Bien connu de tous, l'hybridation HSD de Toyota a une notoriété qu'on peut qualifier de magistrale. Le dispositif de la marque japonaise (collaboration Aisin) est à la fois réputé pour son efficience mais aussi sa très bonne fiabilité. Il est toutefois peu évident à appréhender en raison de sa complexité ainsi que des nombreux modes de fonctionnement possibles.
Nous allons donc essayer de comprendre la manière dont fonctionne le dispositif hybride de Toyota, le fameux HSD e-CVT série / parallèle. Ce dernier permet de rouler en 100% électrique ou en combinant électrique et thermique. Je m'attaque ici à un sujet un peu difficile et il me sera alors parfois nécessaire de simplifier un peu les choses (bien que cela ne nuise en rien à la logique et au principe).
Sachez désormais que les transmissions HSD sont fabriquées par Aisin (AWFHT15) qui est possédé à 30% par Toyota, et que ce sont eux qui fournissent les transmissions hybrides et non hybrides au groupe PSA quand il s'agit des boîtes EAT ou e-AT8 (hybrid2 et Hybrid4). Nous en sommes aujourd'hui à la quatrième génération au niveau de son évolution technique. Si le principe reste globalement le même, des petites améliorations sont apportées au niveau du train épicycloïdal central, ou encore au niveau de la disposition pour gagner en compacité et en efficience (réduire la longueur des câbles permet de réduire les pertes électriques par exemple).
Si vous souhaitez savoir de manière globale comment fonctionne le HSD, voici une explication qui synthétise le tout. A vous d'aller plus loin dans l'article pour approfondir ou essayer de comprendre des choses qui vous échapperaient à ce stade.
Voici le rôle de chacun des composants ainsi que les particularités techniques du HSD :
La démultiplication consiste à plus ou moins additionner les mouvements de ICE (thermique) et MG2 (qui est connecté en dur avec les roues ne l'oublions pas).
Cette vidéo est parfaite pour "ressentir" la manière dont fonctionne l'hybridation Toyota
Les ingénieurs ont réussi à simuler (en partie ..) des rapports en jouant sur la manière dont MG1 va freiner ou reculer, de manière non progressive, pour induire des rapports plus tranchés. La démultiplication est générée par MG1 qui va lier d'une manière plus ou moins solidaire et plus ou moins "glissée" ICE et MG2 (MG2 = moteur électrique de traction mais aussi et surtout les roues). Cette démultiplication peut donc être progressive ou "par crans" selon comment le répartiteur de puissance pilote MG1.
Notez cependant que les passages de rapports ne se sentent qu'à charge partielle ... Et dans le cas d'une charge pleine (accélération maximale), on revient à un fonctionnement à variation continu car c'est le seul moyen d'obtenir les meilleures performances en accélération avec ce système (le calculateur abandonne donc les sauts de rapports pour maximiser les accélérations).
Ce mode sert donc plus pour avoir du frein moteur en descente que pour conduire sportivement.
Voici ce que cela donne dans les faits. A pleine charge on perd hélas le mode séquentiel et on ne sent plus de rapports passer
Au delà des différentes générations, le système THS / HSD / MSHS distribué sur les Toyota et Lexus a deux grandes déclinaisons. La première, et la plus répandue, est la version transversale qui est aujourd'hui incarnée par la Aisin AWFHT15 (appelé au début des années 90 THS pour Toyota Hybrid System. C'est désormais HSD pour Hybrid Synergy Drive). Elle se décline en deux modèles plus ou moins compacts pour les Prius / NX / C-HR (plus gros), corolla et Yaris (petit).
Voici la plus moderne (Prius 4) transmission HSD des versions transversales (il y en a désormais de deux tailles différentes, ici la plus grosse). Elle est bien plus compacte que la version que vous pourrez voir plus bas (pas celle juste en dessous longitudinale, encore plus bas ...)
