Microhybridation à 48v. Qu'est-ce qu'une voiture « micro-hybride » ?

Microhybridation à 48V avec la Mercedes Benz W222

La dernière avancée technique présentée et déjà commercialisée dans le secteur automobile est la microhybridation 48v des véhicules comme la Mercedes-Benz W222, équipée d'un système électrique accolé au bloc thermique qui réduit la consommation de carburant et les émissions directesoui Cette technologie est censée être un chapitre intermédiaire entre les moteurs thermiques et un futur pas si lointain qui passe par la généralisation des moteurs électriques. En effet, de plus en plus de pays ont fixé une date butoir pour la commercialisation des véhicules propulsés par des moteurs à combustion interne.

Cette microhybridation à 48v représente également le début d'une changement radical dans la manière dont nous, Européens, conduirons ou, avec le véhicule autonome à la porte, comme on dit, simplement pour se déplacer. En toute logique, cette nouvelle forme de mobilité doit être introduite progressivement tant pour l'étude de son acceptation sociale que pour les contraintes économiques que le développement de ces technologies nouvelles et complexes implique pour les industriels.

Le véhicule électrique sur le marché espagnol

Les ventes de véhicules électriques et/ou hybrides rechargeables augmentent en Espagne à un rythme vertigineux : entre janvier et septembre 2017, les ventes de ce type de voiture ont presque doublé par rapport à la même période en 2016. Cependant, si l'on tient compte du nombre total de véhicules immatriculés, on constate que dans notre pays nous avançons encore dans des chiffres assez modestes : 5 % des ventes totales qui montent à 6% si on se concentre sur les véhicules de tourisme.

Smart Fortwo ED exemple d'une voiture microhybride

Il faut espérer que ces chiffres ne seront pas expliqués sans analyser en détail l'offre de voitures particulières électriques ou hybrides rechargeables disponibles dans notre pays. Sur le marché espagnol, la voiture électrique la moins chère à vendre est la Smart Fortwo; son prix dépasse 23.300 XNUMX euros et ce n'est pas une voiture qui répond aux besoins de mobilité de base d'un large éventail de la population. En ce qui concerne les voitures particulières équipées d'une mécanique hybride rechargeable, le moins cher que l'on puisse trouver est le hyundai ioniq; Avec un prix proche de 30.000 XNUMX euros, nous sommes à nouveau face à un véhicule qui n'est pas à la portée de nombreuses économies familiales.

6, 12 ou 48v mais qu'est-ce qu'un volt ?

Je suis vraiment désolé, mais la première chose que je vais faire est de retourner dans nos classes de lycée pour rappeler une partie de la physique de l'électricité qui est essentielle pour mieux comprendre l'article.

Le volt est un unité de potentiel électrique qui peut être défini comme la différence de potentiel à travers un conducteur lorsqu'un courant d'un ampère consomme un watt de puissance. De la définition elle-même, on peut déduire que si nous changeons le potentiel électrique de 12v à 48v, le système permettra l'inclusion d'éléments qui nécessitent une plus grande intensité et/ou une plus grande puissance.

Je ne vais pas développer davantage mais si je vous demande s'il vous plait gardez l'idée que Dans un système électrique, des concepts tels que l'intensité et la puissance doivent être pris en compte..

consommation électrique dans une voiture

La première voiture que j'ai conduite, à un âge aussi illégal que recommandé, était une Peugeot 505 de l'année 80. Ce véhicule n'avait ni vitres électriques, ni direction assistée ni aucune des nombreuses caractéristiques de confort que nous considérons aujourd'hui comme essentielles. De plus, moteur au ralenti, si les feux de route ou le désembueur de lunette arrière étaient activés, le régime chuterait un peu et la rotation du moteur deviendrait même instable.

Aujourd'hui, la grande majorité d'entre nous on voyage en voiture avec la clim allumée, on écoute la musique qui sort de l'équipement radio, on se guide avec le navigateurOn rêve de tableaux de bord numériques comme celui de la BMW G11, on en profite pour recharger nos téléphones portables et utiliser des tablettes pour que les plus petits puissent se divertir et ne pas nous déranger, chose qui à mon époque était "fixée" d'une autre manière que je ne vais pas nommer pour ne pas alerter les services sociaux.

Microhybridation et consommation électrique des voitures

Chaque fois que nous utilisons la voiture, nous demandons une certaine quantité d'énergie qui augmente au fil des ans. Mais c'est aussi que, même lorsque nous n'utilisons pas la voiture, le propre système du véhicule consomme également de l'électricité : bien que nous ne nous en rendions pas compte, l'horloge continue de donner l'heure, l'ordinateur de bord conserve les données, l'alarme est vigilant… Bref, que une voiture moderne consomme de l'électricité tout le temps, en mouvement et à l'arrêt.

Bien qu'il soit utilisé depuis une vingtaine d'années dans le monde automobile, il a fallu attendre la années cinquante du siècle dernier lorsque l'utilisation d'un système électrique 12v s'est généralisée au détriment des systèmes avec seulement 6v. Depuis lors, il n'y a pas eu de variation en termes de potentiel électrique, bien que les voitures aient de plus en plus d'éléments électroniques.

Microhybridation à 48v

Pour expliquer la microhybridation à 48v en évitant un excès de technicités et/ou de cours théoriques, je m'appuierai sur l'exemple que je considère particulièrement comme le bloc thermique micro-hybride le plus abouti du moment, le moteur Mercedes Benz M256.

