Proportions dues à la base technique

Le package architectural et ergonomique nous a fait choisir une plateforme d'environ 4,50m de long avec un moteur en position centrale arrière. Pour les proportions de la voiture, nous restons dans les canons standard, à savoir un empattement (espace entre les roues avant et arrière) d'environ 3 largeurs de roue.

L'espace avant étant occupé par une suspension à double triangulation, un moteur électrique et un gros radiateur, il est compliqué d'y installer un coffre substantiel. Cependant, la ZC9 ayant vocation à être également utilisée pour des applications quotidiennes, un espace de stockage suffisant pour une valise ou un sac de courses devait y être aménagé. Ainsi, le capot avant se trouve être plutôt bombé, ce qui monte la base du pare-brise.

De plus, ce choix permet d'augmenter la sécurité au choc piéton. Plus il y a d'espace entre la tôle de la carrosserie et un élément dur en dessous, moins le risque de blessures est élevé.

Proportions générales

Au delà de l'empattement, d'autres côtes sont importantes :

• Le ratio entre la hauteur de carrosserie et la hauteur de la vitre. Plus la surface vitrée est fine, plus la voiture aura l'air dynamique, voir "méchante". Le ratio conventionnellement décrit comme idéal est de 1/3 de vitre pour 2/3 de carrosserie, mais on peut toujours casser les codes !

• L'implantation de la base du pare-brise par rapport à la roue avant. Plus le pare-brise s'implante près du centre de la roue avant, plus la voiture aura une allure dynamique, ramassée vers l'avant. Plus il s'implante vers l'arrière, plus la voiture aura une allure Grand Coupé, GT, souvent avec moteur à l'avant.

• La longueur des porte-à-faux avant et arrière. En général, il se situe entre 2/3 et 1/2 de la largeur d'une roue. Un porte-à-faux avant plus long que l'arrière accentuera l'effet ramassé vers l'avant, tandis qu'un porte-à-faux arrière plus grand donnera un effet "sac à dos" à la voiture. Comme tous les points précédents, ce sont des généralités et dans la réalité tout est possible.

La ZC9 ne dévie pas trop des codes standard : Un rapport 1/3 pour les vitres (en valeur médiane étant donné que la ligne de vitre est très inclinée vers l'avant), un pare-brise prenant appui pratiquement au centre de la roue avant et des porte-à-faux avant et arrière de respectivement 2/3 et 1/3 de largeur de roue.

Inspiration

On m'a souvent fait la remarque que la ZC9 ressemble à un mix entre une Lamborghini et une Mclaren. Bien que ces deux marques servent parfois d'inspiration pour quelques lignes, le gros de l'inspiration initiale vient de concept-cars oubliés de l'histoire, sortis du plan de relance de Lotus en 2010 par le fantasque Dany Bahar et dessinées par Miroslav Dimitrov.

Pour des modèles sortis en 2010, ils ne dénoteraient pas sur les routes en 2024 !

Lignes directrices du design Zephal

Chaque constructeur a ses codes de design propres permettant de distinguer ses voitures sans regarder le blason. BMW a sa fameuse calandre en haricots, Audi sa grande calandre "Singleframe", ou Peugeot ses griffes associées aux feux avant et arrière du véhicule. En plus de ces éléments graphiques, on retrouve des proportions et une silhouette générale optant les mêmes codes d'un modèle à l'autre.

A force de dessiner des modèles Zephal les uns après les autres, des lignes directrices ont commencé à apparaitre dans leur design. On note principalement :

• Un design en deux couches visuelles : Le centre de l'avant et de l'arrière sont toujours séparés du reste de la carrosserie par une frontière biseautée.
• Des phares effilés : De forme trapézoïdale, les feux avant ont toujours une signature lumineuse forte composée d'une ou deux rangées de deux bâtons lumineux.
• Deux lignes de caractère à l'avant (en vert) :, l'une cintrant le phare sur l'intérieur, fuyant vers le pilier A et la surface vitrée latérale; l'autre cintrant le phare sur l'extérieur, créant une hanche au dessus de la roue avant puis venant mourir sur la portière avant.
• Une ligne de hanche sur l'aile arrière.

Sur le côté, on a :

• Un parallélisme des lignes fonctionnelles : A savoir l'extracteur d'air de la roue avant et l'entrée d'air à l'arrière.
• Des lignes dynamiques fuyant vers la bas : Cela permet de dynamiser le côté en inclinant visuellement la voiture vers l'avant. Une de ces lignes est toujours connectée visuellement aux phares.

Voici quelques modèles esquissés entre 2017 et 2021, qui permettent de se rendre compte de l'air de famille entre les voitures à travers l'utilisation de ces codes.