Une Prius 4 en pleine accélération, voila le fameux effet de variation continue obtenu par la combinaison des moteurs / générateurs électriques, du moteur thermique et du train épicycloïdal central
Vient ensuite le MSHS pour Multi Stage Hybrid System (dont je ne devrais pas vraiment parler ici en réalité ... Mais comme ça fonctionne de manière identique, que ça provient aussi d'Aisin et que c'est pour le groupe Toyota ...), c'est un dispositif bien plus gros à positionner en position longitudinale, et qui peut cette fois générer de vrais rapports qui sont au nombre de 10 (4 vrais rapports dans la boîte et la combinaison des moteurs électriques d'une manière futée qui permet d'arriver à 10. Le total n'est donc pas un multiple de 4 mais peu importe).
En réalité il existe deux versions : AWRHT25 et AWRHM50 (MSHS qui a 10 rapports).
La version longitudinale (ici AWRHM50) bien plus prestigieuse est avant tout faite pour les Lexus (peu de Toyota ont le moteur dans ce sens). Deux versions existent dont une qui peut générer jusqu'à 10 vrais rapports.
Allez à 1:00 minute pile pour voir comment la AWFHT15 permet de générer des rapports. Chose étrange, les fameux "sauts de vitesses" ne se ressentent plus en pleine charge moteur ... C'est parce que le dispositif est le plus performant (chronos) en mode CVT, la pleine charge induit donc le mode classique en variation continue
Quel est donc le principe de base du dispositif hybride HSD ? Si on devait le résumer grossièrement, on pourrait parler d'un moteur thermique qui travaille avec deux moteurs / générateurs (un moteur électrique est toujours réversible) et dont les différents couples (de chaque moteur) sont jugulés et gérés par un train épicycloïdal central mais aussi l'intensité électrique (et le sens de l'électricité) géré par le répartiteur de puissance ("inverter" en anglais). La démultiplication (boîte CVT) est gérée électroniquement en faisant fonctionner le moteur MG1 d'une certaine manière et aussi par le biais du train épicycloïdal central qui permet de combiner plusieurs puissance pour en sortir une seule.
Le moteur peut être totalement déconnecté des roues comme il peut aussi l'être via le trin épicycloïdal ...
Bref, même en voulant simplifier on se rend compte que ça ne va pas être si facile à assimiler, nous allons donc rester sur les grands principes. Je vous mets toutefois une vidéo en anglais qui va dans les moindres détails, donc si vous voulez pousser la chose au bout vous devriez pouvoir y arriver (avec de la motivation et des neurones en forme évidemment).
Voici le dispositif de la Prius 2, moins compact que ce que je vous ai montré plus haut. Voyez comme ils ont mis en évidence le compresseur de climatisation (bien en bleu à gauche du moteur). En effet, il est animé par un moteur électrique contrairement à toute voiture "normale". Les roues sont reliées à la chaîne qu'on voit sur la partie centrale vers la droite (en plein milieu de l'e-CVT)
l'e-CVT de plus près
De profil on voir un des cardans de roue, relié à la chaîne via le différentiel
Voyons les différents modes de fonctionnement du dispositif, et au passage pourquoi il est considéré comme série / parallèle, alors que normalement un système hybride est soit l'un soit l'autre. La manière ingénieuse dont été conçu l'HSD permet les deux, et c'est aussi ce qui rend un peu complexe la chose ...
Voici l'architecture simplifiée du dispositif HSD, avec quelques couleurs pour vous aider à faire les liens entre les composants.
Le schéma est inversé par rapport à la photo du haut car pas pris du même angle ... J'ai repris la disposition de la Prius 2 et il y a donc ici une chaîne, sur les versions plus modernes il n'y en a pas mais le principe ne change en rien (que ce soit une chaîne, un arbre ou un engrenage cela revient au même).
Voici plus en détails le mécanisme, car il faut comprendre que l'embrayage est ici obtenu par la force électromagnétique entre le rotor et le stator de MG1
MG1 est connecté au moteur via les planétaires (verts) du train épicycloïdal. C'est à dire que pour tourner le rotor de MG1 (partie centrale), le moteur thermique passe par le biais du train épicycloïdal. J'ai mis de la même couleur ce train et le moteur pour qu'on voit bien leur connexion physique. De plus, et ce n'est pas mis en évidence sur le schéma, mais le satellite vert et le pignon solaire central MG1 bleu clair sont bien connectés physiquement (il y a un espace sur le schéma entre les deux) tout comme la couronne (le bord du train) et le satellite vert du moteur thermique.
