Voiture électrique : pourquoi les jantes plus grosses réduisent l'autonomie ?

Une voiture électrique affichera une meilleure autonomie avec des roues plus petites. Comment s’explique ce phénomène ? On fait le tour de la question.

On le sait tous, de nombreux paramètres influent sur les consommations d’une voiture électrique. Outre les technologies mécaniques utilisées (type de batterie et de machines), d’autres facteurs entrent en ligne de compte : le poids, l’aérodynamique ou les pneus représentent une part importante dans la consommation globale d’une voiture.

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Mais il y a aussi la taille des jantes qui n’est pas à négliger. On ne vous apprend rien ici : plus une jante est grande, plus elle augmentera la consommation, et donc réduira l’autonomie d’une voiture. Mais là encore, la taille n’est pas le seul facteur, et de nombreux autres aspects entrent en ligne de compte : poids, largeur, dessin et type de pneus compatibles sont autant de paramètres, non présentés directement au client, à prendre en considération. On fait le point.

Des masses plus éloignées de l’axe

Côté masse, déjà, si les fabricants ne communiquent pas les différences avec précision, il est parfaitement logique qu’une jante de 20 pouces soit plus lourde qu’un modèle de 19 pouces. Et plus il y a de poids, plus il y a de consommation. Mais ce n’est pas toujours le cas en fonction du design et de la construction. Ainsi, en fouillant profondément dans les fiches techniques, il n’est pas rare de voir des jantes d’une taille supérieure devenir… plus légères. C’est souvent le cas avec les modèles dites aéros comme on le verra plus loin.

Mais les jantes sont avant tout des masses en rotation. Et dès qu’elles tournent, celles-ci engendrent une inertie. Quelles soient plus lourdes ou non, les masses sont de fait plus éloignées de l’axe de rotation. Cela signifie que la résistance à la mise en mouvement (à l’accélération surtout) réclame plus de puissance de la part de la machine électrique. Et donc une consommation supérieure. Dans quelles proportions ? C’est extrêmement variable en fonction du poids et du design. Cependant, nous observons un écart d’autonomie moyen de 5 km d’un pouce à l’autre, dans le cas où la taille du pneu et le poids de la jantes sont similaires. Soit, une surconsommation moyenne de 0,2 à 0,3 kWh/100 km.

Des jantes plus larges

Si les principes physiques d’une masse en rotation sont abstraits une fois derrière le volant, il faut aussi prendre en compte la largeur des jantes. Car si celle-ci n’est pas communiquée de manière évidente, de nombreuses références de plus gros diamètres sont également plus larges. Ce n’est pas systématique, mais cela s’observe très souvent. Et plus un pneu est large, plus il présente une résistance supérieure.

De manière générale, les consommations explosent au fur et à mesure que le pneu gagne de l’empreinte au sol. La plupart des voitures du marché se limitent à 215/225 mm. Au delà, la surconsommation devient vraiment plus élevée. Deux phénomènes se cumulent ici. D’une part, la surface de contact avec le bitume plus importante engendre plus de friction. D’autre part, un pneu plus large augmente la surface frontale avec l’air, et donc la résistance aérodynamique. Si la différence d’autonomie est minime d’un diamètre à l’autre, la largeur a bien plus d’importance.

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C’est le cas par exemple de la Hyundai Ioniq 6, qui promet 614 km d’autonomie avec ses gommes 225/55 R18, et 545 km avec les 245/50 R20. Soit 69 km d’autonomie WLTP en moins au final. Sur une Ioniq 5, l’écart est plus faible avec seulement 31 km de moins en passant de 235/55 R19 à 255/45 R20.

Chez Tesla les écarts sont encore plus importants. D’après la norme américaine EPA, qui a dûment homologué les deux configurations, la Tesla Model S Plaid passe de 396 miles avec les modèles de 19 pouces (255/45 avant, 285/40 arrière) à 348 miles avec les jantes de 21 pouces (265/35 avant, 295/30 arrière). Soit 48 miles (77 km) de différence. Attention toutefois aux valeurs indiquées sur le site français, où Tesla estime l’autonomie des petites jantes en se basant sur la valeur homologuée avec les grosses jantes. Ainsi, la Plaid passerait de 600 km WLTP certifiés (jantes de 21 pouces) à 695 km estimés (jantes de 19 pouces), soit 95 km d’écart.