Modèle de base

Pour commencer la modélisation, nous avions déjà le modèle Sketchup sur lequel s'appuyer. A partir de celui-ci nous avons réalisé des blueprints et sommes allés directement sur CATIA.

Le vieux modèle 3D de 2016. Réalisé polygone par polygone !

L’empattement de la ZC9 est de 2650mm, ce qui est une valeur moyenne pour une supercar de cette catégorie, sachant qu’un empattement court favorise l’agilité et le dynamisme alors qu’un empattement long favorise la stabilité en virage. La largeur de voie avant est de 1600mmm et 1626mm à l’arrière permettant d’avoir beaucoup d'adhérence latérale.

Les batteries ont été positionnées derrières le conducteur et le plus bas possible afin d’abaisser le plus possible le centre de gravité.

Le moteur électrique est placé sur le train avant afin d’équilibrer les masses dans le but d’obtenir une répartition des masses finales de 40% à l’avant et 60% à l’arrière.

La ZC9 est équipé d’une unité thermique et de batteries qui subiront de fortes charges et décharges dans le cas d’une conduite sportive. L’unité thermique dispose de turbos générant de l’énergie thermique supplémentaire à dissiper. Le choix s’est porté sur un radiateur d’eau central combiné pour le moteur thermique et le module électrique comprenant les batteries et le moteur électrique. Ce choix a été fait afin d’optimiser l’efficience aérodynamique du véhicule. L’air chaud est conduit en dessous du moteur électrique et se retrouve expulsé au niveau du pare-brise.

De part et autre de l’entrée d’air centrale, on retrouve deux condensateurs pour l’unité de climatisation, dont l’air chaud est expulsé dans l’arche de roue avant.
Pour refroidir les turbos, il y a un intercooler dans la partie basse de l’aire arrière gauche et on retrouve un radiateur d’huile de l’autre côté. L’air sera expulsé à l’arrière du véhicule.
Une prise d’air au niveau des phares avant alimente les freins en air frais.
L’admission d’air s’effectue avec des entrées d’air situé derrière les portes.

Géométrie des suspensions

Nous avons également réalisé la géométrie de suspension avant. C'est une suspension de type double triangulation qui permet de nombreux réglages et est assez simple dans sa conception. En revanche, elle est assez encombrante.

Il y a un troisième poussant (les ressorts rouges) au milieu de la suspension afin de découpler le soulèvement des roues. Cela permet une utilisation optimisée du capital pneu (le temps et la surface de contact entre le pneu et la route).

C'est un système très efficace mais qui prend de la place. Dans notre cas, nous pouvons le loger sous le pare-brise.

La géométrie de suspension a été définie comme suit :

Concrètement, qu'est-ce que cela signifie ?

L'angle de chasse est l'angle formé par la ligne reliant les deux triangles de suspension entre eux par rapport à la verticale. Plus cette valeur est élevée, plus la résistance du volant sera grande. Dans le cas d'une supercar, on souhaite une direction assez dure, donc la valeur de 8° est assez élevée.

Le KPI ou Kingpin angle est aussi l'angle formé par la ligne reliant les deux triangles de suspension entre eux par rapport à la verticale, mais en regardant le véhicule en face et non plus de côté. La valeur de 8° permet cette fois-ci d'augmenter le carrossage de la roue.

Le Carrossage (Camber en anglais) est l'angle formé entre le pneu et la route. Une valeur négative permet d'optimiser l'adhérence en virage car la surface du pneu extérieur en contact avec la route sera plus importante. Une voiture de route a typiquement un carrossage compris entre 0 et 1,5° tandis qu'une voiture de course peut avoir un carrossage allant jusqu'à 4°. Nous avons une valeur de 2,5°.

Le Déport au sol est la distance entre l'axe de la roue et l'axe de rotation de la roue. Un moteur électrique entraînant les roues avant, le couple appliqué aux roues est considérable. Ce couple peut se transmettre dans la direction, ce qui la parasite et peut rendre le comportement du véhicule dangereux. Un déport au sol important permet de grandement réduire ces effets. Nous avons choisi une valeur de 5mm.

L'ouverture représente le pincement des roues avant par rapport au sens d'avancée du véhicule. Un pincement vers l'intérieur permet d'augmenter la stabilité en ligne droite.

L'anti-plongée est composé du ressort et de l'amortisseur et permet d'éviter que le véhicule ne se cambre trop vers l'avant lors des phases de freinage.

Conclusion

Notre ZC9 a bien avancé et dispose maintenant de dimensions intérieures ergonomiques, d'une architecture cohérente et d'une suspension adaptée. La phase suivante concerne le design extérieur qui fera l'objet d'un prochain article. Merci de votre lecture !