MG2 est directement connecté aux roues via la chaîne, mais il anime aussi le planétaire extérieur du train épicycloïdal central (la couronne en bleu foncé, j'ai choisi la même couleur pour le prolongement du train épicycloïdal pour qu'on voit bien que c'est connecté à MG2).
Voici le train épicycloïdal de face au lieu d'être de profil sur le schéma plus haut, on voit mieux les connexions entre les différentes engrenages liés à MG1, MG2 et ICE
La difficulté consiste à comprendre le fonctionnement du train épicycloïdal sachant que les mouvements internes ne sont pas les mêmes selon les modes de conduite mais aussi selon la vitesse ...
Contrairement à toutes les autres transmissions, le HSD n'a besoin ni d'embrayage ni de convertisseur de couple (une CVT a besoin d'un convertisseur pas exemple). C'est ici la force électromagnétique qui lie les roues au moteur via le train épicycloïdal grâce à MG1. C'est alors le rotor et le stator de ce dernier (MG1) qui produisent alors l'effet de friction : quand vous tournez un moteur électrique à la main il y a une résistance, et c'est cette dernière qu'on utilise ici comme embrayage.
Même mieux, pendant la friction (différence de vitesse entre stator et rotor, donc entre le moteur et les roues) alors il y a production d'électricité. Et cette électricité on va la stocker dans la batterie !
Voilà pourquoi le système HSD est considéré comme très intelligent, c'est parce qu'il fait en sorte de perdre un minimum d'énergie en récupérant de l'énergie au moment de la friction. Sur un embrayage classique on va perdre cette énergie en chaleur, ici elle est convertie en électricité qu'on récupère dans une batterie.
Il n'y adonc aussi aucune usure mécanique car il n'y a pas de contact physique entre le rotor et le stator.
A l'arrêt le moteur peut tourner sans caler puisque les roues ne bloquent pas le moteur (ce qui se passerait si on s'arrête en boîte mécanique sans débrayer). Le pignon solaire (appelé aussi pignon fou) bleu est libre, il sépare donc les roues du moteur (donc les pignons verts satellites de la couronne). En revanche, si le pignon solaire commence à recevoir du couple alors il va lier les pignons verts à la couronne, et là les roues vont alors se mettre à se mettre en rotation progressivement (friction électromagnétique)
Si le pignon solaire est libre alors la force ne peut pas être transmisse à la couronne
En faisant tourner le rotor dans le stator on génère une friction qui va induire un couple, et ce couple est transmis au pignon solaire qui se bloque et va même finir par tourner dans l'autre sens. Conséquence, le lien est fait entre l'arbre moteur en centre et la couronne en périphérie (couronne = roues). Notez que le dispositif sert aussi de stop and start : quand on veut démarrer il suffit de bloquer le pignon solaire un petit coup pour que le moteur thermique ICE reçoive le couple de MG2 relié à la couronne (ça le démarre alors comme le fait un démarreur classique).
Donc si nous résumons :
Ici les moteurs ICE (thermique) et MG1 n'ont pas de rôle particulier, c'est MG2 qui fait tourner les roues grâce à l'énergie électrique tirée de la batterie (énergie issue de la chimie donc). Et même si MG2 fait tourner le rotor MG1 cela n'a pas d'incidence sur le moteur thermique ICE, et il n'y a donc aucune résistance qui nous gène.
Ici le moteur thermique est en marche et il fait tourner MG1 via le train épicycloïdal. Cela produit donc de l'électricité qui va être envoyée au répartiteur de puissance, ce dernier route l'électricité vers la batterie uniquement.
