moteur électrique à flux axial : fonctionnement, avantages et inconvénients
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C’est la technologie du moment chez les constructeurs en quête de performances et de compacité. Utilisé sur la future AMG GT électrique, mais aussi dans les dernières versions hybrides E-Tech de Renault, le moteur électrique à flux axial s’invite de plus en plus sous les capots. Une alternative aux moteurs à flux radial plus classiques, qui repose sur un fonctionnement différent, avec des avantages clairs… mais aussi quelques limites qu’il ne faut pas passer sous silence.
Principe de fonctionnement : axial contre radial
Dans un moteur électrique conventionnel (dit à flux radial), le champ magnétique circule de façon perpendiculaire à l’axe de rotation. Les enroulements et les aimants sont disposés de manière cylindrique, et la force est générée à travers le rayon du rotor.
Le moteur à flux axial, lui, adopte une toute autre géométrie. Le flux magnétique circule parallèlement à l’axe de rotation, d’avant en arrière. Le rotor et le stator sont plats et disposés face à face comme deux disques. Cette disposition, plus « en galette » qu’en cylindre, permet de réduire drastiquement l’encombrement axial du moteur, d’où son nom.
Les avantages techniques
Ce choix d’architecture permet plusieurs gains intéressants :
- Compacité : un moteur à flux axial est beaucoup plus fin qu’un moteur radial à puissance équivalente. Cela libère de la place, un atout précieux dans un compartiment moteur ou à proximité des roues. Dans le cas de L'E-Tech c'est d'autant plus vital car ça permet de tout caser dans une petite boîte pour moteur transversal (c'est d'ailleurs pour cela qu'il n'y a que 4 rapports sur les trains parallèles dans cette dernière ...)
- Densité de puissance élevée : grâce à un meilleur usage des matériaux magnétiques et à une circulation du flux plus directe, ces moteurs peuvent atteindre une puissance massique et volumique plus élevée.
- Meilleure efficacité dans certaines plages : à vitesse de rotation élevée, certains flux axiaux conservent un meilleur rendement, ce qui les rend intéressants pour les moteurs secondaires (comme sur un essieu arrière).
C’est précisément ce qui séduit des marques comme Mercedes-AMG, qui y voit un moyen d’installer plus de 1300 ch dans la GT électrique sans faire exploser les volumes ni le poids. Même logique chez Renault, qui utilise un moteur axial compact au sein de ses boîtes hybrides E-Tech, où la place est très comptée.
Les inconvénients du flux axial
Mais comme souvent en ingénierie, il n’y a pas de miracle. Ce type de moteur a aussi des inconvénients, souvent moins mis en avant :
- Refroidissement plus complexe : les pertes thermiques se répartissent différemment dans un moteur axial, et l’évacuation de la chaleur peut s’avérer plus délicate qu’avec une architecture cylindrique.
- Fabrication plus coûteuse : les tolérances d’assemblage sont souvent plus serrées, les matériaux magnétiques doivent être de haute qualité, et le bobinage en spirale est plus délicat à produire que dans un moteur radial.
- Moins adapté aux faibles puissances : à faible puissance, les gains sont moins significatifs, et les coûts ne sont pas toujours justifiés. C’est pourquoi ce type de moteur reste encore marginal sur les voitures grand public, sauf lorsqu’il est utilisé comme moteur secondaire dans une architecture hybride.
Une technologie d’avenir, mais pas universelle
Le moteur à flux axial n’est donc pas en train de remplacer le moteur électrique classique, mais plutôt de le compléter. Il offre une solution idéale dans certains cas : fort besoin de compacité, exigence de performances maximales, ou hybridation sophistiquée.
Mais pour les véhicules généralistes ou les usages quotidiens à basse puissance, les moteurs à flux radial conservent l’avantage en termes de coût, de fiabilité et de maturité technologique.
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