Un design différent

La voiture électrique a fait revenir sur le devant de la scène les jantes aéro. Des jantes quasi-pleines, qui limitent les perturbations aérodynamiques latérales engendrées par les branches. Ces roues sont facilement reconnaissables puisqu’elles présentent le minimum d’ouvertures. La manière diffère d’un fabricant à l’autre. Certains proposent des modèles à part entière. D’autres installent simplement des enjoliveurs sur des jantes lambda, ou posent des caches en plastique entre les branches. Cette méthode à un double avantage puisqu’elle permet aussi de limiter le surpoids avec des branches plus fines et moins travaillées, qui seront de toutes manière camouflés par les flasques.

Ce volet est pris très au sérieux dans les bureaux de style, qui s’efforcent d’offrir un look plus aguicheur aux jantes les plus efficientes : petites sur des pneus à flancs épais et sans éléments de style, elles ne sont pas les plus séduisantes. Mais les plus nostalgiques se rappelleront qu’il est possible de faire de belles choses avec des TurboFan. Les gains offerts par ces designs aéro’ est une science obscure et dépend de très nombreux paramètres. Mais ce chapitre sert avant à illustrer l’importance des contraintes aérodynamiques, qui ont une dimensions tout aussi importante que le poids.

Preuve en est avec le catalogue de jantes du Volkswagen ID. Buzz : malgré un surpoids de 8 kg (2 kg par jante), les Bromberg de 21 pouces offrent autant d’autonomie (un total de 413 km) que les -belles- Stockton de 20 pouces. Sur une BMW i4, les gains ne compensent pas l’augmentation du diamètre, mais permettent de gratter jusqu’à 5 km d’autonomie avec les modèles estampillés aéro. Sur une Audi Q4 e-Tron, la différence peut monter jusqu’à 4 km pour une même taille de jante.

Des pneus différents

Dernier point qui peut faire varier l’autonomie en fonction des tailles : les pneus. Si les manufacturiers s’empressent de proposer un large éventail de tailles compatibles avec le marché pour ne pas laisser la place à la concurrence, il peut arriver qu’une référence ne soit pas disponible pour le véhicule concerné. Et par taille nous parlons évidemment des cotes, mais également des indices de charge et de vitesse. Cela suffit parfois à changer de modèle de pneu ou de marque en cas d’indisponibilité. Ce qui veut dire que si la jante de 19 pouces est livrée avec de bons pneus, ça ne sera pas forcément le cas avec les 20 pouces. Et on va même encore plus loin : une même référence de pneu n’aura pas les mêmes performances d’une taille à l’autre. Ce qui est une excellente référence en 18 pouces ne l’est pas peut être pas autant en 19 pouces.

La fourniture des pneus en série, hormis pour des modèles très spécifiques, ne relève bien souvent d’aucune règle en particulier. Les fabricants achètent des lots de pneus et les installent sur les voitures selon les arrivages. Cependant, il faut retenir les fabricants utilisent toujours le même type de pneus, avec les mêmes classifications en matière d’efficience notamment. C’est ce que nous apprend par exemple le configurateur du Skoda Enyaq iV, qui présente les étiquettes européennes des quatre références possibles pour une même taille de jante. Cependant, cela ne signifie pas pour autant que ces pneus auront les mêmes performances énergétiques : nous avons déjà mesuré 0,3 kWh/100 de différence entre deux pneus de même classe. Rappelons ici que nous estimons une consommation supérieure de l’ordre de 1 kWh/100 km en passant d’une classe à l’autre.

Quel écart d’autonomie moyen ?