C'est le fameux mode "B" (freinage régénératif) qu'on peut voir au pommeau de la boîte (quand on l'actionne on a plus de frein moteur lié à la récupération de l'énergie cinétique par MG2, la résistance est donc ici électromagnétique). La force inertielle / énergie cinétique provient des roues et se propage donc jusqu'à MG2 par le biais d'engrenages mécaniques et une chaîne. Comme un moteur électrique peut être réversible, il va alors générer du courant électrique : si j'envoie du jus dans un moteur électrique il va tourner, si je fais tourner à la main un moteur électrique arrêté il va produire de l'électricité.
Ce courant électrique est récupéré par le répartiteur pour l'envoyer à la batterie qui va alors être rechargée.
A vitesse stabilisée et à bonne allure, c'est à dire la majorité du temps, les roues vont alors être animées par la force des moteurs électrique (MG2) et thermique.
Le moteur ICE thermique fait tourner le train épicycloïdal, ce qui va générer de l'électricité dans MG1. Cela va aussi envoyer de la force mécanique aux roues puisque le train épicycloïdal y est aussi connecté.
C'est ici que les difficultés peuvent devenir contraignantes car selon la vitesse, les rotations dans le train épicycloïdal ne vont pas être les mêmes (notamment le sens de certains pignons).
La démultiplication façon CVT (variation continue et progressive comme sur les scooters) se fait alors grâce au jeu des tensions entre les moteurs (grâce à l'effet d'aimant provoqué par le jus qui passe dans les bobines : champs électromagnétique induit) mais aussi le train épicycloïdal qui accueille la puissance de plusieurs canaux. Bon courage pour le comprendre sur le bout des doigts même si la vidéo que je vous mets à disposition pourra vous le permettre.
C'est un peu comme le paragraphe précédent sauf qu'ici on va prendre en plus la puissance électrique que peut délivrer la batterie, c'est donc MG2 qui en profite.
Voici dans les faits la version de la Prius 4 :
La déclinaison rechargeable permettant 50 km en tout électrique consiste seulement à mettre une batterie plus grosse et installer un dispositif permettant à la batterie d'être connectée au secteur.
Il faut d'abord passer par un répartiteur de puissance et un onduleur pour gérer les différences de puissance et les différents types de jus : alternatif, continu ...
Comme vous devez le savoir, une version 4X4 existe sur les Rav4 et NX 300H, il s'agit ici d'ajouter sur le train arrière, comme avec l'E-Tense et HYbrid/HYbrid4 de PSA. C'est donc un calculateur qui fait en sorte de la cohérence des puissances aus roues des trains avant et arirère qui n'ont donc aucune connexion physique.
Le dispositif est appelé série / parallèle car il est nommé "série" quand on est en mode 100% électrique. On a donc un fonctionnement semblable à une BMW i3, le moteur thermique est un générateur de courant qui alimente une batterie qui elle-même va faire mouvoir l'auto. En gros, avec cette manière de faire le moteur est totalement déconnecté des roues.
Il est aussi appelé parallèle quand le moteur vient se connecter aux roues via le dispositif épicycloïdal. Et c'est ce qu'on appelle un montage en série (voir les différents montages ici).
Pour conclure cet article, je voulais émettre un petit coup de gueule. En effet, Toyota communique beaucoup sur son dispositif hybride et c'est tout à fait compréhensible et légitime. Toutefois, il me semble que la marque va un peu trop loin sur deux aspects. Le premier consiste à idéaliser la technologie en faisant sous entendre au passage qu'elle va en quelque sorte sauver la planète, et qu'en gros la marque est en train d'engager une révolution qui va tous nous sauver. Certes ça réduit les consommations, mais il ne faut pas non plus caricaturer, un monospace diesel sans hybridation fait quasi aussi bien si ce n'est mieux parfois.
Toyota profite donc du contexte actuel anti-diesel pour en rajouter une couche qui me semble ici un poil enjolivée à la limite de la manipulation, en voici une :
Vient ensuite le problème du branchement. La marque japonaise appuie une grande partie de sa communication dans le fait que l'auto n'a pas besoin d'être rechargée sur secteur, un peu comme si c'était un avantage technologique sur les concurrents. En réalité c'est ici un peu trompeur puisque c'est plus une lacune qu'autre chose ... Les voitures hybrides qui peuvent se recharger n'ont pas la nécessité absolue de le faire, c'est une option qui s'offre en plus à son propriétaire ! Donc la marque arrive à faire passer un des inconvénients comme un avantage, et ça c'est quand même fort non ? Ironie, Toyota vend des versions rechargeables de sa Prius, et elle est censée être mieux ... Voici un des clips publicitaires :
Pas besoin de la recharger ? Je dirais plutôt : "mince, il n'y a pas de possibilité de le faire ..."
