La Nouvelle Audi A6 Avant e-tron 100% électrique représente la prochaine étape de l'évolution du langage stylistique e-tron : des proportions acérées avec une silhouette Avant typique, un empattement large et un design de surface allongé. Elle est 100% électrique et atteint une autonomie allant jusqu'à 720 kilomètres grâce à une aérodynamique unique et une batterie grande autonomie.
La plus aérodynamique des Audi, Nouvelle Audi A6 e-tron
Avec des coefficients de traînée de 0,21 et 0,24, les Nouvelles Audi A6 Sportback e-tron et Audi A6 Avant e-tron comptent parmi les véhicules électriques les plus aérodynamiques de l'industrie automobile et sont les Audi les plus aérodynamiques de tous les temps. Comment les aérodynamiciens parviennent-ils à ces valeurs exceptionnelles ?
Le Dr Moni Islam, Responsable de l’aérodynamique et de l’aéroacoustique chez Audi, est ravi et même fier lorsqu’il déclare : « Jamais auparavant une Audi n’avait présenté un coefficient de traînée aussi efficace que la Nouvelle A6 Sportback e-tron. Le résultat du travail d’équipe de nos aérodynamiciens avec les designers Audi et tous les autres partenaires impliqués dans le processus est vraiment exceptionnel. » Pour comprendre sa joie, il faut savoir que la traînée aérodynamique est la principale problématique, due à la résistance, pour un véhicule 100% électrique. Même à une vitesse de 100 km/h sur une route de campagne, la résistance de l’air représente plus de 60 % de la résistance totale. Et si l’on connaît cette règle empirique, on comprend pourquoi les mesures aérodynamiques sont si importantes : un millième d’optimisation de l’aérodynamique ne coûte qu’une très petite somme, alors qu’augmenter la teneur en énergie de la batterie de 1 kWh coûte très cher dans le développement d’un véhicule. « Il est donc dans l’intérêt de nos clients de ne pas simplement augmenter la taille de la batterie, mais de consacrer toute notre énergie à l’efficacité aérodynamique », explique Moni Islam.
Dans un véhicule comme la Nouvelle Audi A6 e-tron, qui est conçue pour être longue distance et pour lequel l’autonomie est l’une des valeurs les plus importantes, l’accent est particulièrement mis sur l’excellence aérodynamique. Pour résumer, chaque millième d’amélioration du coefficient de traînée se traduit par un kilomètre d’autonomie supplémentaire dans le cycle de certification WLTP.
« Jamais auparavant une Audi n'avait présenté un coefficient de traînée aussi efficace que la Nouvelle A6 Sportback e-tron. »
Dr Moni Islam
Un véhicule plat, long et élancé avec une ligne de toit en pente lente, en tant que Sportback, la forme coupée de base de la Nouvelle A6 e-tron est déjà très aérodynamique.
L’association du concept de base du véhicule et l’attention particulière portée aux détails a permis à la Nouvelle Audi A6 e-tron d’obtenir le meilleur coefficient de traînée. « La forme de coupée Sportback avec la ligne de toit en pente offre le plus grand potentiel d’aérodynamisme. Les designers Audi apprécient les véhicules larges avec une allure puissante sur la route. Nous, les aérodynamiciens, apprécions ce que l’on appelle le « boat tailing », c’est-à-dire le fait qu’un véhicule présente une rétraction à l’arrière afin de canaliser latéralement le flux d’air derrière lui et de réduire la zone de sillage derrière le véhicule, responsable de la majeure partie de la traînée aérodynamique. Le fait que l’arrière de la Nouvelle Audi A6 e-tron puisse être combiné à un « boat tailing » aérodynamique témoigne de la grande collaboration avec nos collègues », reconnaît le Dr Andreas Lauterbach de l’équipe de Moni Islam, Responsable de l’aérodynamique de la Nouvelle A6 Sportback e-tron. Son collègue, le Dr Matteo Ghelfi, était Responsable de la Nouvelle A6 Avant e-tron.
Le Dr Andreas Lauterbach est Responsable de l'aérodynamique de la Nouvelle Audi A6 Sportback e-tron.
« Nous avons abordé la nouvelle forme par étapes millimétriques afin que le flux d'air puisse suivre le contour sans aucune perte. »
Dr Andreas Lauterbach
Le concept technique d'un véhicule électrique présente des avantages aérodynamiques fondamentaux par rapport à un véhicule à moteur thermique : un soubassement entièrement carrossé et lisse, rendu possible uniquement par la batterie et la suppression du système d'échappement. Mais il présente également un autre avantage : un moteur électrique très efficace présentant un rendement bien supérieur. Comme il émet moins de chaleur dans l'environnement, il doit être refroidi dans une bien moindre mesure. Cela signifie que des concepts d'air de refroidissement hautement optimisés peuvent être mis en œuvre, ce qui profite également à l'aérodynamique. Cependant, les roues plus larges et plus grandes, nécessaires en raison du poids plus élevée des véhicules 100% électriques, ont un effet négatif sur l'aérodynamique. Une fois le concept finalisé, il faut faire attention aux détails : les aérodynamiciens ont effectué près de 3000 simulations d'écoulement, ce qui a nécessité environ 35 millions d'heures de calcul, lors du développement de la Nouvelle Audi A6 e-tron, accompagnées de près de 1000 heures en soufflerie. Ils ont essayé de gagner chaque millième de millimètre pour obtenir un meilleur coefficient de traînée. Et un soubassement lisse peut sembler banal, mais Moni Islam est très impressionné par « l'optimisation très détaillée du soubassement ».
