L’hybride, le moteur mi-électrique, mi-essence
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Technologie ingénieuse associant un moteur thermique classique à un autre électrique, cette motorisation, sobre et écologique, se décline sous différentes formes et connaît un succès grandissant. Au point que presque tous les constructeurs l’adoptent.
L’équation intégrant les variables du prix du baril du pétrole et les problèmes de pollution atmosphérique conduit à la mise en place de solutions alternatives. Ainsi, les motorisations à pile combustible, les moteurs complètement électriques côtoient les moteurs hybrides, fonctionnant à la fois à l’essence et à l’électricité. Ce type de motorisation est passée du stade de prototype sans issue à celui de succès commercial, comme en témoigne l'avènement de la Toyota Prius. Économies de carburant, pollution réduite et simplicité d'utilisation sont les ingrédients de ce succès.
Avec l'hybride, inutile de recharger les batteries sur une prise secteur ni de chercher un carburant disponible dans quelques rares stations-service, le plein de super suffit. Mais avant d'envisager un tel achat, il est nécessaire de bien comprendre le fonctionnement de ce moteur innovant pour en saisir tous les avantages.
Deux moteurs, deux énergies
Le principe de la motorisation hybride est de faire fonctionner deux moteurs, l'un électrique, l'autre à combustion, à tour de rôle ou simultanément selon les besoins de la conduite. Le premier est sollicité pour de petits efforts et le second intervient lorsque les besoins de traction sont plus importants. Le moteur électrique est alimenté par des batteries, elles-mêmes rechargées par des alternateurs lorsque le véhicule décélère. Dans le détail, on distingue cinq phases de fonctionnement :
- lorsque le véhicule est immobile, les deux moteurs sont à l'arrêt : le moteur thermique ne tourne pas, il n'émet aucun gaz ;
- au démarrage, le moteur électrique assure seul la propulsion, jusqu'à environ 30 km/h ;
- passée cette vitesse, le moteur thermique redémarre et prend le relais, seul ou accompagné du moteur électrique ;
- lors d'une accélération franche, les deux moteurs sont en action pour obtenir le maximum de puissance disponible ;
- au freinage ou lors d'une décélération, des alternateurs rechargent les batteries du véhicule.
En définitive, cette motorisation consiste à récupérer l'énergie perdue lors du freinage et à la redistribuer lors des accélérations : c'est cette reconversion d'énergie qui permet d'économiser du carburant.
Mais l'innovation de l'hybride repose également sur une gestion électronique poussée du moteur et de la transmission. Pour répartir les rôles entre les deux moteurs, un ordinateur calcule en permanence la combinaison optimale en fonction de la vitesse et gère également la transmission par l'intermédiaire d'une boîte à variation continue.
Un écran, situé dans la console centrale, indique généralement la charge de la batterie et la phase dans laquelle se trouve le système.
Consommation et pollution réduites
Question centrale de cette technologie : peut-elle réellement alléger les factures de carburant ? Tous les hybrides du marché fonctionnant avec de l'essence, le gain sera évident comparé à un véhicule ne fonctionnant qu’à l’essence équivalent. En revanche, ce gain sera minime face à une motorisation diesel pour laquelle les coûts en carburant seront sensiblement identiques.
Mais l'indéniable avantage du moteur hybride réside dans son faible niveau d'émission de gaz polluants. C'est à ce jour le moteur à combustion le plus propre du marché. La Toyota Prius, une berline familiale, rejette par exemple moins de CO2 dans l'atmosphère qu'une citadine telle que la Peugeot 107 1.0l, respectivement 104 gC02/Km contre 109.
Particulièrement silencieux, les hybrides réduisent aussi la pollution sonore, notamment en ville où seul le moteur électrique tourne. Un calme qui s'apprécie également à l'intérieur du véhicule grâce au maniement de la boîte de vitesses généralement progressive, d'une incroyable douceur. On reproche toutefois à l'hybride son coût d'entretien, plus élevé que sur une voiture classique, ce qui est principalement dû au remplacement des batteries. Mais grâce aux progrès réalisés sur la durée de vie des batteries, leur remplacement ne sera nécessaire qu'après 8 ans d'utilisation.
