Quels sont les types de motorisations des voitures hybrides ?

Le véhicule hybride représente une solution de mobilité écologique qui permet de réduire la pollution de l'air et l'impact de la flambée des prix des carburants. Depuis l'avènement du premier système de motorisation combinant un moteur thermique et un moteur électrique, à la fin des années 1990, la technologie d'hybridation a connu une évolution considérable. Actuellement, on peut distinguer 4 systèmes de motorisation hybride dont le fonctionnement et la complexité varient en fonction de la puissance du moteur électrique.

La micro-hybride (Start & Stop)

Il s'agit du type d'hybridation le plus simple et le plus facile à mettre en place. D'une conception basique, ce système se compose d'un alterno-démarreur à 48 volts qui permet d'automatiser l'arrêt et le redémarrage du moteur thermique afin d'éviter que celui-ci ne tourne inutilement au ralenti. De cette manière, il permet de réduire la consommation de carburant et les rejets de gaz polluants.

Le principe de fonctionnement de la technologie micro-hybride est simple : lors d'un arrêt du véhicule, le calculateur électronique Start & Stop coupe automatiquement le moteur thermique. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'accélérateur, le calculateur redémarre le moteur. Le calculateur gère également le débit de charge de l'alterno-démarreur dans les phases de décélération de la voiture afin de transformer l'énergie cinétique en énergie électrique. La finalité étant de recharger la batterie plutôt que d'utiliser l'énergie délivrée par le moteur thermique.

Avantages de la technologie micro-hybride:

• • Faible coût du système hybride ;
• • Technologie peu complexe.

Inconvénients de la technologie micro-hybride:

• • Système d'hybridation très limité permettant uniquement de gérer le démarrage et l'arrêt du moteur thermique ;
• • Le véhicule ne peut pas rouler en mode électrique.

L'hybridation légère (mild hybrid ou mHEV)

Plus sophistiqué que la technologie micro-hybride, le système mild hybrid se compose généralement des éléments suivants :

• 1. Un moteur électrique ;
• 2. Une batterie ;
• 3. Un système électronique Start & Stop.

Il offre les mêmes fonctionnalités que le système micro-hybride, avec en plus un frein régénératif permettant de récupérer l'énergie cinétique générée lors du freinage. Dans ce système, le moteur électrique assure le démarrage et assiste le moteur thermique lors des accélérations grâce à la fonction " Boost ". Il joue de plus le rôle d'un générateur d'électricité lors des phases de décélération et de freinage.

Bien que ce système d'hybridation ne permette pas un fonctionnement total en mode tout électrique, il contribue à réduire sensiblement la consommation de carburant et les émissions de CO2 en milieu urbain.

Avantages de la technologie mild hybrid:

• Le véhicule est doté d'un système de récupération d'énergie cinétique ;
• Une meilleure gestion de la puissance du moteur grâce à la fonction " Boost " ;
• Une réduction sensible de la consommation de carburant et des émissions polluantes.

Inconvénients de la technologie mild hybrid:

• • Impossibilité de rouler en mode tout-électrique.

La full hybrid non rechargeable (hybride total ou HEV)

Un système d'hybridation full hybrid comprend deux systèmes d'entraînement pouvant fonctionner de manière indépendante :

• • Un système classique composé d'un moteur thermique et d'une boîte de transmission ;
• • Un moteur électrique alimenté par une batterie séparée et permettant au véhicule de rouler en mode tout-électrique indépendamment du moteur thermique.

La gestion du système électrique est bien plus complexe en comparaison avec la micro-hybride et l'hybridation légère. En effet, un véhicule full hybrid peut être entraîné séparément par le moteur thermique ou le moteur électrique, ou par les deux en même temps. Notons par ailleurs que la recharge de la batterie se fait uniquement grâce à la récupération de l'énergie cinétique, ce qui limite l'autonomie lorsque le véhicule roule en mode 100 % électrique.

Avantages de la technologie hybride HEV:

• • La possibilité d'entraîner le véhicule en mode 100 % électrique ;
• • Un gain en performance grâce à l'utilisation simultanée du moteur électrique et du moteur thermique ;
• • Une baisse considérable de la consommation de carburant en ville.

Inconvénients de la technologie hybride HEV:

• • L'autonomie est réduite en mode tout-électrique.

L'hybride rechargeable (Plug-in Hybrid Electric Vehicle ou PHEV)

Comme son nom l'indique, il s'agit d'une variante de la full hybrid, laquelle est équipée d'une batterie plus importante et pouvant être rechargée par une source d'énergie extérieure. Autrement dit, une voiture PHEV se différencie d'une HEV par le fait qu'elle est dotée d'une prise de recharge permettant de recharger la batterie de manière totalement indépendante du fonctionnement du moteur thermique. L'avantage majeur de cette technologie est d'offrir une autonomie plus importante en mode de conduite 100 % électrique. Il s'agit du système fréquemment utilisé par les constructeurs de véhicules hybrides comme Toyota.

Par ailleurs, certains modèles hybrides rechargeables sont équipés de la technologie HSD (Hybrid Synergy Drive). Il s'agit d'un système de traction hybride qui fait appel à un moteur thermique et à deux moteurs électriques. L'intérêt de cette technologie réside dans le fait que les moteurs électriques sont utilisés en priorité alors que le moteur thermique n'est actionné qu'en cas de besoin de puissance ou pour recharger les batteries.

Avantages de la technologie hybride rechargeable:

• • La possibilité de recharger le véhicule sur une borne de recharge publique ou domestique ;
• • Une meilleure autonomie par rapport à l'hybride non rechargeable permettant un fonctionnement prolongé sur de longues distances en mode 100 % électrique ;
• • Une conduite plus confortable en mode tout-électrique.

Inconvénients de la technologie hybride rechargeable:

• • Plus chère que les autres systèmes d'hybridation ;
• • Un surpoids occasionné par l'implantation d'une batterie plus lourde dans le soubassement du véhicule.

Conclusion

Chaque technologie d'hybridation offre des avantages et des inconvénients en termes de coûts, de puissance et de confort d'utilisation. Les véhicules hybrides rechargeables représentent la technologie d'hybridation la plus sophistiquée actuellement. Alliant les avantages des moteurs thermiques et ceux des moteurs électriques, ils représentent également une alternative moins chère aux véhicules 100 % électriques.