Dossiers-Conseils > Voitures hybrides - électriques > Pourquoi les voitures électriques accélèrent mieux ? 24/09/2019

Pourquoi les voitures électriques sont si performantes ?


Pour quelles raisons les voitures électriques ont tendance à offrir des accélérations supérieures et des reprises qui n'ont rien de commun avec les voitures thermiques ? Découvrons cela en étudiant un peu les caractéristiques de chacun d'entre eux.

A lire aussi : différences entre moteur thermique et électrique


Accélération


Les voitures électriques sont en règle générale plus efficaces en accélération si on compare à des thermiques à puissance comparable. Le fait est que la courbe de puissance d'un moteur électrique n'est pas du tout la même, le couple maximal est présent dès le premier tour et il ne fait que décroître par la suite (la puissance maxi arrive très vite et décroît lentement).
Un moteur thermique a sa courbe de couple et de puissance qui arrive à peu près vers le milieu de la plage de régime, elle monte puis elle descend, avec un couple et puissance maxi qui ne sont atteints que sur une petite portion.
En gros, la courbe de puissance / couple d'un moteur électrique est un genre de pente descendante, et la courbe d'un thermique ressemble à une colline qui monte et qui descend. Ce qui induit donc qu'on a énormément de puissance dès 1 tour minute sur une électrique (catapultage garanti) et qu'il faut attendre le régime optimal sur une voiture thermique (et le temps d'y arriver la voiture électrique est déjà fortement propulsée).

ELECTRIQUE


THERMIQUE



Vient ensuite la problématique de la transmission, un moteur électrique a un seul rapport et peut grimper jusqu'à de très hauts régimes, comme 18 000 t/min pour une Tesla par exemple. Sur une thermique, on aura une plage bien plus petite, allant de 900 t/min (car on ne peut pas être à 0 comme sur un électrique, sinon on cale ...) à environ 9000 pour les voitures de sport les plus énervés. Ce sera plutôt 6500 sur une essence et 4500 sur un diesel.
On ne peut donc pas ici se limiter à un seul rapport. Car soit on a de la pointe et une accélération léthargique jusqu'à la vitesse maxi, soit on a de l'accélération et une vitesse de pointe riquiqui.

Vitesse de pointe


C'est ici que ne pas avoir de transmission devient une faiblesse pour le moteur électrique ... En effet, même si le couple et la puissance descendent assez doucement au fur et à mesure du régime moteur (et donc aussi de la vitesse puisqu'on ne change pas de rapport), on finit rapidement (vers 150 km/h) par ne plus avoir grand chose sous le pied ... Car en effet, plus un éléments mécanique tourne vite, plus il est difficile de lui faire gagner en vitesse (le problème est le même sur une thermique, c'est un phénomène physique de base). Et le souci ici est qu'on est bloqué sur un seul rapport, et donc l'accélération s'essouffle d'autant plus qu'on va vite ...

Sur une voiture thermique, on saute de rapport en rapport en exploitant à chaque fois toute la plage de régime moteur, en passant donc par une phase de rendement maximal (courbes en forme de colline). On pourra donc, même à haute vitesse, faire sortir la puissance maximale du moteur puisqu'on passera par sa plage de régime optimale (les pics où se trouvent les puissances et couples maxis). Sur une voiture électrique, on ne reviendra jamais au couple / puissance maxi puisqu'on a qu'un seul rapport, et donc on verra ces derniers (couple / puissance) de plus en plus réduits au fur et à mesure qu'on va vite ...

MOTEUR ELECTRIQUE 1 RAPPORT

MOTEUR THERMIQUE 4 RAPPORTS

Reprise

En reprise le moteur électrique garde aussi un très bel avantage, à la condition évidemment qu'on ne soit pas à une vitesse de départ trop élevée (les électriques n'aiment pas ça en raison de la précarité de leur transmission).
Sur un moteur thermique on sera à vitesse stabilisée sur un régime bas (on roule rarement à 5000 t/min en continu ...), et si on veut accélérer franchement il faudra généralement changer de rapport. Le moteur thermique perd donc ici des points au niveau réactivité puisque le moteur électrique n'aura jamais à changer de vitesse.
De plus, le moteur électrique sera bien plus coupleux dans ces conditions puisque que quelque soit sa plage de régime (ou presque, il ne faut pas être à 190 km/h ...) il reste généralement sous le pied une belle puissance et un bon couple. Sur le moteur thermique il faudra choisir le rapport qui est le plus favorable à ces deux variables, mais il y a peu de chance que vous tombiez pile sur la plage moteur où la puissance est la plus élevée (il faudrait une infinité de rapports pour cela, et la transmission CVT est alors une solution viable).