Du micro au full, l'hybride se décline
Le principe de l'hybridation est appliqué par les constructeurs automobiles de différentes manières, à différents degrés.
Sur sa C3, Citroën propose une forme de micro hybridation baptisée "Stop and Start". Ce modèle ne dispose pas de moteur électrique, il emprunte à l'hybride le principe du moteur coupé à l'arrêt. Pas de ralenti donc quand la pédale d'accélérateur n'est pas enfoncée, mais une puissante batterie se rechargeant au freinage redémarrera le moteur essence à la prochaine accélération. Ce système engendre une réduction de consommation de carburant non négligeable, d'environ 10% sur un parcours urbain.
Plus perfectionné, le semi-hybride possède un moteur électrique qui assiste le moteur thermique lorsque les besoins sont importants mais il ne tracte jamais seul le
véhicule. Comme les besoins du moteur en électricité sont réduits, les batteries sont de ce fait plus petites et n’amputent pas le volume du coffre. Cette solution permet à un petit moteur à combustion de développer une puissance équivalente à celui d’une plus grosse cylindrée, sans augmenter la consommation d'essence. On retrouve cette technologie sur les Honda Civic hybrides ainsi que sur la Mazda Demio commercialisée au Japon.
Enfin, l'hybride intégral ou "full hybrid" se différencie du semi-hybride par un moteur électrique qui tractera seul le véhicule quand la vitesse est réduite. L'équipement à mettre en place dans le véhicule est ici plus conséquent et l'habitabilité s'en trouve parfois réduite, notamment à cause du volume des batteries. Cette forme d'hybridation, plus aboutie et moins consommatrice en carburant, semble faire l'unanimité auprès des constructeurs. C'est le type d'hybridation utilisé par Toyota pour sa Prius ainsi que par Lexus sur les RX 400H et GS 450H. Les hybrides prochainement annoncés l'utiliseront également, comme le Q7 d'Audi ou le Cayenne de Porsche.
L'avenir sera dans le diesel
La prochaine étape de l'hybride sera, à n'en point douter, son passage au diesel. Jusqu'à maintenant, seuls les moteurs essence étaient utilisés car les propriétés des diesels, notamment leur démarrage, ne leur permettent pas de fonctionner alternativement avec un moteur électrique. Il est en effet très difficile d'arrêter et de redémarrer sans cesse un moteur diesel. Les ingénieurs de Peugeot semblent néanmoins avoir trouvé une solution puisque la marque sochalienne prévoit la commercialisation d'un HDI hybride pour 2010. Une Peugeot 307 équipé de cette motorisation ne devrait consommer en moyenne que 3.5l /100km. Un argument commercial indiscutable!
Vos réactions
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je voudrais savoir comment s'opére la transmission moteur thermique à moteur éléctrique. Y a t'il un embrayage pour accoupler ou désacoupler cet ensemble qui est peut être en ligne ou alors estce que chaque moteur est placé en differents endroits.
Où pourrais je trouver des schémas un peu plus élaboré ? merci
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Je possède une Prius 2008 (aujourd'hui 60 000km), mon gendre une Lexus hybride. Je ne vois écrit nulle part que si on conduit ce type de voiture comme une voiture "normale" (accélérations poussées, montée des côtes en accélération constante pour surtout arriver en haut à le vitesse que l'on avait en bas (130 sur autoroute par exemple), freinage au pied des feux rouges au lieu de laisser la voiture ralentir seule (en récupérant de l'électricité) dès que l'on voit le feu rougir, etc... bref si on ne veut pas comprendre qu'il faut une conduite adaptée à le technologie développée on n'en tire pas les avantages attendus et la faible consommation si merveilleusement vantée n'est qu'illusoire: le voiture "tète" inconsidérément. En bref, pour une bonne utilisation, il faut apprendre. Comment? en faisant comme moi, en surveillant sa consommation par le relevé des pleins et le calcul de la moyenne de conso: on comprend alors le rôle de l'hybride. C'est un peu contraignant mais instructif. Avertissement : attention sur autoroute!!!!! Si on veut tenir le 130, ça gloutonne!
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poids batterie+moteur electrique+boite à vitesse speciale +petit moteur thermique = gros handicap de poids ,performance technique et consommation aleatoire N'est ce pas un gros bluff ecologique ?
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slt
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