Quelle est la puissance de freinage nécessaire pour plus de 1000 chevaux ?
Tesla a franchi le mur du son des 1000 chevaux de puissance avec ses véhicules phares Model S Plaid et Model X Plaid. Peu après le lancement sur le marché américain de la première voiture électrique de plus de 1000 ch produite en série, des clips vidéo montrant des freins défaillants et fumants dudit véhicule ont également fait leur apparition sur Internet. La Tesla Model S reste une berline et non une super voiture de sport, même si ses performances sont celles d’une voiture de sport.
Beaucoup de puissance
Depuis son apparition il y a plus de 10 ans, la Tesla Model S a affronté toutes sortes de voitures de sport, en particulier sur les circuits de ¼ de mille, avec généralement la même issue : la Tesla l’emporte haut la main. Le couple de la chaîne cinématique joue ici un rôle décisif. D’une part, celui-ci est disponible dès le début à pleine puissance dans le cas de la propulsion électrique, d’autre part, Tesla a augmenté le couple de la Model S au fil des années, de 440 Nm à 1424 Nm pour la Model S Plaid actuelle. Cela permet à la Plaid de passer de 0 à 100 en 2,1 secondes.
Problème de freinage en série
Le développement considérable du groupe motopropulseur, depuis le premier moteur électrique de la Tesla Model S jusqu’à l’actuel moteur Model S Plaid, dont le rotor est entouré d’une gaine en fibres de carbone et permet ainsi plus de 20.000 tours par minute, est attesté non seulement par les valeurs d’accélération impressionnantes, mais aussi par la vitesse maximale de plus de 330 km/h. On observe nettement moins d’évolution au niveau du châssis et surtout des freins. Alors que le système de freinage était resté pratiquement inchangé pendant plus de 8 ans avant les modèles Refresh, on n’observe aujourd’hui qu’un faible développement qui, comparé à l’énorme propulsion de la voiture et compte tenu de son poids, atteint très rapidement ses limites de performance, ce qui a pour conséquence les clips vidéo mentionnés au début. Il en résulte un écart non négligeable entre les performances d’accélération et de freinage.
La solution de Tesla
Tesla propose à ce stade, comme c’est souvent le cas pour les voitures de luxe et de sport très motorisées et coûteuses, l’option de freins en carbone-céramique. Ces disques ont une durée de vie plus longue en raison de leur résistance à la corrosion et de leur usure moindre. Lorsque la température de fonctionnement augmente, les freins en carbone-céramique présentent une baisse de puissance de freinage nettement moins importante. De plus, ils sont environ 40 % plus légers que les disques métalliques traditionnels. C’est ce qu’il y a de mieux pour une utilisation sur circuit. Mais qu’en est-il de la réalité ? Combien de propriétaires de Model S Plaid ou de Model X Plaid s’amusent avec leur bolide sur les circuits de course ? Et comment se comporte un tel système de freinage dans la circulation routière ?
Inconvénients des freins en céramique
Comme pour tout, le « meilleur » n’est la bonne solution que s’il est utilisé dans le but pour lequel il a été conçu. Outre le prix élevé d’un frein en carbone-céramique, il faut également mentionner ses inconvénients techniques. Comme le frein est optimisé pour les températures élevées, il présentera une puissance de freinage réduite à froid, surtout en cas de températures hivernales basses. C’est justement en rapport avec la récupération utilisée au quotidien que les disques de frein de la voiture électrique sont presque exclusivement utilisés à froid. Un autre inconvénient, outre le prix d’achat très élevé, est la sensibilité des disques de frein en carbone-céramique aux chocs. Il est donc déconseillé de rouler sur un parking couvert de gravier, tout comme il est déconseillé de heurter les disques de frein lors d’un changement de roue, ce qui peut rapidement coûter très cher.
Upgrade Kit1 - Solution pour le trafic routier
Entre les freins de série et la mise à niveau vers les freins carbone-céramique mentionnés, Tesla ne propose pas de solution. C’est pourquoi ectech.ch s’est penché sur la question : que doit faire un frein au quotidien dans une voiture de plus de 1000 chevaux et de plus de 2 tonnes ? Sur la base de ces exigences, nous avons élaboré deux packs de mise à niveau des freins, qui ne coûtent qu’une fraction du prix des freins en carbone-céramique décrits par le constructeur et qui présentent les avantages suivants. Dans le « package de mise à niveau 1 », les conduites de frein d’origine sont remplacées par des conduites flexibles en acier, ce qui permet de définir le point de freinage sur la pédale et d’obtenir ainsi un freinage plus précis. En outre, les plaquettes de frein de série sont remplacées par des plaquettes de frein de qualité nettement supérieure, qui résistent sans problème à des températures basses allant jusqu’à 420°C, de sorte que les freins continuent d’assurer leurs fonctions en toute fiabilité, même à froid.
Le liquide de frein DOT3
Par ailleurs, le liquide de frein fourni par Tesla est remplacé. Malheureusement, il correspond encore aujourd’hui à la spécification DOT3 dans tous les modèles de Tesla. En Europe, cette spécification n’est plus utilisée depuis de nombreuses années. La spécification DOT décrit essentiellement la température à partir de laquelle le liquide de frein commence à bouillir, un liquide de frein bouillant peut entraîner une défaillance du frein, dans le cas extrême, la pédale tombe sans effet lors de l’actionnement du frein. On distingue le point d’ébullition sec et le point d’ébullition humide, le point d’ébullition sec correspondant au point d’ébullition à l’état neuf. De par sa composition, le liquide de frein a des propriétés hygroscopiques. Cela signifie qu’il absorbe l’humidité de son environnement, notamment par le biais des flexibles de frein. Cela a pour conséquence que la teneur en eau du liquide de frein augmente avec le temps et que le point d’ébullition diminue. Lorsque la teneur en eau atteint 3,5 %, le point d’ébullition dit humide est atteint. Pour un liquide de frein DOT3, le point d’ébullition humide est de 135°C, ce qui est relativement vite atteint pour une voiture un peu plus lourde et puissante. Dans le kit de mise à niveau mentionné, nous utilisons du DOT 5.1 avec un point d’ébullition de 295°C, ce qui est pratiquement impossible à atteindre même sur un circuit de course. Ce kit couvre suffisamment les besoins d’une Tesla Model S Plaid ou d’une Tesla Model X Plaid pour une utilisation sur route. Il en va de même pour les deux modèles non Plaid de S et X, qui disposent également d’une puissance considérable de 700 CV.
Upgrade Kit2 - Solution pour la circulation routière ainsi que les visites sporadiques sur circuit
Le client qui achète une Tesla Model S/X PLAID pense tout au plus à faire rouler son monstre de puissance sur un circuit de course et à le tester ou à le faire rouler sur l’autoroute allemande. C’est là qu’intervient notre « package d’amélioration 2 ». Celui-ci comprend tous les composants du « package Upgrade 1 » décrit ainsi que l’utilisation d’un disque de frein en deux parties qui, outre une capacité de charge nettement plus élevée et une réduction du poids, offre les avantages suivants : Réduction de la consommation d’énergie, meilleure conductivité thermique (réduit la déformation thermique et minimise le frottement des freins). L’Upgrade Kit2 est cependant aussi pleinement fonctionnel dans le trafic routier ainsi qu’à basses températures.