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Dernier commentaire posté :


Par r16 ts (Date : 2019-09-26 14:34:50)

Je crains que cet article ne subisse la propagande ambiante pour l'électrique.
Non, un véhicule électrique n'est pas plus performant en accélération et en reprise qu'un thermique.

On a tous fait patiner nos roues une fois ou l'autre au démarrage avec un véhicule thermique. Cela montre que le couple transmis aux roues peut largement dépasser la capacité des roues à transmettre la puissance au sol, même avec une thermique et même si le couple moteur n'est disponible qu'à un régime relativement élevé.
Le facteur déterminant est essentiellement la capacité à passer le couple/la puissance au sol. A ce titre un 4 roues motrices est clairement avantagée.

Que le couple moteur soit disponible dès les plus bas régimes sur une électrique n'apporte rien de plus même si l'accélération peut sembler plus brutale car il n'y a pas d'embrayage.

Certes la vidéo est impressionnante, seulement la Tesla dispose de quasiment 40 ch de plus que la RS4 et 60 ch de plus que la M3, qui elle en plus n'est qu'une simple propulsion. Cela suffit largement à expliquer la différence.

Le couple disponible au premier tour par minute est juste anecdotique.
Une électrique a globalement les mêmes performances qu'une thermique de même puissance. C'est de la simple physique.

Il y a 9 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-09-27 08:28:01) : Avec un couple maxi immédiat et une allonge sans fin, je crains pour ma part pouvoir affirmer qu'un moteur électrique est à puissance égale bien plus impressionnant ... Quant à la propagande sachez que fiches-auto.fr est certainement le site le plus libre du monde automobile, et j'ai d'ailleurs fait très peu de cadeaux à l'électrique.
    Possédant une 360 Modena, et donc étant très friand des thermiques, une simple Model 3 long Range de 350 ch fait aussi bien au zéro à cent. Et donc malgré près de 500 kg de plus, et 50 ch de moins, les chiffres sont les mêmes ... Et personnellement je suis très impressionné par ce que les électriques m'ont procuré en sensation jusqu'à présent (j'ai même perdu pas mal d'intérêt envers les thermiques, c'est pour dire). Bref, même ma 330D de 231 ch me paraît devenir un veau une fois le volant de la Tesla abandonné (pas une Performance en plus). Et globalement, même une petit Zoe de 100 ch paraît impressionnante jusqu'à 50 km/h.
    Non pour ma part, et de manière 100% sincère, l'électrique me paraît bien plus sensationnel que le thermique en terme de poussée et donc de couple ressenti dans la colonne à l'accélération.
    Et le fait qu'on arrive à faire patiner les roues avec une thermique à l'accélération n'est pas forcément une signe de grande puissance d'après moi. Car on utilise généralement (pour les voitures de puissance "normale") l'inertie moteur qu'on lance dans les tours et qu'on relâche d'un coup (pauvre embrayage). Bref, c'est grâce à cette technique qu'on peut faire burner une thermique dans 95% des cas. Et donc on peut même faire burner une 107 de 50 ch à ce compte là.
    Le plaisir électrique est vraiment réel, et cela au niveau de la combinaison poussé / silence. Quand on y goute c'est difficile de faire marche arrière.
    SI ce n'est pas déjà fait, allez tester une Tesla en urgence (ou même une autre électrique).
  • Par r16 ts (2019-09-27 15:38:31) : Je veux bien croire que le silence participe pour beaucoup à cette impression.

