En principe, deux résistances essentielles nous empêchent de rouler à une vitesse infinie : la résistance au roulement FRoll et la résistance à l'airFLuft. Ces deux forces s'opposent à la force motrice du véhicule sur une route plane et freinent littéralement la voiture.
Source : Wikipédia (https://bit.ly/2EVmSyR)
L'impact de ces résistances dépend fortement de la vitesse de conduite. À environ 30 km/h, la résistance au roulement représente environ 90 % de la résistance totale, tandis que la résistance aérodynamique n'en représente qu'environ 10 %. On pourrait donc rouler avec une armoire murale sur le toit de la voiture sans que la consommation de carburant n'augmente de manière significative. À condition, bien sûr, que cette armoire murale soit légère.
À une vitesse d'environ 100 km/h, l'influence de la résistance à l'air atteint déjà 63 %, ce qui est considérable, et à 160 km/h, elle s'élève déjà à 81 %. À des vitesses encore plus élevées, la force motrice du véhicule ne sert pratiquement plus qu'à lutter contre la résistance à l'air.
Pour concevoir un coffre de toit qui n'altère pas les performances du véhicule, même à grande vitesse, une forme aérodynamique est donc indispensable.
pression d'appui
Les véhicules à la silhouette sportive, notamment, génèrent une force d'appui grâce à leur conception. Celle-ci entraîne certes une très légère augmentation de la consommation de carburant, mais elle assure, grâce à une force agissant perpendiculairement à la route, de meilleures performances dans les virages et une sécurité accrue. Il s'agit là d'un facteur à ne pas sous-estimer, en particulier pour les véhicules modernes dotés de moteurs plus puissants.
Anecdote : à grande vitesse, une voiture de Formule 1 génère une force d'appui telle que, si l'on retournait le circuit, elle resterait « collée » sous l'asphalte.
Jusqu’ici, tout va bien. Pour la mise en œuvre, nous nous sommes inspirés de Mère Nature, car la nature est la meilleure source d’inspiration en matière d’efficacité. Au fil de millions d’années d’évolution, la nature s’est parfaitement adaptée à son environnement. Ce n’est donc pas un hasard si un pingouin, avec sa forme de goutte d’eau, possède une aérodynamique parfaite. D’ailleurs, cette découverte a désormais fait son chemin dans le monde de l’ingénierie !
Résultat
Le résultat est impressionnant : un coffre de toit optimisé, « Made in Germany », sans aucun compromis. Fabriqué en fibre de carbone ou en fibres naturelles haut de gamme à empreinte carbone nulle. Conçu pour créer une symbiose parfaite entre la voiture et le coffre de toit.
Source : CD support (https://bit.ly/3lKLpro)
Le coefficient de traînée (Cw) du coffre de toit ASPHALTKIND n'est que de 0,11 (niveau « goutte d'eau ») et est donc inférieur d'environ 30 % à celui des coffres de toit classiques. À première vue, cela ne semble pas énorme. Il faut toutefois noter que sa conception géométrique génère une force d'appui et non une portance, contrairement aux coffres de toit classiques (ou même à l'aile d'un avion, pourtant extrêmement aérodynamique). Concrètement, à une vitesse de 160 km/h, le coffre de toit appuie le véhicule verticalement sur la route avec une force d’environ 110 N (environ 10 kg). À titre de comparaison, un coffre de toit classique tire légèrement le véhicule vers le haut. Cela réduit l’adhérence lors des trajets sur autoroute et représente donc un risque accru d’accident, en particulier sur chaussée mouillée. On peut illustrer ce résultat comme suit :
Coffre de toit classique présentant une importante zone d'eau morte (zone noire)
Les coffres de toit classiques présentent une forte intensité de turbulence (turbulence = mauvais) à l'arrière. Il en résulte une vaste zone dite « d'eau morte », qui occupe environ 1/3 de la longueur du coffre, avant que les lignes d'écoulement ne redeviennent laminaires (laminaire = bon). Ces effets de turbulence ont un impact négatif sur les performances du coffre de toit et entraînent une augmentation de la consommation de carburant/d'énergie en raison de la dépression qui se forme.
Coffre de toit ASPHALTKIND avec une zone d'eau stagnante nettement plus petite
Grâce à sa forme aérodynamique en goutte d'eau, le coffre de toit ASPHALTKIND réduit considérablement les phénomènes de décollement de l'écoulement à l'arrière, ce qui se traduit par une baisse significative de la consommation de carburant et d'énergie. Il en résulte globalement un écoulement nettement plus homogène, caractérisé par un régime laminaire prononcé. Un peu comme chez un pingouin, en somme.
De manière générale, il va bien sûr de soi que seule une aérodynamique parfaite, associée à une grande stabilité grâce à l'utilisation du carbone, permet de conduire une (super) voiture de sport sans aucun compromis en matière de vitesse, que ce soit lors d'une sortie, d'un road trip ou même en partant en vacances.