ev & hybridguide Comment fonctionnent les voitures hybrides ? 11 septembre 2023 Une voiture hybride fonctionne en utilisant à la fois un moteur à combustion interne à essence (ICE…
Une voiture hybride fonctionne en utilisant à la fois un moteur à combustion interne (ICE) à essence et un moteur électrique alimenté par une batterie.
Il existe également des voitures hybrides diesel, mais elles sont beaucoup moins courantes : les hybrides essence sont comme des oiseaux, les diesels ressemblent un peu plus à des dodos.
Si la pensée « Comment fonctionne une voiture hybride ? » vous a déjà traversé l’esprit, la réponse est que ce sont des véhicules équipés d’une batterie rechargeable qui fonctionne en conjonction avec un moteur à combustion interne conventionnel.
Mais ce n’est pas si simple. Contrairement à un véhicule électrique pur où l’électricité alimente un moteur électrique, éliminant ainsi complètement le besoin de combustibles fossiles et leurs émissions nocives, un hybride est en quelque sorte une proposition à double sens.
C’est pourquoi une voiture hybride et son fonctionnement sont un peu plus compliqués.
La technologie des voitures hybrides est généralement divisée en trois types principaux : un hybride léger (également connu sous le nom d’hybrides à assistance électrique et de véhicules hybrides assistés par batterie ou BAHV), un véhicule électrique hybride (HEV) et un véhicule électrique hybride rechargeable (PHEV). .
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Quoi qu’il en soit, le principe général est le même. Un moteur électrique fonctionnant en conjonction avec un moteur à combustible fossile.
Chacun a des batteries de tailles différentes, différentes manières de charger ces batteries et différentes manières dont le moteur thermique et le moteur électrique fonctionnent conjointement pour alimenter la voiture. Alors, dans chacun de ces cas, comment fonctionne un moteur hybride ?
Hybride doux
Les moteurs hybrides se composent d’un moteur thermique traditionnel et d’un moteur électrique alimenté par une batterie de voiture hybride, bien que dans un hybride léger, le premier soit la principale source d’énergie, tandis que le second n’est généralement utilisé que lorsque la voiture roule en roue libre, freine ou s’arrête.
Alors que certains hybrides disposent d’un mode uniquement électrique, ce n’est pas le cas des hybrides légers. Le moteur électrique n’est utilisé que pour assister légèrement le moteur à combustion de la voiture et n’est jamais pleinement utilisé comme source d’énergie principale de la voiture.
Il peut cependant être utilisé pour alimenter la climatisation de la voiture ou d’autres systèmes afin d’économiser du carburant.
Les hybrides légers peuvent également utiliser le freinage par récupération, un processus dans lequel l’énergie cinétique créée par le ralentissement de la voiture peut soit être stockée pour plus tard dans la batterie, soit être utilisée pour alimenter directement le moteur électrique.
Le moteur électrique d’un hybride léger est généralement monté entre le moteur à combustion interne et la transmission, et joue souvent le rôle de démarreur pour lancer le moteur à essence.
Un BAHV ou un hybride léger réduira votre consommation de carburant et vos émissions, mais pas de beaucoup. Vous aurez besoin d’un HEV ou d’un PHEV si vous souhaitez faire une différence significative dans la quantité d’essence que vous utilisez et les émissions créées par votre voiture.
Les hybrides doux sont particulièrement favorisés par les constructeurs de voitures de performance qui ont besoin d’ajouter un peu de punch de temps en temps et d’économiser une petite quantité de carburant, mais ne veulent pas nuire à l’attrait viscéral ou sportif d’une transmission ICE.
Véhicule électrique hybride (HEV)
Un hybride complet met un peu plus l’accent sur l’utilisation du moteur électrique alimenté par batterie, ce qui signifie que celui-ci et la batterie elle-même seront nettement plus gros que ceux trouvés à l’intérieur d’un hybride léger.
Les HEV utilisent la technologie de freinage par récupération pour recharger la batterie de la voiture et alimenter le moteur électrique, évitant ainsi de devoir brancher la batterie pour la charger (nous y reviendrons plus tard).
Il existe cependant des variétés de VHE qui utilisent le moteur thermique pour faire tourner un générateur électrique, qui peut soit recharger la batterie du véhicule, soit alimenter directement le moteur électrique.
Pensez à une locomotive diesel-électrique qui utilise un moteur diesel pour produire de l’électricité, mais ce moteur n’entraîne jamais directement les roues, mais uniquement le moteur électrique.
Ajoutez ensuite une batterie pour stocker l’électricité pour plus tard afin que le moteur diesel n’ait pas besoin de fonctionner tout le temps, et vous envisagez le même concept.
Cela dit, la plupart des HEV modernes utilisent une combinaison d’énergie électrique et essence pour entraîner les roues lorsque le conducteur exige des performances optimales.