    Mais les faits sont tétus.
    Une Zoé R110 (108 ch) est plus lente de 3/10ème de seconde (soit +10%) au 0-40km/h comparée à une Fabia 1.0 TSi DSG de 110 ch.
    De meme entre une e-golf et une Leon de meme puissance (4/10ème d'avance pour la thermique), ou une i4 et une quelconque berline de 180-190 ch.
    De meme pour des accélérations plus longues.
    L'origine de la puissance (thermique ou électrique) importe peu, par contre le poids handicape clairement les électriques en terme d'accélération.
  • Par Hondiste convaincu TOP CONTRIBUTEUR (2019-09-28 09:42:07) : J'ai eu l'occasion de rouler deux fois en Tesla S en tant que passager, un cauffeur démarrait en douceur comme avec une thermique, l'autre utilisait le couple moteur phénoménal pour atteindre rapidement les 50 km/h, sensation incroyable de douceur, de silence et même de confort, à la longue ça doit être très reposant, elle était récente et à 260000 km la première révision des freins ....
    Ca donne envie .... mais ça reste cher... et en cas de problème le SAV peut être loin du domicile...
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-09-30 08:53:46) : L'une fait 1500 kg et l'autre 1100 kg. Plus lente de 3/10 ème c'est donc une réelle performance, la Zoe a près de 40% de poids en plus par rapport à la Fabia 3 cylindres.
    Ce qui rejoint donc finalement un peu votre dernière réflexion.
    Et si l'origine de la puissance importe peu, les courbes de couple et puissance sont quand même déterminantes. Car la puissance donnée d'un moteur ne correspond qu'à la crête de la courbe, et c'est pour cela que certains moteurs de 170 ch paraissent parfois plus nerveux que d'autres à 200 ch. Le THP 225 ch de PSA en est un bon exemple, il ne paraît pas en faire 225.
    Et ici le moteur électrique est plutôt très bien doté, avec une courbe nettement plus valorisante que celle d'un thermique. Avoir des rapports serait une bonne chose, comme sur les Formule E.
    @Hondiste : prenez le volant la prochaine fois ;-) Et c'est vrai que le prix est encore un frein, mais ça ne risque pas de changer rapidement vu le paquet de batteries qu'il faut sous le plancher.
  • Par r16 ts (2019-09-30 10:00:48) : Les courbes sont favorables si vous regardez la valeur de couple moteur par rapport au régime.
    Ce qui est important, c'est la valeur de couple aux roues ainsi que celle de la puissance en fonction de la vitesse.
    Vous le suspectez d'ailleurs, puisque vous tentez de les décrire.
    Mais vos courbes sont trompeuses. Dans la réalité, en pleine accélération, et avec des changements de rapport appropriés, une thermique peut etre en permanence entre 85 et 100% de sa puissance max, et entre 70 et 100 de son couple moteur max.
    Et ce dès les plus basses vitesses, puisque l'embrayage permet de transmettre une partie du couple du moteur, même si celui-ci n'est pas encore en prise directe.
    L'électrique, sera certes à 100% en terme de couple dès les plus basses vitesses, mais ne disposera de sa puissance max, somme toute assez tardivement.
    Le surcroit de couple moteur à très bas régime ne lui apporte pas d'avantage significatif, tandis que le poids des batteries pénalise clairement l'électrique.
    Au final une électrique accélère moins bien, comme le montre les exemples que j'ai donnés.
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-09-30 11:53:51) : J'ai pourtant mis en lumière les petits soucis de vos exemples, avec une Zoe 40% plus lourde que la Fabia comparée.
    Mais je comprends bien que vous ayez en partie raison et évitez que je ne caricature trop le trait, c'est une bonne chose.

    "Les courbes sont favorables si vous regardez la valeur de couple moteur par rapport au régime."
    -> C'est à dire ? Et de toute manière on regarde les couple et puissance toujours par rapport à un régime donné.

    "Ce qui est important, c'est la valeur de couple aux roues ainsi que celle de la puissance en fonction de la vitesse." Oui, on se doute que la valeur de couple aux essuie-glaces n'est pas intéressante ;-) La puissance en fonction de la vitesse ? Plutôt en fonction du régime moteur (mais on peut parler de vitesse pour l'électrique puisqu'il n'y a qu'une seule démultiplication dans la majorité des cas. Bref, cette phrase ne nous indique rien de particulier). Il semble donc que vous vouliez dire que le thermique conserve une bonne puissance même à vitesse élevée ? C'est ce que je dis dans l'article au sujet des vitesses de pointe : le thermique gagne en raison de sa boîte de vitesses. Et donc en gros, plus on roule vite, plus le moteur thermique gagne à l'accélération puisqu'il peut encore avoir toute sa puissance à ce moment là (l'électrique est lui en sur régime et donc il ne pourra plus jamais offrir sa puissance maxi qui est présente en début de courbe).

    Courbes trompeuses ? Elles peuvent tromper l'esprit mais elles ne sont en tout cas pas fausses. Et il est vrai qu'avec le jeu des rapports et du bon passage de ces derniers, on arrive en effet à exploiter la majorité de la puissance moteur en accélération (quand on utilise le haut du compte tours).


    "L'électrique, sera certes à 100% en terme de couple dès les plus basses vitesses, mais ne disposera de sa puissance max, somme toute assez tardivement." C'est pourtant l'inverse, la puissance arrive très vite et commence à décroître assez rapidement, mais en pente douce.


    La difficulté ici me semble de comparer un moteur avec une transmission multiple à un autre moteur qui n'en n'a qu'une seule.
  • Par r16 ts (2019-09-30 15:44:56) : "Ce qui est important, c'est la valeur de couple aux roues ainsi que celle de la puissance en fonction de la vitesse."