Le concept technique d'un véhicule électrique présente des avantages aérodynamiques fondamentaux par rapport à un véhicule à moteur thermique : un soubassement entièrement carrossé et lisse, rendu possible uniquement par la batterie et la suppression du système d'échappement.
Cela comprend, l’amortissement avec un grand rayon au niveau de la sortie d'air, les bas de caisse latéraux et le revêtement de l'essieu arrière avec une courbe optimisée de diffuseur à la hauteur arrière. Des caches d'étanchéité derrière l'essieu et de petits bords de fuite devant l'ouverture restante de l'essieu arrière complètent les optimisations. Des déflecteurs d'air spéciaux, devant les roues avant sur les passages de roue avant, améliorent le coefficient de traînée de deux à neuf millièmes, selon la variante Sportback ou Avant.
L'aérodynamicien Matteo Ghelfi révèle : « Pour l'Avant en particulier, nous avons conçu nos propres déflecteurs d'air qui diffèrent de ceux de la Sportback. Nous contrôlons donc certains composants du soubassement pour tirer le meilleur parti des deux variantes. »
Son collègue Andreas Lauterbach souligne avec fierté que les roues de toute la gamme ont été optimisées, réduisant ainsi l’écart du coefficient de traînée entre les meilleures et les moins performantes à seulement 15 millièmes. « La majorité de nos clients préfèrent des roues de 20 ou 21 pouces sur leur Audi. C’est pourquoi nous avons optimisé non seulement les roues de 19 pouces, qui offrent le meilleur coefficient de traînée, mais aussi les jantes de tailles supérieures pour garantir une performance aérodynamique optimale. »
L'optimisation aérodynamique en quelques chiffres
Simulations de flux d'air
3,000
Heures en soufflerie
1,000
Coefficient de traînée
0.21
Les rideaux d'air sont des entrées d'air spéciales à l'avant qui dirigent le flux d'air vers le côté du véhicule via les passages de roue.
Un travail de précision aérodynamique a également été nécessaire à l'avant de la carrosserie. Des entrées d'air spéciales, appelées rideaux d'air, sont situées sur les côtés et sont censées diriger le flux d'air autour de l'avant du véhicule via les passages de roue. Dans les premières ébauches de conception, les surfaces extérieures autour des rideaux d'air étaient trop éloignées, ce qui provoquait un blocage du flux d'air sur les côtés de la partie avant. Andreas Lauterbach se souvient : « Nous avons très vite découvert ce problème à l'aide de nos simulations d'écoulement et avons abordé la nouvelle forme millimètres par millimètres afin que le flux puisse suivre le contour sans aucune perte. »
Un autre point fort de la Nouvelle Audi A6 e-tron est l’intégration des volets actifs de calandre. Ils contrôlent non seulement l'air de refroidissement pour les échangeurs du système gestion thermique, mais régulent également l'air pour refroidir les freins. Une aérodynamique optimale est obtenue lorsque les volets de calandre actifs sont fermés. Ce n'est que lorsque le véhicule détecte un besoin d'air de refroidissement que les volets s'ouvrent pour un refroidissement selon les besoins. Dans de nombreux états de fonctionnement, les volets de calandre actifs sont fermés et contribuent au coefficient de traînée avec un gain de douze millièmes, ce qui correspond à environ douze kilomètres d'autonomie supplémentaires dans le cycle de certification WLTP.
La Nouvelle A6 Avant e-tron présente également quelques particularités, sur les montants arrière, des bords latéraux appelés aéro-garnitures assurent un gain de huit millièmes. Au niveau du diffuseur, l'Avant dispose d'un aileron supplémentaire s’étendant sur presque toute la largeur du soubassement. Il compense la forme différente de l'arrière par rapport à la Sportback et permet à l'Avant de bénéficier d'un coefficient de traînée optimal.
L'attention portée aux détails dans toutes ces mesures et la recherche de la perfection font de la Nouvelle Audi A6 e-tron l'Audi la plus aérodynamique à ce jour. Dr Moni Islam, Responsable du développement aérodynamique & aéroacoustique chez Audi, souligne : « La réalisation exceptionnelle de ce véhicule réside dans notre capacité à associer une aérodynamique d’excellence à un design très progressif et indépendant. »
