée quatre fois plus de friction.
Imaginons la roue d’une voiture qui roule, le pneu qui touche le sol a une vitesse nulle dans l’air. Le centre de la roue a la même vitesse que la voiture. Cela signifie que le sommet de la roue a une vitesse double à celle de la voiture. Et nous savons que la vitesse double est quatre fois plus importante que la friction.
On pourrait dire que la roue est quatre fois plus importante à rendre aérodynamique que le corps de la voiture, toujours.
THE RAZOR
Le Razor est plus complexe que vous ne le pensez. Une grande partie de l’ingénierie intelligente est cachée dans le design.
Nous ne voulions pas de compromis et avons opté pour un design directionnel. Cela nous a permis de créer une série de trous d’aération sur mesure pour faire circuler l’air des freins dans la bonne quantité.
Si vous regardez de plus près le disque de frein de votre Tesla, vous verrez qu’il fonctionne comme un ventilateur radial et que l’air souffle vers le bord de la roue. C’est là que nous avons placé nos trous de ventilation, comme sur de nombreuses roues de course.
La Ds a un bord avant droit qui sépare le flux du vent, et un bord arrière incurvé/angulaire qui récupère l’air du flux de freinage. L’air n’est pas seulement évacué, il a une deuxième tâche, celle de lubrifier la partie supérieure de la roue, ce qui permet de réduire la résistance au vent de 4x.
BILAN
Lors du développement de la Model S, Tesla a fait appel à EXA / Dassault Systèmes pour les simulations CFD. Nous avons également consulté EXA pour une simulation comparative. Les résultats indiquent que notre roue, la Razor, réduit la traînée de l’ensemble de la voiture de 9,9 % par rapport à la roue Turbine de l’équipementier. La force latérale est réduite de 94 %. Comme vous pouvez le voir ci-dessous, une roue en forme de turbine crée un sillage asymétrique massif.
COMPARAISON DE LA FORCE DE TRAÎNÉE
Razor 21 vs OEM 21″ Turbine Wheel
9.9%
moins de traînée globale
94%
moins de force latérale
30%
moins d'air déplacé par la roue
À VENIR : THE CLAW
Notre deuxième projet est actuellement à l’essai. Il s’agit d’une roue hybride qui utilise les propriétés de chaque matériau. L’aluminium est soigneusement sculpté en rayons organiques en forme de griffes, et la fibre de carbone est utilisée pour couvrir la vaste surface afin d’améliorer les performances aérodynamiques.