    Je veux dire, en fonction de la vitesse du véhicule.
    Sur une électrique la vitesse est directement proportionnelle au régime moteur, parce qu'elle n'a qu'un rapport de transmission.
    Sur une thermique c'est plus compliqué pour deux raisons: les rapports de transmission multiples, et l'embrayage.
    Au démarrage, le régime moteur n'est pas nul sur une thermique, mais toujours aux environs de 1000 tr/min et plus. Le couple moteur n'est donc pas nul, et l'embrayage en transmet une partie à l'arbre de transmission. Le couple transmis aux roues n'est donc pas négligeable, et pas nécessairement inférieur à celui transmis par une électrique.
    L'accélération n'est donc pas nécessairement moindre.


    "" C'est pourtant l'inverse, la puissance arrive très vite et commence à décroître assez rapidement, mais en pente douce. "

    Je me dois de vous contredire. Prenons une Tesla S P100D (613ch).
    Sa puissance max est disponible à 6000tr/mn, avec un rapport de transmission de 14.4km/h par 1000tr/mn, sa puissance max n'est pas disponible avant 84km/h.

    Prenons maintenant une E63 AMG S 4matic de puissance similaire (612ch).
    Les 612ch sont disponibles dès 45km/h en 1ere.

    La Mercedes est légèrement devant au 0-40km/h.
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-01 08:34:00) : Encore une fois vos exemples ont de très grandes disparités en terme de poids.

    C'est la courbe de couple qui favorise grandement l'accélération éclair des électriques (et jusqu'aux 6000 t/min j'aurai mon couple maxi, et donc une poussée maximale). Elle est nettement plus avantageuse que sur les thermiques. Et il suffit d'en conduire une pour s'en apercevoir. La puissance n'est que l'association d'un couple à une vitesse angulaire (c'est pour cela que la puissance maxi arrive plus tard, quand le couple s'associe à une vitesse de rotation élevée. Et la puissance arrête de monter quand le couple décroit). Et à ce jeu si on compare les courbes, l'électrique est nettement supérieur (courbe qui commence tout en haut et qui descend petit à petit, un thermique doit grimper et ensuite il chute vite, avec donc une courbe bien moins longue). Bref, si on oublie la transmission, et qu'on compare deux courbes moteur de puissance proche, l'électrique est supérieur. Pour preuve il peut défier les thermiques sans boîte ! C'est pour dire à quel point il est mille fois plus plein.

    Et encore une fois l'article précise bien que l’électrique n'est pas ultime en tout puisque plus on va vite moins il devient avantageux, justement à cause du déficit de la transmission.
    Mais en tout cas, quand on parle d'accélération pure (que ce soit depuis l'arrêt ou depuis une vitesse donnée) l'électrique gagne haut la main car l'appui sur la pédale envoie immédiatement un courant important dans les bobines et la réaction est immédiate : avec un couple maximal instantané.
    Sur une thermique manuelle il faut d'abord trouver le rapport optimal avant même de penser à accélérer. Et sur une automatique, le kickdown met du temps et il ne trouvera jamais un rapport parfait (où le couple moteur serait maximal). Et pendant ce temps l'électrique sera déjà en train d'accélérer, sur le couple maximal.
    Pour reprendre votre exemple, la Tesla qui pèse 300 kg de plus met moins de 3 secondes pour le 0 à 100 tandis que la 63 met près de 3.5 secondes. Et quitte à me répéter, il suffit juste de faire un tour en voiture électrique pour ressentir ce que j'essaie de faire comprendre par la logique. Il n'y a pas photo, un moteur électrique est mille fois plus réactif et plein qu'un moteur thermique quand on appuie sur la pédale d'accélérateur. Encore une fois par ce que le couple maximal est à portée d'orteil en continu, sur le thermique il faut s'embêter à être constamment en haut de la crête de la courbe de couple ... Et au final la puissance d'un thermique est bien plus difficile à exploiter que celle d'un électrique, et c'est la transmission (vitesse de changement de rapports, étagement de boîte, embrayage) qui permet de l'optimiser.
  • Par r16 ts (2019-10-01 15:51:46) : Dans la comparaison entre la Tesla S et la 63 AMG, la thermique est plus performante sur le 0-40km/h. Ce qui est conforme aux autres exemples fournis et demonte votre argumentaire sur la disponibilité immédiate du couple.
    Celle-ci ne compense pas le poids supplémentaire de l'électrique.
    La Tesla est plus performante sur le 0-100, effectivement. C'est certainement du à l'absence de coupure de charge au passage des vitesses.

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