Les freins du futur : Système de freinage et pièces de rechange

Partie 3. Conception de freins intégrant ces nouvelles technologies et ses effets sur le marché

Nous terminons cet aperçu des nouvelles technologies des systèmes de freinage avec quelques considérations sur les effets que les tendances actuelles ont sur la conception des freins et leurs répercussions sur le marché de la rechange.

Ces dernières années, le poids des voitures hybrides et électriques a considérablement augmenté, comme on le voit sur la figure 3, montrant trois modèles de Golf VII aux performances équivalentes, mais munis de motorisations de types différent. Le modèle à essence est le plus léger mais avec un niveau élevé d'émissions de CO2, tandis que le modèle hybride et le modèle électrique pèsent près de 300 kg de plus que le modèle à essence. Cette différence de poids est essentiellement due à la présence de batteries très lourdes, qui augmentent par les contraintes thermiques du système de freinage.

Alors comment doivent être conçus les freins intégrant ces nouvelles technologies ? Quels sont les paramètres à prendre compte ?

Voyons le type de système de freinage dont les voitures ont et auront besoin, notamment le freinage régénératif, que les voitures électriques utilisent déjà en plus du freinage par friction traditionnel.

Le freinage régénératif sur les voitures hybrides et électriques

Le frein régénératif permet d'avoir moins recours au frein traditionnel sur les voitures hybrides et électriques. Le système de freinage doit donc être redimensionné en utilisant des disques plus petits. Toutefois, il faut également tenir compte des paramètres de sécurité, les freins doivent assurer les performances maximales même sans freinage régénératif qui, dans certaines conditions, peut ne pas fonctionner.

Compte tenu du fonctionnement silencieux des voitures électriques, il faut également éliminer le bruit de leurs systèmes de freinage.

Couple résiduel, corrosion, friction et conception

L'élimination du couple résiduel est un autre facteur décisif, car la présence d'un couple résiduel dans un véhicule électrique peut compromettre le bilan énergétique du système et, par conséquent, l'autonomie.

Par ailleurs, une utilisation moins fréquente des freins à friction dans une voiture électrique peut entraîner une corrosion excessive des disques et des plaquettes de frein. Le coefficient de friction doit alors être maintenu stable, même si le système de freinage est resté longtemps inactif.

En résumé, les freins des véhicules électriques nécessitent un développement spécifique et qu'il faut un grand potentiel d'innovation en matière de prévention de la corrosion, de matériaux de friction et de conception légère.

L'impact sur le marché

Au cours de ces dernières années, la plupart des fabricants présents sur le marché ont élargi la gamme de modèles et les types de moteurs mis à la disposition des consommateurs.

Cependant, les moteurs à combustion interne représentent encore 98 % du parc roulant mondial, alors que la part des voitures électriques ou hybrides est encore négligeable. Nous ne connaissons pas exactement l'ampleur de la progression des voitures électriques ou hybrides, mais nous savons qu'elle sera importante et conduira à une plus grande variété de modèles qu'aujourd'hui.

Conclusions

En résumé, nous estimons que trois facteurs principaux auront un impact sur le marché de l'automobile de demain :

l’écologie, qui entraînera de nouvelles réglementations et les marchés émergents apporteront une contribution majeure dans ce domaine
les nouvelles technologies, l’électrification des voitures, les choix stratégiques des constructeurs automobiles et la présence sur le marché de nouveaux acteurs
la nouvelle génération d'utilisateurs, la connectivité des systèmes et les nouveaux sommets atteints par la technologie en matière de voitures autonomes.

Ces changements peuvent être très rapides, comme ce fut le cas dans le monde de la communication, quand nous sommes passés en très peu de temps du téléphone fixe au Smartphone, du papier à l'ordinateur, du journal à l'internet, de la communication entre les personnes aux réseaux sociaux. Le tout en un peu moins de 15 ans.

Les changements sont rapides lorsqu'une série de nouvelles technologies convergent vers de nouveaux produits. Les entreprises et les professionnels doivent donc être prêts à saisir et à suivre le changement, mais aussi à savoir le guider avec leurs compétences, afin de saisir les nouvelles opportunités du marché.

En définitive, les aspects les plus importants sont liés à la connaissance et donc à la capacité de développer les nouvelles technologies requises par le marché, à la possibilité d'accéder aux données et à l'information, à la capacité d'offrir de nouveaux produits et services, à la numérisation, la professionnalisation et surtout à la capacité et au désir d'étudier et de rester au courant des évolutions de notre société.