Dans la soufflerie aéroacoustique Audi, les experts en aérodynamique optimisent les lignes de l'Audi RS e-tron GT jusqu'à atteindre la perfection.
Toutes les indications de consommation s’appliquent au moment de la publication 15.01.2024.
La soufflerie aéroacoustique d’Audi permet de générer un flux d’air dont la vitesse peut atteindre 300 km/h. Les résultats de mesure exacts ne sont obtenus que lorsque le flux atteint le véhicule avec précision.
La soufflerie aéroacoustique d’Audi permet de générer un flux d’air dont la vitesse peut atteindre 300 km/h. Les résultats de mesure exacts ne sont obtenus que lorsque le flux atteint le véhicule avec précision.
La première chose que l'on remarque en regardant le ventilateur de la soufflerie aéroacoustique Audi, c'est l'écart entre chacune des extrémités des 20 pales du rotor et l'entourage en béton. Plusieurs centimètres qui intriguent. Moni Islam, responsable du développement de l'aérodynamique et de l'aéroacoustique chez Audi, explique la vocation de cet écart : « Lorsque la turbine fonctionne à la puissance maximale de 2 720 kW, la force centrifuge étire les pales revêtues d'aluminium, comblant presque complètement cet écart. En effet, nous reproduisons ici la même force qu'un vent allant jusqu'à 300 km/h sur le véhicule d'essai. »
Tout le monde doit maintenant évacuer la soufflerie. Les 20 pales du ventilateur de cinq mètres de large commencent lentement à tourner. L’écoulement d'air en rotation est d'abord stabilisé par les 27 aubes directrices du stator situé à l'arrière. Suivent deux angles où l'air est distribué uniformément par des aubes tournantes spécialement conçues. Des grilles situées sous le vent des aubes dissipent les turbulences les plus fortes, à proximité des angles et du ventilateur. L'air passe ensuite à travers une structure en nid d'abeille pour orienter l’écoulement dans une grande chambre de stabilisation en aval. Enfin, il est accéléré à travers la buse selon un facteur de 5,5, avant d'atteindre l'Audi RS e-tron GT dans le plenum - la chambre principale - exactement à la vitesse souhaitée.
Les aubes directrices spéciales répartissent l'air aussi uniformément que possible lors des changements de direction dans la soufflerie.
Thomas Redenbach, responsable du développement de l’aérodynamique et de l'aéroacoustique des véhicules en projet chez Audi.
Les aubes directrices spéciales répartissent l'air aussi uniformément que possible lors des changements de direction dans la soufflerie.
Thomas Redenbach, responsable du développement de l’aérodynamique et de l'aéroacoustique des véhicules en projet chez Audi.
L’Audi RS e-tron GT au banc d’essai: chaque millième d’amélioration du coefficient de traînée permet d’augmenter le potentiel d’autonomie.
L’Audi RS e-tron GT au banc d’essai: chaque millième d’amélioration du coefficient de traînée permet d’augmenter le potentiel d’autonomie.
Kentaro Zens, responsable de l'aérodynamique de l'Audi RS e-tron GT, se tenant à côté du châssis hautement aérodynamique.
Kentaro Zens et Thomas Redenbach discutent des valeurs mesurées. Derrière la vitre se trouve l'Audi RS e-tron GT, dans la chambre de la soufflerie.
Kentaro Zens, responsable de l'aérodynamique de l'Audi RS e-tron GT, se tenant à côté du châssis hautement aérodynamique.
Kentaro Zens et Thomas Redenbach discutent des valeurs mesurées. Derrière la vitre se trouve l'Audi RS e-tron GT, dans la chambre de la soufflerie.
Dr. Moni Islam
Moni Islam est le responsable du développement de l’aérodynamique et de l’aéroacoustique chez Audi. Il explique ici le fonctionnement de l'installation de contrôle actif du bruit de la soufflerie.
Moni Islam est le responsable du développement de l’aérodynamique et de l’aéroacoustique chez Audi. Il explique ici le fonctionnement de l'installation de contrôle actif du bruit de la soufflerie.
La fumée illustre le comportement de l'écoulement d'air lorsqu'il a passé le rétroviseur extérieur de l'Audi RS e-tron GT
À leur poste de travail, les experts en aérodynamique ont accès à tout moment aux données les plus importantes sur les véhicules et la soufflerie.
La fumée illustre le comportement de l'écoulement d'air lorsqu'il a passé le rétroviseur extérieur de l'Audi RS e-tron GT
À leur poste de travail, les experts en aérodynamique ont accès à tout moment aux données les plus importantes sur les véhicules et la soufflerie.
