Le freinage régénératif a presque – mais pas entièrement – éliminé le besoin de plaquettes et de disques de frein sur les voitures électriques. Les ingénieurs de Mercedes-Benz affirment qu'ils peuvent utiliser les moteurs d'un véhicule électrique pour ralentir la voiture dans 98 % des situations. Les 2 % restants du temps, qui incluent ces moments difficiles où vous devez vraiment vous arrêter rapidement, signifient que les freins à friction conventionnels ne seront pas hors d'usage de sitôt, mais leur rôle diminué amène Mercedes à repenser comment ils sont emballés.
Au centre de R&D de l'entreprise à Sindelfingen, en Allemagne, une équipe d'ingénierie avancée développe un système de freinage intégré à l'unité d'entraînement électrique qui contient le moteur, la transmission et le différentiel. Ce changement pourrait déplacer 200 livres de masse non suspendue des coins de la voiture vers l'autre côté de la suspension, ouvrant ainsi une meilleure qualité de conduite et permettant des conceptions de roues plus aérodynamiques et entièrement fermées. Placer les freins dans des boîtiers en aluminium permettrait également d'encapsuler la poussière qui est un polluant environnemental et une nuisance esthétique. Un bac situé au bas de chaque boîtier recueille les matériaux nettoyés des plaquettes et des disques destinés à durer toute la vie du véhicule.
La technologie, que Mercedes appelle « freins en marche », inverse les rôles des plaquettes et des disques. Pour ralentir le véhicule, deux disques de frein fixes serrent une plaquette de frein circulaire à deux faces en rotation qui est cannelée sur l'arbre de transmission. Ce changement permet à Mercedes de faire passer du liquide de refroidissement à travers les deux disques de frein. Même si les freins à friction ne sont pas utilisés fréquemment, les arrêts brusques peuvent nécessiter jusqu'à 2 000 kilowatts de puissance pour transformer l'énergie cinétique du véhicule en chaleur.
Pour un refroidissement optimal, les freins doivent utiliser le plus grand volume de liquide de refroidissement circulant à travers le plus grand échangeur de chaleur du véhicule, en d'autres termes, le même circuit de refroidissement que celui utilisé pour gérer les températures de la batterie et du moteur. Mais une batterie lithium-ion fonctionne à environ 85 degrés Fahrenheit et les moteurs tournent autour de 175 degrés Fahrenheit tandis que les freins à friction atteignent régulièrement 300 degrés en utilisation normale. Le simple fait de raccorder les freins à la boucle augmenterait la température des composants du groupe motopropulseur au-delà de leurs plages optimales. Résoudre ce problème constitue l’un des plus grands défis qui restent à relever pour les ingénieurs.
Comme sur les voitures d'aujourd'hui, il existe un frein dédié à chaque roue de la voiture. Dans les véhicules à deux roues motrices, le système de freinage en transmission peut être combiné avec des disques, plaquettes et étriers conventionnels situés au niveau des roues de l'essieu non moteur. La technologie est actuellement en phase de test matériel. Cela signifie que des prototypes fonctionnels sont testés en laboratoire, mais que le système n'a pas encore été intégré aux véhicules routiers. Ne vous attendez pas à le voir en production avant plusieurs années, voire jamais.
