Imaginez un monde où nos voitures sont silencieuses, sans émissions nocives et plus respectueuses de l’environnement. Les moteurs électriques sont au cœur de cette révolution automobile. Mais saviez-vous que ces moteurs sont en constante évolution ? Découvrez les dernières avancées dans la conception des moteurs électriques.
Conception générale
Le groupe motopropulseur électrique se compose de trois éléments clés. Tout d’abord, le moteur électrique qui transforme l’énergie électrique en énergie mécanique pour mettre le véhicule en mouvement. Ensuite, l’électronique de puissance qui transporte l’énergie de la batterie vers le moteur. Et enfin, la boîte de vitesses ou le réducteur qui ajuste la puissance du moteur.
Moteurs électriques
Les moteurs électriques se composent de deux parties principales : le stator fixe et le rotor qui tourne. Il existe actuellement trois types de moteurs électriques utilisés dans l’industrie automobile : les moteurs à aimants permanents, les moteurs à induction et les moteurs à rotor bobiné.
Quel que soit le type de moteur, le stator est constitué de bobines de fils électriques en cuivre alimentées par un courant alternatif triphasé. Les pôles du stator génèrent un champ magnétique tournant, ce qui fait tourner le rotor et met ainsi en mouvement le véhicule.
Les moteurs à aimants permanents, les plus couramment utilisés, contiennent des aimants à base de terres rares, telles que le néodyme, le dysprosium et le praséodyme. Cependant, la dépendance aux terres rares pose un problème géopolitique et environnemental. Les constructeurs travaillent donc à réduire cette dépendance.
Les moteurs à induction, utilisés par Tesla, sont plus simples et moins coûteux à fabriquer. Ils fonctionnent sur le principe de l’induction électromagnétique. Enfin, les moteurs à rotor bobiné, utilisés par Renault et Smart, ne contiennent pas de terres rares et sont plus faciles à fabriquer, mais ils sont plus lourds et encombrants.
Electronique de puissance
L’électronique de puissance est responsable de la conversion du courant continu de la batterie en courant alternatif nécessaire au fonctionnement du moteur. Elle ajuste la fréquence et la tension du courant alternatif en fonction des paramètres du véhicule. De plus, elle permet la régénération de l’énergie lors du freinage.
Réducteur
Contrairement aux moteurs thermiques, les moteurs électriques fournissent un couple élevé dès les bas régimes, ce qui permet de se passer généralement de boîte de vitesses. Les moteurs électriques sont plutôt équipés d’un réducteur qui ajuste la puissance du moteur. Cependant, certaines voitures hybrides peuvent utiliser la boîte de vitesses du moteur thermique en plus du moteur électrique.
Les moteurs électriques sont en constante évolution pour répondre aux défis de coûts, de performance, d’efficacité et d’écologie. Ils offrent déjà un rendement supérieur à 90% et ne cessent de s’améliorer.
Alors, la prochaine fois que vous verrez une voiture électrique, souvenez-vous de tous les secrets cachés derrière son moteur électrique.
