Bien qu’il soit devenu populaire, le fonctionnement des voitures hybrides suscite encore des interrogations chez nos lecteurs, notamment à la suite de publicités affirmant que leurs batteries se « rechargent d’elles-mêmes ».
Depuis de nombreuses années, on voit de nombreux constructeurs faire la publicité de leurs véhicules hybrides. voitures hybrides Quelle est la technologie utilisée par ces véhicules pour recharger leurs batteries sans être branchés sur le secteur ?
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Un moteur électrique à double fonction…
Les voitures hybrides sont équipées d’un moteur électrique qui peut également faire office de générateur. Les batteries de la voiture sont rechargées par ce générateur électrique, qui peut être entraîné soit au freinage (par l’inertie de la voiture), soit par le moteur thermique.
Les modèles hybrides sont capables de récupérer environ 20 % de l’énergie perdue dans une voiture conventionnelle lors du freinage.. Cette énergie électrique est ensuite utilisée pour démarrer, se déplacer à faible vitesse et soutenir le moteur à combustion interne lors des fortes accélérations. En récupérant une partie de l’énergie cinétique du véhicule (provenant de l’inertie), les hybrides sont capables de réduire la consommation de carburant. Cependant, en conditions « stationnaires » (c’est-à-dire à vitesse constante pendant plusieurs kilomètres), les hybrides n’offrent pratiquement aucun avantage… car il n’y a pas de freinage qui puisse être utilisé pour « recharger les batteries ».
Deux types de voitures hybrides
Il s’agit là des « grandes lignes ». Il convient toutefois de faire une petite distinction. Il existe trois types d’hybrides sur le marché. D’une part, il y a les les « hybrides parallèles ».qui sont ceux qui ont un moteur électrique monté en aval du moteur à combustion et en amont de la boîte de vitesses. Les modèles tels que la Hyundai Ioniq Hybrid sont des hybrides parallèles. Dans cette catégorie d’hybrides, il existe un rapport fixe entre la vitesse du moteur à combustion et celle du moteur électrique, et il n’est pas possible de régler indépendamment la vitesse du moteur à combustion.
La deuxième catégorie d’hybrides est celle des les « hybrides série-parallèle ».. Il s’agit principalement des hybrides Toyota et Lexus. Ces véhicules hybrides sont équipés de deux moteurs-générateurs et n’ont pas de boîte de vitesses. Le fonctionnement est plus complexe, mais ce qui est pertinent pour cette consultation est le suivant, dans une certaine plage, ils sont capables d’ajuster la vitesse du moteur thermique indépendamment de la vitesse du sol. Ces hybrides veillent à ce que leur moteur à combustion interne fonctionne toujours près de son point d’efficacité maximale. Par conséquent, dans ces voitures, lorsque le moteur à combustion interne est démarré, il est souvent forcé de fonctionner à un niveau proche de ce rendement maximal, produisant un surplus d’énergie qui est utilisé pour charger la batterie.
Toutefois, si cette gestion du moteur à essence est assez intelligente, elle ne compense guère le fait que.., en situation de fonctionnement stationnaire (c’est-à-dire à vitesse constante), un moteur diesel fonctionne toujours plus efficacement qu’une voiture à essencequel que soit son degré d’hybridation. Il consomme donc moins de carburant et émet moins de CO2. Évidemment, l’affirmation ci-dessus n’est valable que pour des véhicules comparables : logiquement, un Toyota Land Cruiser diesel de 2,2 tonnes sera plus performant qu’une Toyota Prius en ville, sur la route… et sur la surface de la lune.
Et la troisième classe, ce sont les les « hybrides de série ».: Dans ce cas, contrairement à l’hybride parallèle, il n’y a pas de connexion mécanique entre le moteur thermique (ICE) et les roues.de sorte qu’il ne peut à aucun moment déplacer directement le véhicule. Sa seule fonction est d’entraîner un générateur électrique (Gen) qui produit l’électricité alimentant le moteur électrique (ME), seul responsable de la propulsion de la voiture. On parle de série car l’énergie passe d’un appareil à l’autre (moteur thermique-générateur-batterie-moteur électrique).
L’avantage des « hybrides en série » est que le moteur thermique peut toujours fonctionner dans sa zone d’efficacité maximale (et de consommation minimale), puisqu’il n’y a pas de relation directe entre sa vitesse ou la puissance qu’il génère et la vitesse du véhicule. Les inconvénients ? Les pertes de transfert d’énergie et la perte de confort due au fait que le bruit du moteur à combustion interne ne correspond pas à la vitesse du véhicule. Il n’y a qu’un seul précédent autre que la Nissan e-Power, la BMW i3 REX… mais il s’agissait d’une voiture électrique à prolongateur d’autonomie.