Pour aller plus loin je vous invite à scruter cette vidéo qui est hélas en anglais uniquement. L'explication se fait étape par étape afin de la rendre la plus simple et compréhensible possible.
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Par steph_tsf (Date : 2023-04-05 04:50:19)
Ici, je communique une précision en ce qui concerne le rendement de la transmission HSD eCVT qui est bon malgré qu'une partie de la puissance fasse l'objet d'une conversion méca -> élec (MG1 en génératrice triphasée puis redresseur puis convertisseur 400 Volts DC régulés), suivie par une conversion élec -> méca (onduleur triphasé et MG2 en moteur triphasé).
Disons que la conversion, méca -> élec affiche un rendement de 88%.
Disons que le conversion élec -> méca qui suit affiche un rendement de 88%.
La branche électrifiée affiche donc un rendement de 77%.
Catastrophe ? A 120 km/h stabilisés sur autoroute, est-ce qu'il s'ensuit une consommation de 8,5 litres aux 100 km au lieu de 6,5 litres aux 100 km ?
Que nenni, évidemment !
Pourquoi donc ?
Parce que à 120 km/h stabilisés sur autoroute, il n'y a que 32% de la puissance du moteur thermique qui est amenée à emprunter la branche électrifiée.
A 120 km/h, 68% de la puissance du moteur thermique chemine dans divers engrenages qui procurent un rendement de global de 97%, idem une transmission manuelle de conception récente.
Dès lors, au cas où le moteur thermique délivre une puissance de 100.00
- la voie "directe" fournit 68.00 * 97% = 65.96 en sortie
- la voie "électrifiée" fournit 32.00 * 77% = 24.64 en sortie
TOTAL = 90.60 en sortie.
Rendement global de 90,6%.
Je parle de la transmission.
Je ne parle pas du moteur thermique.
A titre de comparaison, une transmission automatique de conception moderne fournit 95.00 en sortie.
A titre de comparaison, une transmission manuelle de conception moderne fournit 97.00 en sortie.
Il s'ensuit qu'à 120 km/h, la transmission HSD eCVT cause 6,4% de surconsommation par rapport à une transmission manuelle de conception récente, et cause 4,4% de surconsommation par rapport à une transmission automatique de conception récente.
A 120 km/h, la transmission HSD eCVT affiche une consommation de 6,9 litres aux 100 km au lieu de 6,5 litres aux 100 km (transmission manuelle de conception récente) ou au lieu de 6,8 litres aux 100 km (transmission automatique de conception récente).
Ne vous faites pas d'illusion. Vous n'arrivez pas à conduire la transmission manuelle de conception récente, de manière économe. Fatigué de tomber 1 voire 2 rapports préalablement à toute demande de puissance, vous ferez tourner le moteur thermique, entre 800 t/min et 1.200 t/min plus vite qu'une transmission automatique de conception récente qui fait consommer 6,8 litres aux 100 km à 120 km/h à 1.600 t/m. Je vous assure qu'à cause de cela, dans le réel en transmission manuelle à 120 km/h, vous consommerez plus qu'avec une transmission HSD eCVT.
A 120 km/h, la transmission HSD eCVT requiert entre 0,1 et 0,2 litres de plus aux 100 km, qu'une transmission automatique de conception récente. Gros rouleur, vous roulerez 180.000 km ainsi. La moindre intervention sur une transmission automatique de conception récente, vous sera facturée 600 euros TTC. Alors que 180.000 km roulés en transmission HSD eCVT, ne demanderont aucune opération de maintenance ou de réparation. Donc, même au cas où sur 180.000 km, la transmission HSD eCVT a consommé 0,2 litres aux 100 km en trop, cette surconsommation représente un surcoût limité à 648 euros TTC. Vous saisissez l'avantage que procure la transmission HSD eCVT ?
