Une unité de puissance hybride combine un moteur à combustion interne et un moteur électrique, ce qui permet de réduire la consommation de carburant et la toxicité des gaz d’échappement. Toutefois, plus une voiture hybride est efficace, plus elle nécessite des batteries puissantes et, par conséquent, plus son prix est élevé.
En fonction du rôle que joue le moteur électrique dans le groupe motopropulseur, les hybrides sont divisés en deux catégories : les hybrides légers et les hybrides complets. Dans les premiers, le moteur électrique sert d’assistant au moteur à combustion interne, comme, par exemple, dans la Honda Insight à hayon. Les seconds sont capables de parcourir une certaine distance en utilisant uniquement la traction électrique, comme le Lexus RX 400h. Il existe également des microhybrides – un terme inventé par les spécialistes du marketing pour faire la publicité du système start/stop. Mais ce dernier est essentiellement un générateur doté de fonctions avancées. Nous parlons ici de systèmes dans lesquels les moteurs électriques transmettent le couple aux roues.
Il existe également trois principaux types de schémas de groupes motopropulseurs hybrides: série, parallèle et série-parallèle. Le schéma hybride série est apparu en premier (il a été inventé en 1899 par Ferdinand Porsche lui-même), mais il est moins courant dans les voitures particulières. Par exemple, les groupes motopropulseurs des camions à benne basculante, de certains autobus et locomotives sont construits selon ce schéma. Dans le schéma en série, les roues sont entraînées par un moteur électrique, et un moteur à combustion interne de petite cylindrée fait tourner un générateur qui produit de l’électricité. Il n’est pas nécessaire d’avoir une boîte de vitesses et un moteur à combustion interne puissant. En revanche, des batteries de grande capacité, généralement à hydrure métallique de nickel, sont nécessaires.
Le système le plus courant aujourd’hui est le système parallèle. Il a été breveté en 1905 par l’Allemand Henri Pieper. Presque tous les véhicules hybrides légers y répondent. Ils sont équipés d’un puissant moteur électrique (10-15 kW) qui aide le moteur à combustion interne lors de l’accélération et stocke l’énergie régénératrice lors du freinage. En règle générale, la transmission est assurée par un variateur ou un train planétaire.
Mais Honda a trouvé l’occasion d’équiper son coupé CR-Z électrique d’une boîte de vitesses mécanique à six rapports. Les batteries lithium-ion ou lithium-polymère sont utilisées comme source d’énergie. Les hybrides légers n’ont pas besoin de batteries volumineuses à bord et sont donc abordables. Toutefois, certains constructeurs automobiles envisagent d’utiliser des supercondensateurs coûteux, capables de fournir un courant électrique très élevé pendant une courte durée.
Les hybrides série-parallèle sont également courants. La Toyota Prius à hayon et la Lexus avec l’indice h, équipées du système propriétaire HSD (Hybrid Synergy Drive), sont des représentants classiques de cette famille. Nous allons maintenant expliquer le principe de son fonctionnement. Grâce à la transmission planétaire, la synergie, c’est-à-dire l’interaction d’un moteur à combustion interne et d’un moteur électrique, apparaît. Ici, un moteur à combustion interne fait tourner des roues en conjonction avec un moteur électrique, faisant simultanément tourner un générateur. Il n’y a pas besoin d’une boîte de vitesses traditionnelle : l’électronique régule la vitesse des moteurs et du générateur, transformant un tel système en ECVT (Electro Continuously Variable Transmission).
La plupart des moteurs installés sur les véhicules hybrides sont à essence. Beaucoup fonctionnent selon le cycle d’Atkinson, avec une course de compression plus courte et un processus de fonctionnement plus efficace. Cela permet d’obtenir les meilleures performances en matière d’environnement et d’efficacité. La diffusion des centrales diesel-électriques, apparemment plus efficaces, est principalement entravée par le fait que la plupart des hybrides sont vendus dans une Amérique qui n’est pas familiarisée avec le diesel. En outre, un moteur diesel est plus cher qu’un moteur à essence, ce qui ne fait qu’augmenter le prix considérable de l’hybride.
Il s’agit d’une traduction. Vous pouvez lire l’original ici : https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html