La plupart des fabricants affichent précisément le rayon d’action d’un véhicule en fonction des équipements sur leur configurateur. Cela permet de prendre toute la mesure des différences d’une configuration à l’autre. Si l’autonomie sera très généralement plus importante avec les jantes plus petites, ce n’est pas toujours le cas : l’épaisseur des gommes, leur type et le dessin des jantes sont autant de paramètres qui font varier les résultats. Ainsi, les bilans peuvent changer : des jantes plus grandes peuvent se montrer plus économes avec un poids moindre, un dessin aérodynamique peut compenser un poids plus important, … Bref, en matière d’autonomie, il n’y a pas de quoi être inquiété. Cependant, après avoir épluché en détail la plupart des catalogues, nous estimons à 5 km la perte d’autonomie moyenne en passant d’une taille à l’autre.

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En revanche, le paramètre qui pèse le plus sur la balance est celui de la largeur du pneu. Ni le poids ou les recherches aérodynamiques latérales parviennent à compenser la résistance accrue de ces configurations. En moyenne, nous avons constaté un écart de 31 km d’une taille à l’autre quand la largeur augmente. Nous restons volontairement vagues et n’estimons aucune variation au fur et à mesure que la largeur augmente, puisque l’inertie de la jante, son poids et son design peuvent montrer de grandes disparités.

Conscients de l’impact que cela peut avoir, de rares constructeurs s’efforcent d’aller au delà de l’installation d’un enjoliveur. C’est le cas avec la dernière DS 3 e-Tense, et ses jantes Toulouse. D’une taille de 18 pouces, elles se parent de pneus de 195 mm de large au lieu de 215 mm sur les autres jantes de même diamètre. Cela permet aussi de libérer de la place dans les passages de roue et d’abaisser le châssis de 10 mm. Tout un programme. Cependant, selon la norme WLTP, les écarts sont faibles : cette configuration annonce 8 km d’autonomie en plus par rapport à des jantes Nice de 18 pouces. Pour l’heure, personne n’a fait mieux (ou pire ?) que BMW avec la i3, qui chaussait avec ses roues dignes d’une calèche de pneus de 155/60 R20 !

Quelle taille de jante choisir ?

Du strict point de vue de l’autonomie, il n’y a donc pas à s’alarmer. Si la largeur du pneu est similaire, l’écart est minime. Et dans le cas contraire, il faudra s’attendre à une trentaine de kilomètres en moins. Au regard de la taille des batteries des voitures actuelles et de la densité du réseau, cela ne changera pas la vie des conducteurs. Et puis, force est de constater qu’un pneu plus large est installé sur un véhicule alors plus puissant. Les considérations économiques passent sans doute au second plan.

Cependant, et nous enfonçons des portes ouvertes, les grandes jantes cumulent les inconvénients. Avec plus de poids non suspendu et des pneus aux flancs plus fins, les grosses roues dégradent sérieusement le confort. De plus, les jantes sont plus exposées aux bordures, tout comme les pneus, qui sont aussi plus fragiles avec leur taille basse. Ainsi se pose la question du remplacement, de fait plus onéreux en raison des dimensions supérieures, mais aussi des disponibilités. Il nous a été particulièrement difficile de remplacer un Goodyear défectueux pour une Renault Megane e-Tech (215/45 R20) par exemple : un seul centre auto spécialisé a pu nous sauver pour changer un seul pneu (ils étaient neufs), quand tous les autres centres dans un rayon de 60 km ne disposaient d’aucun stock, sinon d’une solution… deux fois plus chère avec une paire d’une autre marque. Attention aux dimensions exotiques.

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Les grandes jantes n’ont pour elles qu’un style plus aguicheur, alors que les pneus plus larges offrent un meilleur comportement dynamique. Reste encore à poser des gommes suffisamment à la hauteur, et de ne pas recourir paradoxalement à des pneus éco sur ce type de modèles : pour limiter la surconsommation (et donc optimiser l’autonomie WLTP) tout en essayant de séduire le chéquier des acheteurs, les constructeurs n’hésitent pas à avoir recours à cette méthode sur des modèles communs. On ne gagne donc pas en dynamisme ce qu’on perd en autonomie. Il n’y a donc aucune vérité sur le meilleur choix à faire, et vous serez seuls juges. Cependant, les petites jantes ont un avantage économique et pratique évident, alors que votre dos vous remerciera.