Les voitures hybrides sont de plus en plus présentes sur nos routes. Mais comment fonctionnent-elles réellement ? Dans cet article, nous vous expliquerons le principe des systèmes hybrides et en particulier celui des voitures hybrides les plus répandues comme la Toyota Prius.
Le système hybride série/parallèle
Une voiture hybride combine actuellement un moteur à essence et un moteur électrique. Le système le plus courant est le système “série/parallèle”, utilisé notamment par Toyota et Ford. Ce système permet au véhicule de fonctionner soit avec l’un des deux moteurs, soit avec les deux simultanément.
Deux moteurs électriques pour une meilleure performance
Dans une voiture hybride telle que la Toyota Prius, il y a en réalité deux moteurs électriques et pas de boîte de vitesses traditionnelle. Le premier moteur électrique (MG1) est responsable du démarrage du véhicule et de la production d’électricité. Le deuxième moteur électrique (MG2) assure la propulsion du véhicule et transforme l’énergie mécanique du freinage en énergie électrique grâce au freinage régénératif. Ces deux moteurs sont reliés par un train épicycloïdal, qui permet de les faire fonctionner à différentes vitesses de rotation.
Le train épicycloïdal, un mécanisme complexe
Le train épicycloïdal est un mécanisme complexe utilisé dans les voitures hybrides. Il comprend un pignon-soleil au centre, des pignons satellites regroupés sur un porte-satellites, et un pignon couronne qui entoure le tout. En bloquant certains pignons satellites, il est possible d’obtenir différents rapports de réduction. Dans le cas des voitures hybrides, les trois pignons sont laissés libres en rotation.
Répartition du couple et réducteur
Le train épicycloïdal a également une fonction de répartiteur de couple. Le moteur MG1 reçoit une partie du couple du moteur à essence et produit de l’électricité en tournant. Cette électricité est soit envoyée directement au moteur MG2, soit stockée dans la batterie. Ainsi, une partie du couple moteur est constamment utilisée pour alimenter le système électrique, même lorsque cela n’est pas nécessaire. Ce problème a été soulevé par certains constructeurs lors de la conception de leurs systèmes hybrides.
La boîte de vitesses variable
Le train épicycloïdal est également au cœur de la boîte de vitesses des voitures hybrides. Contrairement à une boîte de vitesses classique, les rapports de réduction ne sont pas fixes, mais variables comme dans une boîte de vitesses à variation continue (CVT). Ces rapports sont obtenus en ajustant la vitesse de rotation du moteur MG1. Ainsi, la fonction de la boîte de vitesses est assurée par le train épicycloïdal, le moteur MG1 et son onduleur.
Maintenant que vous en savez plus sur le fonctionnement des voitures hybrides, vous pourrez mieux apprécier les avantages de cette technologie écologique et économique !
