Qu'est-il advenu des moteurs électriques intégrés aux roues ?

Ferdinand Porsche était véritablement en avance sur son temps. Dès 1900, il conçut l'une des premières voitures électriques de l'histoire, la Lohner-Porsche, à laquelle il ajouta ensuite un moteur à essence pour compenser les limitations des premières batteries au plomb.

Aujourd'hui, nous la définirions comme une électrique avec prolongateur d'autonomie, mais cette voiture pionnière intégrait également une autre technologie qui pourrait bientôt réapparaître sous certains véhicules : les moteurs-moyeux, des moteurs électriques installés directement dans les moyeux des roues. Une solution qui, à l'époque, lui permit de donner naissance au premier véhicule à traction intégrale. Mais comment cela fonctionne-t-il ?

Un moteur de roue

Les moteurs-moyeux, à la différence des moteurs électriques classiques embarqués, font partie intégrante de la roue et éliminent la nécessité d'arbres de transmission et de différentiels. Ils permettent une transmission de puissance plus directe et offrent des avantages qui, sur le papier, les rendraient parfaits pour une adoption massive.

Mais alors, pourquoi ne les voyons-nous pas déjà sur les voitures électriques de série ? Du point de vue de la conception, en effet, ils simplifieraient grandement les plateformes, permettant de créer des châssis plus modulaires et faciles à produire. Leur intégration garantirait également une plus grande flexibilité dans la conception : sur la même plateforme, on pourrait obtenir des versions à traction avant, arrière ou intégrale avec des modifications minimes.

Lohner-Porsche Mixte, la Porsche "range extender" de 1901

Photo: Porsche

Un autre point fort est la réduction drastique des pertes mécaniques. Dans un système traditionnel, une partie de la puissance se perd le long des engrenages, des différentiels et des arbres de transmission. Les moteurs dans les roues, en alimentant directement chaque roue, maximisent l'efficacité et, s'ils étaient adoptés à grande échelle, pourraient améliorer sensiblement l'autonomie.

De plus, ils permettraient un contrôle plus précis du couple, avec des possibilités avancées de répartition de couple, améliorant ainsi la traction et la dynamique de conduite.

Lohner-Porsche Mixte, la Porsche "range extender" de 1901

Photo: Porsche

Mais tout ce qui brille n'est pas or

Cependant, à côté des avantages, il y a aussi des défis techniques. Le premier est lié à la masse non suspendue : ajouter du poids à la roue détériore la réactivité des suspensions, avec des conséquences sur le confort, l'adhérence et la maniabilité. Certains constructeurs, comme Mercedes, explorent des solutions pour compenser ces effets, par exemple en intégrant des freins embarqués.

Il y a aussi la question de la fiabilité. Les moteurs-moyeux sont plus exposés aux chocs, aux vibrations et aux éléments atmosphériques. L'eau, la neige et le sel peuvent en compromettre la durée de vie. Le refroidissement représente également un défi : des solutions d'ingénierie sont nécessaires pour dissiper efficacement la chaleur, par exemple en canalisant de l'air frais ou en utilisant des jantes spécialement conçues.

Un autre point critique concerne les câbles haute tension qui traversent les suspensions pour alimenter les moteurs. En cas d'accident, ils pourraient représenter un risque pour la sécurité. Des contre-mesures existent, mais elles ajoutent de la complexité à un système qui devrait justement viser la simplicité.

Enfin, les coûts : la production à petite échelle rend les moteurs-moyeux encore peu compétitifs économiquement par rapport aux moteurs traditionnels.

Moteur électrique BMW Neue Class

Photo: BMW

Applications réelles et développements futurs

Malgré les difficultés, plusieurs entreprises poursuivent des projets intéressants avec cette technologie. Renault, par exemple, a annoncé que la future R5 Turbo 3E sera équipée de deux moteurs-moyeux pour les roues arrière. Chaque unité pourra produire jusqu'à 268 ch, avec une puissance combinée de 536 ch.

Hyundai, avec le projet Uni Wheel, travaille sur des moteurs-moyeux destinés à une large gamme de véhicules, des citadines aux modèles haute performance, misant sur une plus grande efficacité dans l'utilisation de l'espace.

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Dans le secteur commercial également, des opportunités concrètes se dessinent : Neapco, en collaboration avec Elaphe, a conçu le SuperBear, un moteur-moyeu destiné aux véhicules de livraison urbaine. Ce système intègre une boîte de vitesses à deux rapports et est compatible avec des jantes standard. L'objectif est d'optimiser l'espace intérieur et d'augmenter la capacité de charge.

Les tentatives dans le domaine des conversions ne manquent pas non plus : certaines entreprises ont développé des kits pour électrifier des véhicules existants, mais peu ont réussi à les commercialiser. Un exemple est le malheureux Lordstown Endurance, un pick-up électrique avec quatre moteurs-moyeux et un prolongateur d'autonomie, qui n'a jamais décollé en raison de problèmes industriels et financiers.

Le véritable tournant, en tout cas, interviendra lorsqu'un constructeur parviendra à proposer sur le marché une solution crédible, fiable et économiquement viable. À ce moment-là, nous pourrions vraiment assister à une révolution dans la conception des véhicules électriques.