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Une autre chose que Mercedes a faite pour rendre le véhicule plus efficace a été de limiter la zone frontale. L’EQX a une surface frontale de 2,12 mètres carrés. Cela place sa surface frontale en dessous de celle de la Toyota Prius ou de la Tesla Model 3, qui mesurent environ 2,2 mètres carrés.
Réduction de poids et refroidissement
Selon Mercedes, les vitesses ciblées pour ce véhicule signifient que le poids représente environ 20 % de la consommation d’énergie du véhicule. Cela signifie que cela compte, mais pas autant que l’aérodynamique (quelque chose que nous avons vu dans les tests d’autres personnes avec des remorques). Mercedes voulait voir si cela pouvait réduire ces chiffres, car ils avaient déjà tiré toute l’efficacité qu’ils pouvaient de l’aéro sans entrer dans le territoire des avions comme l’Aptera.
L’entreprise a réussi à réduire le poids à 1755 kg (3869 lb). Ce n’est pas une voiture légère, mais elle est quand même beaucoup plus légère que l’EQS. L’une des façons dont ils ont abandonné le poids consistait à utiliser des cellules de batterie expérimentales avec une densité d’énergie plus élevée et à utiliser un système de refroidissement passif, ce qui réduit encore le poids de la batterie. Il y a de sérieux inconvénients à cette décision (la Nissan LEAF en est un excellent exemple), mais ils ont utilisé un refroidissement liquide limité autour de l’extérieur du pack.
Mercedes a eu besoin d’autant de refroidissement en ayant une transmission efficace qui faisait moins fonctionner les batteries, mais un problème est que la charge rapide chauffe toujours les packs. Alors, pour « résoudre » ce problème, ils ont réduit le taux de charge à 120 kW. Mais, avec l’efficacité du véhicule, vous obtenez toujours des miles décents ajoutés par minute à ce taux de charge. Il gagne en fait plus d’autonomie par minute qu’un Hummer EV de 350 kW.
Le problème de longévité est moindre car le véhicule utilise moins d’énergie par mile. Cela signifie théoriquement moins de cycles de charge par an, ce qui signifie qu’il pourrait encore avoir la longévité d’un VE avec un meilleur refroidissement de la batterie.
Pneus (résistance au roulement)
Une autre chose importante que Mercedes a faite pour obtenir une meilleure efficacité a été d’utiliser des pneus à faible résistance au roulement. Vous pouvez en apprendre beaucoup plus sur les pneus et sur la façon dont ils atteignent une faible résistance au roulement avec les véhicules électriques en regardant un autre L’ingénierie expliquée vidéo que j’ai récapitulé et discuté ici.
Mercedes ne dirait pas grand-chose sur les pneus (secrets commerciaux), mais ils fonctionnent à près de 50 PSI et ont un très faible coefficient de résistance au roulement. Une fois de plus, l’entreprise repousse les limites de ce qu’elle peut faire tout en fabriquant une voiture dont les gens penseront qu’elle ressemble à une voiture.
Autres facteurs
Mercedes affirme que l’aéro représente 62 % de la consommation d’énergie à vitesse d’autoroute, le poids/la résistance au roulement représentent 20 % supplémentaires, ce qui laisse encore 18 % de consommation d’énergie pouvant être attribuée à diverses autres choses.
Ces autres éléments incluent l’efficacité du groupe motopropulseur, la consommation d’énergie de l’électronique de puissance, la climatisation et le freinage régénératif. Mais, pour l’autonomie sur autoroute, le freinage régénératif n’est pas vraiment un gros problème comme ce serait le cas en ville (en supposant que vous n’hypermilitez pas tellement que les gens vous détestent). Pour l’efficacité de la transmission, Mercedes a choisi un rapport de démultiplication très élevé (la deuxième vitesse d’une prochaine transmission à deux vitesses) pour aider à réduire la consommation d’énergie. Cela signifie moins de multiplication de couple pour l’accélération à basse vitesse, mais c’était un sacrifice qu’il était prêt à faire pour que l’efficacité sur autoroute atteigne son objectif.
La chose la plus impressionnante que Mercedes a pu accomplir avec tout cela a été un groupe motopropulseur efficace à 95 %. Cela signifie qu’il n’y a pas beaucoup de pertes d’énergie par frottement ou autres lorsque la puissance passe de la batterie aux roues. Cela nécessitait probablement de très bons lubrifiants et de nombreux autres choix bien faits (et pas bon marché).
Mission accomplie
Avec tous ces choix de conception et ces efforts d’ingénierie, l’équipe Mercedes a pu atteindre son objectif de parcourir 1000 km (environ 600 miles) avec 10o kWh de batterie et sur deux itinéraires distincts en Europe. Les chiffres d’efficacité globale étaient de 8,3 kWh/100 km, ou 7,5 miles/kWh.
