vendredi, 2 décembre 2022

Économies de poids et d’émissions : Continental fait progresser le développement d’étriers de frein pour véhicules électriques

Les futurs véhicules électriques gagneront en autonomie grâce à une nouvelle conception de frein de Continental : le soi-disant Green Caliper, un étrier de frein nouvellement développé pour les freins à disque, est nettement plus léger que les modèles précédents et a un couple de freinage résiduel inférieur. En combinaison avec le disque de frein, la masse réduite – dans certains cas jusqu’à cinq kilogrammes par frein – et la friction réduite entre la plaquette de frein et le disque contribuent à augmenter l’autonomie d’un véhicule électrique. Cette avancée majeure a été rendue possible par un développement ciblé pour répondre aux exigences d’un frein dans un véhicule électrique. Contrairement aux freins d’un véhicule conventionnel, ceux d’une voiture électrique sont activés beaucoup moins fréquemment. En effet, dans plus de 80 % de toutes les situations de décélération, le frein n’est pas du tout nécessaire en raison de la récupération. Cependant, cela ne signifie pas que le Green Caliper doit être capable de faire moins qu’un étrier de frein conventionnel. Au contraire : en raison du poids de la batterie d’une voiture électrique, les performances de décélération des freins doivent souvent être encore plus élevées. En revanche, leur charge thermique est plus faible car le frein est utilisé beaucoup moins fréquemment. Et c’est précisément pour ce nouveau profil d’exigence que la nouvelle conception de l’étrier de frein a été optimisée.

« L’augmentation de l’efficacité est un objectif primordial dans l’optimisation des véhicules électriques. Plus la perte d’énergie électrique est faible, plus l’autonomie du véhicule est grande », déclare Dominik Hiss, responsable du Product Center Friction Brakes, Hydraulic Brake Systems chez Continental. « Les freins peuvent apporter une contribution à cela qui n’a pas été exploitée à ce jour. Avec le nouveau Green Caliper, nous fournissons une technologie prête pour la production qui libère un potentiel supplémentaire pour l’autonomie d’une voiture électrique. »

Une conception de frein pour plus d’autonomie

La conception de l’étrier vert est le résultat d’une analyse du système des freins du véhicule. Le nouveau frein à étrier de poing répond précisément aux exigences d’un véhicule électrique. Jusqu’à environ 0,3 g de décélération – dans la plage de freinage de confort – le frein de base n’est guère nécessaire dans le véhicule électrique. La zone dite de mélange – c’est-à-dire la transition transparente entre la récupération et l’utilisation des freins de base contrôlée par le système de freinage électronique – ne se produit qu’au-delà de ce point. Le frein de base n’est actif seul que lors d’un freinage d’urgence. Les développeurs de Continental ont dérivé des changements de conception à partir de ce profil d’exigence changeant. L’étrier de poing en fonte du Green Caliper est beaucoup plus compact et les plaquettes de frein sont plus petites et moins épaisses, car elles s’usent plus lentement. Ainsi, la masse de l’étrier est réduite. En même temps, l’étrier de frein plus petit avec sa hauteur de pont inférieure permet l’installation d’un disque de frein en fonte plus grand. En raison de la charge thermique réduite, le disque peut être considérablement plus fin, ce qui permet d’économiser davantage de poids. Étant donné que le frein s’engage plus loin sur le plus grand disque et atteint ainsi une puissance de décélération élevée avec la même force de serrage grâce au bras de levier plus long, les performances de freinage sont optimales en même temps.

De plus, dans un souci d’efficacité de conduite, le Green Caliper se caractérise par une rétraction active des plaquettes de frein après chaque action de freinage. Cela réduit le couple de freinage résiduel entre les plaquettes et le disque à moins de 0,2 newton mètre, ce qui signifie un fonctionnement pratiquement sans perte. Une autre innovation de conception garantit que l’entrefer entre la plaquette et le disque est plus grand et uniformément réparti des deux côtés du frein.

En combinaison avec le système de freinage MK C2 brake-by-wire et une pédale électronique, la trajectoire plus longue des plaquettes (dans l’intérêt d’un couple résiduel réduit) peut être démontrée sans aucun effet notable sur la pédale de frein. Le compromis entre la sensation de pédale et le couple résiduel qui est autrement nécessaire avec chaque frein ne s’applique pas ici. L’étrier de frein Green Caliper est développé au point de pouvoir être intégré dans des véhicules avec le délai habituel de développement d’applications de deux à trois ans.

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