Notez qu'il n'est pas encore question ici, de "ma" transmission HSD eCVT "dissociée" pour PHEVs de 2ème génération dont MG2 est accolé au différentiel qui motrice les roues postérieures, ce qui permet de loger sous le capot avant, en lieu et place de MG2, un minuscule embrayage bistable étanche qui ne pollue pas la lubrification du train planétaire, qui peut "fusionner" à volonté le sun gear (le rotor de MG1) avec le satellite carrier (le vilebrequin du moteur thermique) afin que sur autoroute à 120 km/h à 2.400 t/min (pas besoin d'un volant moteur bimasse), 100% de la puissance du moteur thermique à 4 cylindres, chemine dans la branche non-électrifiée qui procure un rendement de 97%, idem un rapport de transmission manuelle qui développe 50 km/h par 1.000 t/min vilbrequin.
Notez qu'en procédant ainsi, nous acceptons une pénalité en consommation de carburant du fait qu'à la vitesse de 120 km/h, nous choisissons de faire tourner le moteur thermique 4 cylindres, à 2.400 t/min au lieu de 1.600 t/m comme le font les transmissions automatiques de conception récente qui nécessitent un coûteux (et parfois fragile) volant moteur bimasse. Et le moteur thermique n'étant jamais supposé tourner à plus de 3.500 t/min, la désormais classique paire d'arbres d'équilibrage contra-rotatifs logée dans le carter d'huile devient superflue.
Le fait qu'actuellement, Toyota rechigne à afficher le régime moteur s'explique probablement par le fait qu'à 120 km/h, le régime moteur s'établit à une valeur trop proche de 2.000 t/m, jugée trop élevée qui ferait fuir tout conducteur habitué à une transmission automatique de conception récente à 7, 8, ou 9 rapports qui tombe instantanément 1, 2 ou 3 rapports dès que l'accélérateur est enfoncé, en fonction de la vitesse et de la profondeur d'enfoncement dudit accélérateur.
Ici, s'agissant d'un PHEV de 2ème génération, nul besoin de cravacher le moteur thermique en l'amenant à mouliner à 3.500 t/m pour disposer d'une puissance décente. C'est à la batterie-plancher PHEV 20 kWh (en réalité par l'entremise de l'onduleur triphasé qui pilote MG2) qui est capable de délivrer instantanément 126 kWh (électriques) qu'on demande de piloter MG2 qui est capable de transmettre 150 bhp à la route. La seule chose qui est demandée ensuite au moteur thermique, consiste à requérir un couple majoré qui sitôt absorbé par le rotor de MG1 qui se trouve forcé de tourner disons à 2.400 t/m lorsque la vitesse vaut 120 km/h, se trouve restitué au stator de MG1 sous forme d'électricité triphasée, immédiatement convertie en une tension continue finement dosée de l'ordre de 400 VDC qui détermine le courant (donc la puissance) qui recharge la batterie PHEV afin qu'en 3 minutes, lui soit restituée l'énergie que le bref appel de puissance avait consommé.
