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Mondial de l'Automobile 2014

EoLab : des organes mécaniques allégés

Jean-François Preveraud

Mis à jour le à

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EoLab : des organes mécaniques allégés

160 kg gagnés sur la mécanique

© DR

Tous les organes mécaniques d’EoLab ont été réévalués en vue de leur allégement. Un système de freinage électro-hydraulique a même été développé avec Continental pour gagner en poids et répondre aux nouveaux besoins générés par les assistances à la conduite et la récupération d’énergie. Au total la mécanique perd 160 kg.

Alléger la caisse d’un véhicule ne fait pas tout, il faut aussi alléger tous les organes mécaniques et leur supports qui représentent une masse non négligeable sur un véhicule et c’est d’autant plus facile qu’ils auront une caisse plus légère à déplacer.

Les concepteurs d’EoLab ont donc passé au crible système de freinage, direction, éléments de suspensions, trains roulants, roues, berceaux support … avec un objectif réduire leurs masses à iso-prestation.

Alléger les organes lourds

Le premier poste étudié a été les ‘‘liaisons au sol’’ qui représentent à elles seules 20 % de la masse d’un véhicule (225 kg sur une Clio IV). La première approche a été d’utiliser de l’aluminium pour les pièces les plus lourdes. Le berceau support du groupe moto-propulseur (GMP) perd ainsi 5,3 kg par rapport à celui de Clio IV (14 kg), les bras de suspensions perdent 1,8 kg, les 2 porte-fusées avant 5 kg et les bras de l’essieu arrière 9 kg.

Mais outre ce changement de matériau, les ingénieurs ont aussi revu l’architecture avant du véhicule, tout en maintenant la résistance de l’ensemble aux chocs frontaux. Ainsi les longeronnets additionnels qui reprennent traditionnellement les efforts sous l’avant ont été supprimés, tandis que les longerons ont été abaissés et renforcés, avec à la clé un gain de 7 à 8 kg.

« Nous avons aussi étudié la possibilité de réaliser les ressorts de suspension hélicoïdaux en composite fibre de verre / plastique thermodurcissable, ce qui nous ferait gagner encore 3kg. Idem pour la traverse de l'essieu arrière, avec un composite différent, pour un gain également de l'ordre de 3kg », ajoute Laurent Taupin, le chef de Projet EoLab. Des efforts qui ont permis de réduire globalement de 15 % la masse du poste liaisons au sol.

Coup de frein sur la masse

Autre source de gain de poids, le système de freinage. Là Renault a totalement revu l’architecture du système. « EoLab est doté d'un système de freinage très innovant, développé avec la société Continental, qui préfigure la voie que Renault compte suivre sur des véhicules électriques ou hybrides dans les prochaines années », indique Laurent Taupin.

Il repose sur le bloc de freinage compact MK C1 qui peut générer électro-hydrauliquement une pression de freinage bien plus rapidement que les systèmes hydrauliques classiques. Il répond ainsi aux besoins croissants en termes de dynamique de pression générés par les nouveaux systèmes d'assistance à la conduite avancés. De plus, il combine l'actionnement du frein, le système d'assistance au freinage et les systèmes de contrôle (ABS, ESC) dans une seule unité de freinage compacte et légère, ce qui permet de gagner jusqu’à 4 kg par rapport à un système de freinage classique. Il autorise le freinage découplé de l’action sur la pédale, indispensable pour faire de la récupération d’énergie au freinage.


Le frein de parking électrique fait gagner 1,3 kg

 

Ce système évite aussi le léchage permanent des plaquettes sur les disques, source de sur-consommation énergétique et d’usure prématurée des plaquettes. Les disques ont aussi été allégés en associant des faces frottantes en acier à un moyeu en aluminium, ce qui permet de réduire leur masse de 4,7 kg. Une approche similaire a été adoptée pour les tambours arrières où la couronne frottante en fonte est montée sur un moyeu en aluminium, ce qui là fait gagner 8,5 kg. Enfin, le traditionnel frein de parking agissant via un levier et un câble sur les tambours arrière a été remplacé par un frein automatique électrique faisant gagner 1,3 kg. Au total, il a été possible de gagner 14,5 kg sur l’ensemble du système de freinage à iso-prestation.

Si l’on ajoute les gains réalisés sur le GMP proprement dit, ce ne sont pas moins de 160 kg qui ont été gagnés sur la partie mécanique du véhicule.

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