Quand on passe d’un moteur thermique à une voiture électrique, on se rend assez vite compte que si le bruit du moteur a disparu, il a laissé sa place à d’autres sons ! On pense à un sifflement aigu lors de la recharge, au léger chuintement de la chaîne de traction, voire au bourdonnement émis par l’électronique. Et comme ces sons ne sont plus couverts par le moteur, ils deviennent d’autant plus perceptibles ! A vrai dire, c’est surtout très net à basse vitesse, lorsque le bruit de roulement des pneus reste lui aussi discret, puisqu’il ne commence vraiment à se manifester qu’au-delà de 25 km/h.
Des fréquences gênantes
Ces hautes fréquences se situent généralement entre 800 et 1.100 hertz et sont jugées désagréables par de nombreux conducteurs ! Pour l’instant, les constructeurs tentent d’y remédier avec différents artifices, qu’il s’agisse de sons spécialement conçus pour enrichir l’expérience (comme BMW, qui a fait appel au compositeur Hans Zimmer) ou des tapis isolants. Mais ces derniers sont coûteux et, surtout, lourds ! Or, dans une voiture électrique déjà pénalisée par le poids de sa chaîne de traction, chaque kilo supplémentaire peut avoir un impact sur l’autonomie…
Deux chercheurs de l’Université de Magdebourg ont choisi une autre approche : le professeur Hermann Rottengruber et le docteur Braj Bhushan Prasad ont mis au point un système basé sur des granulés provenant de pneus recyclés. Ceux-ci sont introduits dans les cavités déjà présentes dans certains composants électroniques, comme l’onduleur de courant continu ou le chargeur embarqué. Des volumes qui, d’ordinaire, restent tout simplement vides…
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Le principe mis au point par les chercheurs permet aux particules de caoutchouc d’accompagner les vibrations du composant. Ce faisant, elles absorbent une partie de l’énergie transmise à la structure. Les vibrations sont ainsi freinées avant d’avoir le temps de se transformer en bruit audible !
Un effet clairement perceptible
Et cela fonctionne ! Lors de tests en laboratoire contrôlés, le niveau sonore sur l’ensemble de la plage de fréquences testée, de 100 à 10.000 hertz, est passé de 57,7 à 53,2 décibels. Dans la zone critique comprise entre 800 et 1.100 hertz, le gain s’est révélé encore plus marqué : de 56,5 à 50,0 décibels, soit une réduction de 6,5 dB. Certaines vibrations spécifiques ont même diminué jusqu’à 9,7 dB !
« Une baisse de 6,5 décibels peut sembler modeste, mais elle est clairement audible », explique le professeur Rottengruber. « C’est la différence entre un bourdonnement bien présent et un bruit de fond nettement atténué. » Les essais ont été réalisés dans des conditions réalistes : avec une montée en régime de 50 à 10.000 tours par minute à pleine puissance, ainsi qu’en charge maximale continue.
Utilisation obligatoire de matériaux recyclés
La technologie a en outre de bonnes chances d’être appliquée à grande échelle ! Pour les constructeurs, qui seront bientôt obligés d’intégrer davantage de matériaux recyclés dans leurs modèles, cette méthode ne demande pratiquement pas d’espace supplémentaire et n’ajoute qu’un minimum de poids. Les granulés remplissent des cavités déjà présentes dans les composants. Aucun boîtier supplémentaire ni aucune modification structurelle ne sont donc nécessaires ! La solution s’inscrit aussi parfaitement dans une logique circulaire : chaque année dans le monde, des millions de pneus usagés arrivent en fin de vie. Une partie est déjà réutilisée pour aménager des terrains de sport ou des plaines de jeux. Cette recherche leur offre désormais un nouveau débouché : l’insonorisation des voitures électriques !
À plus long terme, l’équipe souhaite recourir à des modèles numériques et à des simulations par IA pour concevoir des voitures électriques plus silencieuses dès les premières phases de développement, avant même la construction d’un prototype. « Les voitures ne doivent pas seulement être plus propres, elles doivent également être plus agréables ! », conclut le professeur Rottengruber.
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