Ainsi, au cas où il s'agissait d'un appel de puissance électrique de 60 kW (valeur moyenne) durant 30 secondes, l'énergie qui vaut 0,5 kWh peut être restituée en 180 secondes (3 minutes) moyennant une puissance supplémentaire de 10 kW, demandée au moteur thermique amené à fournir 50 kW à 120 km/h au lieu de 40 kW à 120 km/h. La puissance supplémentaire de 10 kW est fournie au rotor de MG1 forcé de tourner à seulement 2.400 t/min (car restant fusionné avec le vilebrequin), sachant que le régime maxi du rotor de MG1 lorsque dissocié du vilebrequin, peut culminer à 12.000 t/min lorsque délivrant sa tension maxi de 400 VAC triphasé. Par conséquent, la tension que délivre le stator de MG1 s'établit à 80 VAC triphasé. Par conséquent, le courant triphasé que doit débiter le stator de MG1, devra s'établir à 10 kW / 80 Volts = 125 Ampères, autrement dit grosso-modo 42 Ampères par phase, redressé en tension pseudo-DC, puis élevé à une certaine tension DC de l'ordre de 400 VDC, pour injecter dans la batterie PHEV, un courant DC de recharge de l'ordre de 10.000 / 400 = 25 ampères. Ainsi comprenez-vous enfin que le gouvernement caché de "ma" transmission HSD eCVT demeure l'élévateur de tension DC placé en aval du redresseur triphasé. C'est lui qui gouverne l'intensité du couple mécanique qui est absorbé par le rotor de MG1. Ainsi comprenez-vous enfin que dans "ma" transmission HSD eCVT, seuls les appels de puissance demeurent grevés par les 77% de rendement de la branche électrifiée du HSD eCVT. Eh oui, lorsqu'il n'y a pas lieu de renflouer la batterie PHEV, MG1 dont le rotor se trouve fusionné avec le vilebrequin, opère en tant qu'alternateur 80 VAC triphasé, auquel on demande de fournir les 2 kW d'électricité qui sont consommés en permanence par la gestion moteur (calculateur, injection, allumage, sonde à oxygène, pompes diverses), par le dégivrage électrique, l'éclairage, les essuie-glaces et toute l'électronique de bord.
Il n'en va pas de même lorsque le rotor de MG1 se trouve désolidarisé du vilebrequin. Chose dont "ma" transmission HSD eCVT est évidemment capable. En tel cas, pour permettre au PHEV de demeurer immobile alors que son moteur thermique tourne à 3.250 t/m, le rotor de MG1 est amené à tourner à 12.000 t/min de par la multiplication de vitesse qui intervient au niveau du "sun" gear de l'engrenage planétaire, lorsque le "planet carrier" tourne à 3.250 t/min et que le "ring gear" est forcé à l'immobilité. En tel cas, le rotor de MG1 tournant à 12.000 t/min, le stator de MG1 est amené à délivrer sa tension maxi de 400 VAC triphasé, sous un courant triphasé de l'ordre de 50 Ampères qui détermine une puissance nominale de 20 kW, forcément prélevée sur le vilebrequin du moteur thermique. Ainsi voyez-vous qu'en tel cas, le gouvernement caché de tel système, demeure l'élévateur de tension DC placé en aval du redresseur triphasé, auquel on demande maintenant de transformer le 400 Volts redressé pseudo-DC, en une certaine tension proche de 400 VDC, de manière à injecter une puissance de 20 kW dans la batterie PHEV, qui ressort éventuellement sous une puissance de 126 kW, en fonction de la puissance électrique que l'onduleur triphasé parvient à injecter dans le stator de MG2.
Je suis désolé pour les kéké automobilistes qui aiment faire joujou avec leur moteur thermique. Moi qui appréciais par-dessus tout les envolées lyriques de mon Audi 5 cylindres, conduite de 1990 à 2016 en transmission manuelle 5 rapports (26 ans durant), je pense que je m'adapterai aux PHEVs de 2ème génération tels que décrits ici, par votre serviteur. Et vous ?
J'ai comme vague espoir que le carter de "ma" transmission HSD eCVT s'avère compatible avec l'Audi TT à moteur 5 cylindre, de façon à ce qu'au Mexique, soit fabriquée une Volkswagen Jetta PHEV 2025 à roues postérieures motrices, et une Alfa Romeo Giulietta PHEV 2025 à roues postérieures motrices dotées d'un empattement de 259 cm (idem Seat Leon, idem Skoda Octavia) rehaussées de 9 cm qui sont bâtie sur une même batterie-plancher épaisse de 9 cm, peuplée de cellules Li-ion cylindriques StoreDot au format 4660 (disons 4p108s, autrement dit 432 cellules réparties en 108 rangs branchées en série, de 4 cellules en parallèle), qui ensemble stockent 20 kWh brut, cyclent 10 kWh net, et tiennent 3.000 cycles de 10 kWh net.
