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Différences entre moteur électrique et moteur thermique

Dernière modification : 10/11/2025 -  5

Quelles sont les différences fondamentales entre un moteur thermique et un moteur électrique ? Au-delà des idées reçues, la comparaison ne se limite pas au bloc moteur. La transmission, l’allonge, la disponibilité du couple et la manière de délivrer la puissance changent la philosophie de conduite.

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Notions essentielles

Dire « 200 ch et 400 Nm » pour deux moteurs ne suffit pas. Ce sont des maxima, pas la réalité sur toute la plage de régime. Pour comparer sérieusement, il faut confronter les courbes de couple et de puissance. Deux moteurs donnés pour les mêmes sommets peuvent avoir des moyennes très différentes sur l’ensemble du régime, donc des performances distinctes. C’est aussi pour ça qu’un diesel de 100 ch paraît souvent plus vigoureux qu’un essence de 100 ch à l’usage, même si l’exemple n’est pas parfait.

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Composants et fonctionnement

Moteur électrique

Le moteur électrique exploite la force électromagnétique. Un stator bobiné crée un champ magnétique variable qui met en rotation un rotor (aimant permanent ou cage conductrice). On distingue schématiquement :

• Courant continu (DC) à commutation électronique ou mécanique,
• Courant alternatif synchrone (rotor à la même fréquence de rotation que le champ),
• Courant alternatif asynchrone (légère glissance entre champ et rotor).

Très peu de pièces en friction, un rendement élevé (souvent 80 à 90 % dans le véhicule, hors pertes de charge/recharge). La puissance réellement disponible dépend du débit électrique fourni par la batterie et l’électronique de puissance : un moteur donné pour 600 ch ne les sortira pas si la batterie ne peut pas suivre.

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Moteur thermique

Le moteur thermique convertit l’énergie chimique en énergie mécanique via des cycles thermodynamiques. Le mélange air/carburant brûle, la pression augmente fortement, pousse le piston et fait tourner le vilebrequin. Pièces lourdes en mouvement, frottements, chaleur : les limitations mécaniques imposent une plage de régime utile plus étroite.

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Transmission : électrique vs thermique

Un moteur électrique accepte des vitesses de rotation très élevées et délivre du couple immédiatement. On peut donc se contenter d’un réducteur à un rapport (il y a bien une démultiplication, mais pas d’empilement de vitesses). Résultat : simplicité, moins de pertes, pas de rupture de couple au passage des rapports. Certaines sportives électriques adoptent un deuxième rapport pour l’efficience à haute vitesse et la maîtrise des températures (ex. Taycan).

Le thermique, lui, n’est performant que sur une portion de régime. Il a besoin d’une boîte de vitesses pour rester dans sa zone utile, avec inévitablement des transitions entre rapports.

Au final, en accélération, un moteur électrique suit une seule « grande » courbe couple/puissance via son rapport fixe, alors qu’un thermique « saute » d’une courbe à l’autre à chaque changement de vitesse.

Manière de délivrer couple et puissance

Un moteur électrique offre un couple maximal dès très bas régime, puis ce couple décroit progressivement à mesure que la vitesse de rotation grimpe. La puissance, produit du couple par le régime, monte vite puis finit par décliner lorsque le courant, la tension et la fréquence atteignent leurs limites d’exploitation.

Le moteur thermique, limité par les contraintes mécaniques et thermiques, concentre son meilleur couple/sa meilleure puissance sur une zone plus restreinte. D’où la nécessité d’une boîte. Les vitesses maxi de rotation restent plus faibles côté thermique (souvent < 8 000 tr/min) quand l’électrique grimpe facilement à 12 000–20 000 tr/min selon le nombre de pôles et la stratégie de commande.

À très haute vitesse, la limite est fixée par la fréquence d’alimentation et la conception du moteur. On entre sinon dans une zone où le moteur crée une forte contre-force, ce qui agit comme un frein moteur.

En pratique : l’électrique donne tout de suite, garde de l’allonge sans changer de rapport et s’essouffle seulement en fin de plage. Le thermique demande de travailler avec les rapports pour rester dans sa zone de rendement et de couple.

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