Dans un effort pour réduire davantage les émissions, de nombreux HEV (comme de nombreuses voitures en général) utilisent également une fonction stop-start où le moteur thermique s’arrête chaque fois que la voiture est au ralenti (si vous avez déjà entendu le moteur d’une voiture s’arrêter, puis rapidement redémarrez pendant que vous attendez au feu, c’est ce qui se passe).
Les HEV utilisent généralement le moteur à combustion interne comme principale source d’énergie, tandis que le moteur électrique alimenté par batterie agit comme une sorte de « boost de puissance » pour aider dans différentes conditions de conduite, par exemple lorsque le véhicule nécessite une accélération rapide.
Mais beaucoup proposent également un mode uniquement électrique dans lequel la voiture peut être forcée dans un mode où seule l’énergie de la batterie est utilisée.
Toutefois, en raison de la taille relativement petite de la batterie, ce mode EV ne dure généralement que quelques kilomètres.
Les HEV deviennent de plus en plus populaires en raison de leur capacité à réduire les émissions et à économiser sur les coûts de carburant par rapport aux véhicules ICE traditionnels.
Leur gros avantage réside dans la conduite urbaine où les arrêts et les démarrages impliquent des recharges fréquentes de la batterie.
Sur l’autoroute, à vitesse constante, ils n’offrent que peu ou pas d’avantages par rapport à une voiture conventionnelle en termes d’économie de carburant et d’émissions.
Véhicule électrique hybride rechargeable (PHEV)
Ces hybrides font exactement ce que vous pensez qu’ils font : se branchent sur une source d’alimentation électrique externe pour recharger leurs batteries, plutôt que de compter uniquement sur d’autres formes de technologie de génération d’énergie, comme le freinage par récupération.
Le plus astucieux est que même s’ils se branchent pour se recharger, ils régénéreront également l’énergie du freinage en mouvement, comme avec toute autre forme d’hybride.
La batterie et le moteur électrique constituent généralement une partie beaucoup plus importante d’un PHEV, ce qui signifie qu’ils sont plus gros, plus lourds et prennent plus de temps à charger que les batteries plus petites que vous trouverez dans un HEV ou un hybride léger.
L’avantage, cependant, est que la batterie offre au PHEV une autonomie importante de fonctionnement uniquement électrique (et donc de conduite automobile zéro émission).
Cela réduit également « l’anxiété liée à l’autonomie » ressentie par les conducteurs de véhicules électriques, qui craignent que leur batterie se décharge pendant le transport, car le moteur à essence est toujours là en veille pour démarrer et prendre le relais si la batterie s’épuise.
Les PHEV ne sont pas complètement écologiques, car ils utilisent encore de temps en temps un moteur à combustion interne, et l’électricité qu’ils utilisent peut souvent être produite à partir de combustibles fossiles nocifs.
L’électricité renouvelable et sans émission produite par des moyens tels que l’énergie éolienne, l’énergie solaire ou l’hydroélectricité peut également être utilisée, cependant, pour réduire davantage l’impact d’un PHEV.
De manière générale, un PHEV aura une capacité de batterie suffisante pour vous permettre d’effectuer vos déplacements quotidiens habituels avant de recharger à nouveau pendant la nuit.
Si vous faites cela régulièrement, vous n’utiliserez que de l’électricité pour courir. Et lors de longs trajets vers des régions régionales, le moteur à essence reste votre remplaçant et, même sans possibilité de recharger, la voiture continue de rouler tant que vous continuez à y mettre de l’essence.
Cependant, la plupart des PHEV forceront le moteur thermique à démarrer périodiquement pour maintenir les composants internes lubrifiés et éviter que le carburant ne s’éventre.
L’avenir des hybrides
Les véhicules hybrides devraient continuer de gagner en popularité dans les années à venir, les ventes d’hybrides devant continuer d’augmenter jusqu’à atteindre un sommet en 2027, avec une valeur marchande mondiale de 792 milliards de dollars.
À l’heure actuelle, par exemple, l’hybride est définitivement la voie à suivre pour de nombreux propriétaires de voitures australiens, car les infrastructures de recharge publiques sont à la traîne par rapport au reste du monde développé, ce qui rend les véhicules électriques moins que viables pour beaucoup.
Et jusqu’à ce que les gouvernements prennent au sérieux la mise en place d’un réseau de recharge, le gros du travail est laissé aux organisations privées comme les constructeurs de véhicules électriques et les clubs automobiles.
Certains constructeurs, comme Toyota, ont constaté une forte adoption des variantes hybrides de leurs modèles populaires, certains modèles hybrides dépassant facilement leurs homologues non hybrides.
Il y a également de bonnes chances que les hybrides utilisant des batteries lithium-ion soient finalement remplacés par des voitures entièrement électriques utilisant une pile à combustible à hydrogène, mais il faudra encore quelques années avant que cette technologie n’atteigne le marché grand public de manière significative.
