Uni Wheel : le système ingénieux de Hyundai qui révolutionne la conception d'une voiture électrique

A l’exception de la boîte de vitesses qui est remplacée par un réducteur, une voiture électrique reprend aujourd’hui les systèmes hérités des motorisations essence ou diesel pour transmettre le mouvement aux roues. Hyundai et Kia viennent de révéler une architecture qui les réinvente et les déplace au niveau du moyeu. Les gains sont considérables à différents niveaux.

Une révision complète de l’image des voitures

Quoi de révolutionnaire dans le fait de déplacer au niveau de l’espace perdu de la jante le réducteur ? Comment pourrait-on gagner beaucoup d’espace au final avec cette simple petite idée ? Tout simplement parce que les gains au niveau de la transmission seraient tels qu’il sera possible d’utiliser des moteurs électriques de taille réduite sur chacune des quatre roues, libérant considérablement les zones sous le capot avant, mais aussi à l’arrière dans le cas d’un véhicule à motricité intégral.

Sans trop d’imagination, cette architecture permettrait d’agrandir éventuellement le coffre à l’arrière, mais aussi et surtout de disposer d’un frunk beaucoup plus volumineux. Et ce, en ayant encore de la place disponible pour caser des modules supplémentaires de batterie, avec une meilleure autonomie pour bénéfice.

Hyundai et Kia ont poussé la réflexion beaucoup plus loin. Avec l’Uni Wheel, le plancher d’une voiture ou d’un utilitaire léger pourrait être parfaitement plat de bout en bout. Outre le fait de se traduire par une bien plus grande liberté pour créer de nouvelles formes de carrosserie, l’intérieur des véhicules gagnerait en modularité. Imaginez par exemple que dans une voiture individuelle il soit possible d’embarquer des pièces aussi longues que dans un fourgon ou d’entasser une quantité impressionnante de bagages.

Suppression des joints homocinétiques

Avec l’Uni Wheel, on n’est pas loin du moteur-roue, sauf que le bloc individuel ne fait que de se rapprocher de la jante. Son mouvement est transmis par l’arbre solaire à un système d’engrenages planétaires innovant. A l’intérieur du disque en moyeu, quatre pignons installés sur un mécanisme multibras sont ainsi entraînés, diffusant par deux liaisons le couple à une couronne crantée qui actionne la roue.

Cette architecture supprime le joint homocinétique dont l’efficacité varie en fonction de l’angle de déflexion au niveau de l’arbre d’entraînement. Par exemple en roulant sur une route dégradée. A l’inverse de l’Uni Wheel qui va communiquer de façon constante la force à la roue, quel que soit son mouvement. Ce qui est de nature à procurer un meilleur confort de conduite.

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Ce système bénéficie d’un rapport de réduction élevé fournissant un couple de sortie particulièrement important. Les quatre moteurs individuels peuvent ainsi être plus compacts. L’Uni Wheel offrirait, selon Hyundai et Kia, « des niveaux sans précédent de vecteur de couple pour améliorer la capacité dynamique et offrir des niveaux élevés de direction et de stabilité de conduite ».

Un grand nombre d’applications possibles

La vidéo réalisée par Hyundai et Kia montre bien toute l’ingéniosité du système : ne la zappez pas, ce serait vraiment dommage ! L’Uni Wheel sera encore plus intéressant s’il est associé à une suspension pneumatique électronique qui permettra de faire varier la hauteur de caisse dans diverses situations. Par exemple en l’élevant sur route accidentée ou en l’abaissant lorsque lé véhicule évolue à grande vitesse. Le tout afin de gagner en stabilité, efficacité et en confort.

Le premier prototype accepte aujourd’hui d’encaisser un couple par roue jusqu’à 1 200 Nm et une vitesse de pointe à 120 km/h. Et ce n’est que le début de l’histoire puisque le groupe coréen assure que l’Uni Wheel pourra participer à la motricité des voitures à hautes performances. Kia et Hyundai indique d’ailleurs travailler encore sur l’efficacité, la lubrification et le refroidissement du système.

La taille du dispositif peut évoluer selon les besoins et surtout la hauteur disponible au creux de la roue. Un diamètre de 10 cm a été avancé pour la plus petite configuration, et plus de 60 cm pour les engins les plus imposants. « Engin » est bien le mot approprié puisque les deux constructeurs envisagent une application depuis les fauteuils roulants pour personne à mobilité réduite jusqu’aux utilitaires.

Les robots de livraison et les vélos pourraient même faire partie de la longue liste des véhicules compatibles. Il est également question d’en trouver une déclinaison pour avaler facilement les escaliers grâce au déplacement de l’axe de rotation des roues.