Le véhicule hybride

La voiture hybride est composée de deux systèmes de traction : les modèles actuels associent un moteur thermique classique (essence ou diesel) avec un moteur électrique muni d’une batterie. Cette même technologie se développe inversement où le moteur thermique permet de recharger les batteries du moteur électrique : on parlera d’hybride rechargeable (plug in hybrid).

Fonctionnement

La méthode générale de fonctionnement consiste à faire fonctionner soit le moteur électrique, soit le moteur thermique, soit les deux en même temps selon les modèles. Lorsque le véhicule est immobile, les deux moteurs sont à l’arrêt. Au démarrage, c’est le moteur électrique qui assure la mise en mouvement de la voiture, jusqu’à des vitesses plus élevées (entre 25 et 50 km/h aujourd’hui). Lorsque plus de sollicitation et/ou de puissance sont demandées par le conducteur, le moteur thermique prend le relais. En cas de forte accélération, la mise en marche des deux moteurs permet d’avoir plus de couple, et une montée en régime moteur équivalente à un moteur de même puissance, voire supérieure. En phase de décélération et de freinage, l’énergie cinétique est récupérée pour recharger les batteries.

Avantages

  • Les consommations obtenues sont intéressantes, en raison de la récupération d’éner-gie au freinage, et du fait que le moteur thermique tourne généralement dans les conditions de régime et de charge les plus favorables.
  • En ville, les véhicule hybrides fonctionnent en mode électrique. De ce fait, ils n’en-gendrent presque pas de pollution urbaine.
  • Les performances des véhicules sont tout à fait comparables à celles des automobiles "normales" à essence, tant sur le plan de l’accélération que du confort de conduite.
  • Réduction de 90 % des émissions polluantes.

Inconvénients

  • Prix plus élevé que celui des voitures de taille moyenne offrant des prestations et un équipement comparables.
  • La nécessité croissante de réduire les émissions des gaz à effet de serre nécessite le développement de nouveaux types de motorisation.
  • Coûts de production élevés à l’heure actuelle.

Aujourd’hui, trois technologies de voitures hybrides se distinguent selon le degré de présence de la motorisation électrique, on parle de technologies micro-hybride, mild-hybride et full-hybride.

Technologie Micro-hybride

Un seul moteur électrique vient remplacer le démarreur et l’alternateur des voitures conventionnelles, c’est l’alterno-démarreur. Il est capable de remplir leur fonctions, mais aussi d’assurer une nouvelle fonction appelée "Stop & start" qui permet la mise en veille du moteur lorsque le véhicule est à l’arrêt, entraîne une diminution significative de la consommation de carburant et donc des émissions de CO2. Le "Stop& Start" (développé par Valeo) équipe déjà de nombreuses voitures. La Citroën C3 a été le premier modèle de la marque à être équipé de cette technologie.

Technologie Mild-hybride

Pour le "Mild-hybride", en plus des fonctions assurées par l’alterno-démarreur du "Micro-hybrid", le moteur électrique est capable d’assister le moteur thermique dans la traction. Avec un moteur plus puissant et une batterie de plus grande taille, la technologie "Mild-hybrid" permet un gain de consommation considérable par rapport à une voiture classique. L’objectif du projet "MHYGALE" (Mild HYbrid GénérALisablE) dont s’inscrivent les travaux de cette thèse, est de développer une solution capable d’assurer les fonctions :

  • Stop & Start
  • Récupération de l’énergie au freinage
  • Assistance électrique du moteur thermique à bas régime

Technologie Full-hybride

C’est l’association de deux moteurs thermique et électrique de puissances relativement équivalentes, ainsi par rapport à la technologie "mild", le moteur électrique augmente en importance et le moteur thermique diminue de taille ("downsizing").


Source:

Contribution à l’Etude et à l’Optimisation d’une Machine Synchrone à Double Excit-ation pour Véhicules Hybrides
Abdeljalil DAANOUNE, UNIVERSITÉ DE GRENOBLE

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