Ladite batterie-plancher s'arrête au niveau de la banquette arrière pour loger le nécessaire réservoir de carburant d'une contenance de 50 litres. Vu de dessous, tel PHEV de 2ème génération se signale par son groupe thermique implanté à l’avant en position transversale, l’absence de différentiel avant, l’absence de semi-axes de roues avant, la présence du tunnel de transmission et de la ligne d’échappement, et l’obésité flagrante du différentiel arrière qui comporte en son sein, MG2 (150 bhp) et son engrenage réducteur de vitesse, et son onduleur. Vu de l’intérieur, mis à part les assises qui bénéficient d’un surélèvement de 9 cm qui facilite l’entrée à bord (et la sortie), rien n’indique que vous vous trouvez à l’intérieur d’un véhicule de dernière génération, mis à part cet écran amovible grand comme un téléphone portable que vous pouvez caser hors de vue au cas où vous désirez le remplacer par votre smartphone qui alors, se recharge par induction. Devant vous, conducteur, se trouve comme auparavant une casquette qui aligne divers cadrans de bonne facture, parfaitement tenus à l’ombre, parfaitement éclairés en toutes circonstances, car consistant en une dalle informatique bien contrastée dont la densité en pixels est de l’ordre de 265 ppp. Contact mis, et tant qu’il reste 8 kWh d’énergie dans la batterie PHEV 20 kWh, rien ne trahit le fait que le véhicule est doté d’un moteur thermique. Le chrono de 0 à 100 km/h demeure sous la barre des 8 secondes. Il ne se produit aucun changement de rapport. Tant qu’il reste plus de 8 kWh dans la batterie PHEV, le ressenti à la conduite du PHEV de 2ème génération, est pareil au ressenti à la conduite d’une BEV de bonne facture, à roues postérieures motrices. Sitôt que le niveau de charge tombe sous 8 kWh (cela veut dire 10 kWh consommés en partant d’un niveau de charge de 18 kWh), le moteur thermique se réveille de façon à accélérer comme il est demandé, quitte à mouliner à 3.250 t/min de façon à maintenir sur le moyen terme, un niveau de charge qui ne descend pas sous 6 kWh, qui permet à la batterie PHEV de fournir instantanément 126 kWh en cas de sollicitation maximale. En cas d’abus prolongé qui menace de vider la batterie PHEV, le moteur thermique se met à mouliner à 4.750 t/min sous un couple de 160 Nm (80 kW) et MG2 qui est entraîné par le sun gear, tourne à 12.250 t/min et prélève alors 55 Nm (20 kW mécaniques convertis en électricité) et prélève alors 12.250 / 3,5 = 3.000 t/min au niveau du ring gear, qui fait que le véhicule n’avance qu’à (4,750 - 3,500) * 50 km/h = 88 km/h comme si le moteur thermique ne tournait en prise directe, qu’à 1.750 t/min au lieu de 4.750 t/min. Ainsi vous voyez que même en cas d’abus prolongé, sur les 80 kW que le moteur thermique est amené à fournir, seuls 20 kW cheminent dans la branche électrifiée, autrement dit seulement 25%. Ici, la transmission HSD eCVT opère comme un réducteur (de vitesse) de rapport 4,75 / 1,75 = 2,71 et comme multiplicateur de couple de rapport 2,71 dont le rendement dépasse encore 90%. Le souci principal n’est pas là. Je parle d’abus prolongé car il ne fait pas de doute que forcé de tourner à 4.750 t/min pour délivrer 80 kW à 88 km/h, le moteur thermique affiche un rendement thermique inférieur aux 40% que nous ciblons à 120 km/h stabilisés sur autoroute.
Viendront dans le futur des carburants, des lubrifiants, des pistons, des segments et des bielles qui permettent à un moteur 4 cylindres de 1300 cm3 de cylindrée à alimentation non comprimée (atmosphérique), à embiellage Nissan à point d’appui finement réglable (ajustage du rapport géométrique de compression), de tourner à 4.800 t/min à 120 km/h stabilisés en fournissant un couple de 80 Nm en affichant un rendement thermique de 40%. Pensez PHEV allégé, Suzuki Hayabusa, Toyota, Nissan, Renault, Aramco.
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