Comment nous pouvons briser les limites
Il y a une chose qui ressort douloureusement de tout cela : que les attentes traditionnelles en matière de voitures retenaient Mercedes-Benz. Aurait-il pu atteindre un coefficient de traînée inférieur? Oui, mais ils devraient faire des choses que les gens n’aimeraient pas. Mercedes aurait-elle pu réduire la zone frontale ? Bien sûr, mais au prix de l’espace intérieur, des sièges et d’autres choses que les gens attendent d’une voiture. D’autres choses, comme le poids, la résistance au roulement des pneus et le CVC, imposent toutes des limites à ce que les concepteurs peuvent faire sans devenir trop étranges pour que l’acheteur de voiture moyen les considère.
Véhicule de développement Gamma d’Aptera. Image fournie par Aptera.
Ce qui est vraiment triste, c’est que nous savons depuis 100 ans fabriquer des véhicules extrêmement efficaces. La connaissance qu’une forme de larme / profil aérodynamique et des dérivés comme la larme «demi-corps» sont connus pour être la forme la plus efficace possible depuis au moins 1922. Mais, l’industrie automobile a du mal à faire des compromis et à se rapprocher autant qu’ils pourrait depuis lors.
Alors que la plupart des gens décriraient des voitures comme l’Aptera ou l’ElectraMeccanica Solo comme des «voitures clownes» ou «étranges» (quand elles ne sont pas plus grossières et ne font pas référence à des gamètes humains), les gens prêts à y réfléchir un peu plus s’inquiètent davantage ce que les gens penseraient d’eux s’ils en conduisaient un (et on en revient aux insultes). La culture punit les gens pour s’être trop éloignés de la norme, même sur quelque chose qui ne devrait pas avoir d’importance, comme une voiture.
Même lorsque l’apparence n’a pas d’importance du tout, et qu’une entreprise devrait penser en termes de dollars et de cents, et que ses employés n’ont pas leur mot à dire sur l’apparence du véhicule, nous voyons encore de nombreux acheteurs penser de manière conventionnelle au lieu de chercher des moyens pour économiser de l’argent et augmenter les profits. Mais, seule une faible majorité de camions utilisent des éléments tels que des jupes latérales et/ou des queues de remorque aux États-Unis, malgré les pertes économiques que subissent les entreprises qui refusent d’adopter la technologie.
Ainsi, briser les barrières qui empêchent les véhicules de devenir plus efficaces n’est pas une question technologique. Il est bien connu de rendre les véhicules plus efficaces. Le problème est que la culture doit être plus flexible et encourager l’efficacité énergétique au lieu de renforcer le traditionalisme dans la conception automobile.
Une grande chose à retenir sur ce qui affecte l’efficacité des VE
Une autre chose que j’ai déjà mentionnée, mais qui a été mieux illustrée ici, est les facteurs qui affectent l’efficacité d’un VE et leur importance respective. Cela varie avec la vitesse, mais à vitesse d’autoroute, l’aérodynamisme représente environ 62 % de la consommation d’énergie, ce qui en fait un facteur beaucoup plus important que la plupart ne le pensent. Le poids et la résistance au roulement ne représentant qu’environ 20 % de la consommation d’énergie, cela signifie que l’efficacité aérodynamique est environ trois fois plus importante et trois fois plus puissante.
Cela signifie que si vous voulez vraiment améliorer l’efficacité, l’aérodynamisme est le premier endroit où vous regardez, et non le dernier. Cela signifie également que si vous devez choisir entre améliorer l’aérodynamisme et réduire le poids, vous devez choisir de faire quelque chose pour l’aérodynamisme, car cela fera une bien plus grande différence.
Une application pratique de ces informations pour les conducteurs de véhicules électriques survient lorsque vous manquez d’espace de chargement à l’intérieur de la voiture. Les barres de toit sont une option populaire, et que beaucoup de gens choisissent pour des raisons esthétiques, même lorsqu’ils ne transportent rien. Mais, mettre la cargaison sur un support d’attelage ou une boîte d’attelage signifierait que vous pourriez transporter encore plus de poids avec moins de consommation de carburant.
De plus, si vous allez au-delà des vitesses d’autoroute européennes typiques (comme vous le feriez à la limite de vitesse dans la plupart des États-Unis), la formule penche encore plus en faveur de l’aérodynamisme étant plus important que d’autres facteurs. Si tout ce que vous avez retenu de la vidéo était l’importance de l’aéro, alors vous repartez avec quelque chose de précieux !
Image en vedette : La Mercedes-Benz Vision EQXX, image fournie par Mercedes-Benz.
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