Les simulations informatiques jouent également un rôle de plus en plus important dans le développement aérodynamique. La simulation CFD (Computational Fluid Dynamics, mécanique de fluides numérique) est une simulation qui s'appuie sur des calculs de l'écoulement d'air. Elle permet d'analyser et de visualiser les modèles d'écoulement d'air. Pourquoi maintenir le travail complexe et coûteux de la soufflerie ? Thomas Redenbach précise : « La soufflerie est notre outil quotidien, il nous permet également de valider les résultats de la simulation. Nous voulons continuer à développer les simulations et, pour que celles-ci soient valides et fidèles à la réalité, nous devons vérifier les calculs en soufflerie. »
Toutefois, les simulations informatiques s'améliorent et deviennent de plus en plus importantes. Kentaro Zens : « Pour l'Audi RS e-tron GT, nous avons simulé un nombre d'heures particulièrement élevé : plus de neuf millions d'heures de calcul. Alors que j’ai passé seulement 150 heures dans le véhicule à l'intérieur de la soufflerie. C'est très peu. À titre de comparaison : pour l'Audi R8, j'y ai passé 600 heures. » Cette répartition entre heures simulées et heures en soufflerie démontre la qualité du design de l'Audi RS e-tron GT. Elle témoigne aussi du fait que le processus de développement a été considérablement raccourci, une voie qu'Audi s'efforce de suivre pour ses futurs modèles.
Moni Islam ajoute : « La soufflerie et la CFD sont deux outils complémentaires utilisés par les experts en aérodynamique. Très précise et rapide, la soufflerie nous permet de travailler de manière très efficace sur le processus de développement dynamique. La simulation, quant à elle, nous fournit une quantité incroyable d'informations, mais elle nécessite de gros efforts de préparation et d'analyse des résultats. Un seul de ces deux outils ne suffirait pas à assurer le développement aérodynamique moderne. »
Thomas Redenbach
Le véhicule peut être soulevé sur la balance pour effectuer des analyses et des modifications dans la soufflerie.
Discrète, mais efficace : une lèvre en plastique sous le véhicule dirige efficacement l'écoulement d'air.
Le véhicule peut être soulevé sur la balance pour effectuer des analyses et des modifications dans la soufflerie.
Discrète, mais efficace : une lèvre en plastique sous le véhicule dirige efficacement l'écoulement d'air.
« On peut développer 80% de l'aérodynamique d'un véhicule en 20% du temps. Mais nous passons énormément de temps pour les derniers 20% de l'aérodynamique. Nous éliminons les millièmes à travers une multitude de petites optimisations », explique Thomas Redenbach, qui décrit le travail de fourmi réalisé dans la soufflerie. « Ce n'est qu'au prix de tous ces efforts et d'une attention particulière portée aux détails, que nous pouvons obtenir des résultats optimaux. »
Quel a donc été le détail le plus difficile en matière d'écoulement de l'air dans l'Audi RS e-tron GT, d'après les experts en aérodynamique responsables de ce Gran Turismo ? Kentaro Zens réfléchit un moment. « A mon sens, il s'agit du becquet avant avec ses quatre composants interconnectés. L'air entre dans les prises d'air, le volet intérieur se ferme et c'est là que les problèmes commencent. L'air s'écoule partout et ce n'est pas ce que nous voulons. Il est essentiel de contrôler l’écoulement d’air et de l'ajuster avec précision. C'est un énorme travail d'équipe, qui demande les efforts conjoints et coordonnés de nos collègues de la sécurité des véhicules, de la conception, de la production et de l'assemblage. »
Kentaro Zens attire également l'attention sur la conception des entrées d'air, en interaction avec le passage de roue : « Nous avons travaillé en étroite collaboration avec les designers d'Audi sur une base hebdomadaire. Cela a permis d'obtenir une transition aérodynamique optimale de l'avant vers le côté, autour des entrées d'air, qui s'intègre aussi parfaitement dans le design global. Le moindre élément de l'Audi RS e-tron GT a une fonction et un but. Ce modèle a un caractère fonctionnel authentique qui me plaît énormément. »
Le canon à fumée peut être utilisé pour rendre l'écoulement d'air visible. Dans le cas présent, il montre le parcours optimal de l'air à travers l’entrée d’air jusqu'au passage de roue.
Le canon à fumée peut être utilisé pour rendre l'écoulement d'air visible. Dans le cas présent, il montre le parcours optimal de l'air à travers l’entrée d’air jusqu'au passage de roue.
Dr. Kentaro Zens
Le becquet arrière de l'Audi RS e-tron GT peut prendre trois positions différentes, pour un contrôle de l'écoulement d'air efficace dans chaque situation de conduite.
La turbine à rotor de la soufflerie a une puissance maximum de 2 720 kW.
Le becquet arrière de l'Audi RS e-tron GT peut prendre trois positions différentes, pour un contrôle de l'écoulement d'air efficace dans chaque situation de conduite.
La turbine à rotor de la soufflerie a une puissance maximum de 2 720 kW.