La traînée aérodynamique est un facteur clé qui influence l’efficacité énergétique d’un véhicule, qu’il soit électrique, hybride ou à combustion interne. Dans cet article, nous allons explorer en profondeur la notion de perte d’énergie due à la traînée aérodynamique, en expliquant ce qu’est la traînée, comment elle affecte l’efficacité énergétique d’un véhicule et quelles sont les solutions pour la réduire.
La traînée aérodynamique est une force de résistance qui s’oppose au mouvement d’un objet dans un fluide, en l’occurrence l’air pour les véhicules. Cette force provient des interactions entre l’air et la surface du véhicule, créant des turbulences et des zones de pression qui freinent le mouvement du véhicule. La traînée aérodynamique est proportionnelle au carré de la vitesse du véhicule, ce qui signifie que plus un véhicule roule rapidement, plus la traînée aérodynamique augmente de manière exponentielle.
L’importance de la traînée aérodynamique sur l’efficacité énergétique d’un véhicule dépend de plusieurs facteurs, tels que la vitesse, la forme du véhicule et les conditions environnementales. À des vitesses élevées, la traînée aérodynamique peut représenter jusqu’à 50% de la résistance totale rencontrée par un véhicule. Par conséquent, la réduction de la traînée aérodynamique peut entraîner une amélioration significative de l’efficacité énergétique, en particulier pour les véhicules électriques et hybrides, dont l’autonomie est fortement influencée par la consommation d’énergie.
Pour quantifier la traînée aérodynamique d’un véhicule, on utilise le coefficient de traînée, noté Cx (ou Cd en anglais). Le Cx est une mesure sans dimension qui représente la résistance aérodynamique relative d’un objet par rapport à un objet de référence. Plus le Cx est faible, moins la traînée aérodynamique est importante. Les véhicules de série ont généralement un Cx compris entre 0,25 et 0,35, tandis que certains véhicules électriques et hybrides conçus pour être particulièrement efficaces sur le plan énergétique peuvent atteindre des Cx inférieurs à 0,20.
Il existe plusieurs solutions pour réduire la traînée aérodynamique d’un véhicule, notamment :
1. Optimisation de la forme globale du véhicule : en adoptant des formes plus profilées et en minimisant les angles vifs, on peut réduire les turbulences et les zones de pression, diminuant ainsi la traînée. Les véhicules électriques et hybrides sont souvent conçus avec des lignes plus fluides pour maximiser leur efficacité énergétique.
2. Réduction des éléments proéminents : les rétroviseurs, les poignées de porte et les éléments de carrosserie saillants peuvent générer des turbulences et augmenter la traînée. En les intégrant de manière plus harmonieuse dans la carrosserie ou en les remplaçant par des solutions alternatives (par exemple, des caméras à la place des rétroviseurs), on peut réduire la traînée aérodynamique.
3. Amélioration de l’écoulement de l’air sous le véhicule : en optimisant la conception du soubassement et en ajoutant des éléments aérodynamiques tels que des diffuseurs, on peut réduire les turbulences et la traînée générées par le passage de l’air sous le véhicule.
4. Utilisation de pneus à faible résistance au roulement : bien que cela n’affecte pas directement la traînée aérodynamique, l’utilisation de pneus spécifiquement conçus pour minimiser la résistance au roulement peut contribuer à améliorer l’efficacité énergétique globale d’un véhicule.
5. Conception de jantes optimisées : les jantes peuvent également contribuer à la traînée aérodynamique en générant des turbulences. Des jantes spécifiquement conçues pour minimiser ces perturbations aérodynamiques peuvent aider à réduire la traînée globale.