Au cœur d’un moteur hybride : fonctionnement et technologie déployée
Un moteur électrique est plein d’avantages, mais il connaît des limites que l’on ne sait pas encore résoudre aujourd’hui complètement.
Privilégier une taille maximum, c’est la stratégie choisie avec succès par Tesla, qui propose ainsi pour le moment des modèles très haut de gamme, ultra performants et avec une grande autonomie, le tout sans aucune émission à l’usage et avec des recharges au coût extrêmement bas. Mais ce sont des recharges toujours contraignantes, encore relativement longues et tributaires d’un réseau certes en grande progression dans son développement, mais pas encore suffisante pour permettre de prendre la route en dehors du rayon d’action de la voiture sans se préoccuper de planifier sa recharge à l’avance. Autant de contraintes éliminées dans le cas d’une voiture hybride.
Plusieurs architectures différentes
On répertorie deux grandes familles principales d’hybrides, l’hybride série et l’hybride parallèle. Dans le premier cas, la propulsion elle-même se fait au moyen du seul moteur électrique, tandis que le moteur thermique sert de générateur pour recharger les batteries.
Les hybrides de type parallèle combinent, eux, les puissances délivrées par les deux types de moteurs pour propulser le véhicule. Mais dans de nombreux cas, en réalité, selon les phases de conduite et la complexe gestion électronique de l’ensemble, il s’agit de mélanges de ces différentes solutions.
Enfin, alors que les hybrides les plus connus, comme la Toyota Prius (dans sa version standard) ne demandent qu’un plein d’essence pour rouler, il existe aussi des hybrides rechargeables, dont on fait les pleins d’essence et d’électricité, comme la Volkswagen Golf GTE. Avantage, cela permet l’usage de plus grosses batteries qui donnent des phases de roulage 100 % électrique (généralement jusqu’à une cinquantaine de kilomètres), mais nous y reviendrons dans le chapitre consacré à la gamme hybride de Volkswagen.
Enfin, certains constructeurs comme le groupe PSA ont tenté l’hybridation de moteurs Diesel, un mariage en théorie bénéfique pour la consommation, mais dans les faits, plus délicat à réaliser techniquement et offrant un agrément d’usage moins réussi.
Objectif consommation
Le grand couple moteur (sa force de traction) offert de manière immédiate par un moteur électrique vient compléter à merveille l’action du moteur thermique, notamment pour les accélérations en ville ou les reprises sur route. Résultat, les ingénieurs peuvent choisir une définition de moteur thermique essence plus petite, favorisant ainsi la consommation. Le résultat est particulièrement convaincant en parcours urbain, avec des gains allant jusqu’à 25 %. Et comme consommation et CO2 sont directement liés, le bilan carbone de ces véhicules est d’autant meilleur.
De plus, lors des phases de freinage, le système en profite pour recharger les batteries, utilisant intelligemment l’énergie cinétique disponible. Toutes ces interactions peuvent généralement être observées en temps réel sur les écrans de bord de la plupart des modèles hybrides, offrant des schémas graphiques des différents flux d’énergie. Tout cela se fait bien évidemment automatiquement, géré selon de très nombreux critères par la centrale de calcul du groupe motopropulseur et selon votre conduite.
Le bon moment pour l’hybride
Nous l’avons vu, même si la propulsion électrique pure semble vouée à un avenir radieux, les technologies de batteries d’aujourd’hui en limitent le potentiel pour certains types d’usage. En plus des modèles à batteries classiques, les piles à combustible – véritables petites centrales de production électrique embarquées - sont également une solution envisagée, mais elles nécessitent une recharge en hydrogène, ce qui pose encore à ce jour de nombreux problèmes de distribution pour ce carburant très délicat d’usage.
Bref, l’hybride représente aujourd’hui une excellente solution de transition, qu’il soit en hybride classique ou, encore mieux, rechargeable. Car sur route, à vitesse stabilisée et pour de longs parcours, un moteur thermique reste très efficace et bien entendu, facile et rapide à alimenter à la pompe. Et l’énergie électrique pure des versions hybrides rechargeables (ou en anglais, plug-in hybrid electric vehicles ou PHEV) permet de traverser les centres villes en mode zéro émission, ce qui se montrera utile lorsque certaines municipalités finiront par interdire l’accès aux motorisations classiques.
Cerise sur le gâteau écolo, l’agrément de conduite est bien présent, avec des relances vives grâce au couple généreux du moteur électrique. Décidément, rouler en hybride est bien une solution intelligente au vu des technologies et infrastructures disponibles aujourd’hui.
Retrouvez la suite de notre dossier dans la troisième partie.