Qu'est-ce que la microhybridation. Moteur micro-hybride Mercedes Benz

Ce bloc représente le retour de la maison de la star aux moteurs six cylindres en ligne après des années d'utilisation vé six blocs-cylindres. Il a une capacité de 2.987 270 centimètres cubes et est proposé en deux versions de 16+320 et 16+367 kilowatts (22+435 et 22+500 chevaux, respectivement). De plus, non seulement ce sont des moteurs relativement puissants pour leur cylindrée, mais ils sont également capables de délivrer un couple de 520 et 1.600 newton mètres à 1.800 XNUMX et XNUMX XNUMX tours par minute, respectivement.

Ce nouveau bloc moteur a une particularité qui le différencie aussi bien des blocs thermiques habituels que des hybrides : Il n'a aucun type de sangle ou de chaîne mais ce qui l'équipe c'est une série de petits moteurs électriques répartis en différents points du moteur et qui fonctionnent grâce à l'utilisation d'un système électrique 48v. Le fait qu'il n'y ait pas de courroies ou de chaînes rend le moteur beaucoup plus fluide et silencieux.

Démarreur et alternateur

Ce nouveau moteur Mercedes Benz a un élément électrique situé entre le bloc moteur et la transmission qui est alimenté par une batterie 48v et rejoint le fonctions de démarreur et d'alternateur dans un seul appareil. En ce qui concerne sa fonction de démarreur, ce dispositif, que Mercedes Benz appelle ISG, fait tourner le vilebrequin à une vitesse inférieure à 550 tours par minute (vitesse de ralenti de ce moteur) avant que le moteur du système de gestion du moteur électrique ne démarre le processus d'injection. .

Également aussi Il est chargé de relancer la rotation du moteur lorsque le système d'arrêt automatique du moteur est activé à l'arrêt (Start&Stop) et allumer et éteindre le moteur du véhicule lorsqu'il roule entre 50 et 150 kilomètres à l'heure en descente sans que le conducteur n'appuie sur la pédale d'accélérateur (conduite de voile). Cette dernière caractéristique serait impensable avec un système électrique 12v. En fait, la première fois que j'ai conduit une voiture "à la voile", c'était avec une BMW F10 avec boîte de vitesses automatique par convertisseur de couple et bien que la transmission ait été débrayée, le moteur ne s'est pas arrêté mais a continué à tourner au ralenti.

D'autres fonctions de Ce dispositif intégré doit agir comme un générateur d'électricité pour charger la batterie, remplaçant ainsi l'alternateur., et de servir de support au moteur thermique lors des phases d'accélération grâce aux 16 kilowatts et 250 newton mètres qu'il propose, ce qui permet de réduire la consommation de carburant aux moments où un bloc thermique nécessite un apport énergétique plus important.

suralimentation

Ce bloc M256 est équipé de un turbo twin-scroll et un compresseur électrique. Le turbo est mû par la pression des gaz d'échappement et a donc besoin que le moteur tourne à un certain nombre de tours pour que la pression des gaz d'échappement puisse faire bouger les aubes de la turbine, donc son rendement augmente avec la vitesse de rotation de le moteur. De son côté, le compresseur se déplace non par une courroie qui le synchronise avec le vilebrequin mais grâce à un moteur électrique qui en trois dixièmes de seconde est capable de faire passer le compresseur du repos à 70.000 XNUMX tours par minute.

Autres systèmes

Autre les marques qui ont déjà opté pour la microhybridation 48v sont Audi, avec de nombreuses similitudes avec le système mentionné précédemment pour Mercedes Benz. Cependant, la première de cette technologie a eu lieu avec la sortie du Audi A8 D5. Je dis cela car s'il est vrai que l'Audi SQ7 4M utilisait un compresseur électrique 48v, elle disposait en fait d'un alternateur 12v et d'un transformateur 48v pour alimenter le système électrique du compresseur.

Microhybridation et autres systèmes

Le nouveau vaisseau amiral d'Audi, contrairement au tout-terrain, parie sur une technologie similaire à celle de Mercedes Benz dans laquelle le système électrique 48v est le principal, laissant le 12v comme secondaire. Cependant, il existe une différence fondamentale lorsqu'il s'agit de démarrer le moteur. Alors que Mercedes Benz le confie au système ISG, Audi a gardé un démarreur pour démarrer le démarrage du moteur dans des conditions de basse température.

Suzuki

Il y a quelques mois, la marque japonaise a développé le Système SHVS formé par un petit moteur électrique qui assiste le bloc thermique lors de l'accélération et se charge de redémarrer la voiture après que le système de blocage automatique Start&Stop l'ait arrêtée. Comme chez Mercedes Benz ou Audi, ce système n'est pas capable de déplacer la voiture par lui-même, mais contrairement aux précédents, le SHVS fonctionne avec le système électrique principal 12v.

Hybrides "à utiliser"

Il y a une différence fondamentale qui me fait distinguer les véhicules hybrides que nous connaissons jusqu'à présent des micro-hybrides : dans le premier, le moteur électrique est capable d'entraîner la voiture par lui-même, alors que dans les hybrides légers, le moteur électrique ne supporte que le moteur thermique dans les accélérations.

Présent ou futur ?

Peut-être les deux. La microhybridation ou hybridation légère est déjà arrivée. Actuellement, il n'est proposé que dans des véhicules impensables pour la grande majorité des économies nationales, mais j'ose dire que, comme cela s'est produit avec la plupart des avancées techniques dans le monde automobile, sera progressivement étendu à des segments plus populaires devenir un système intermédiaire entre le moteur à combustion interne et les moteurs électriques purs.

Rappelons, par exemple, qu'en 1989, seuls 0 % des véhicules neufs immatriculés en Espagne avaient des freins antiblocage, en 6 la moitié des véhicules immatriculés en étaient équipés et en 1998, ils sont devenus obligatoires. Tout est question de temps…


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  1.   Zasca dit

    Désolé mais j'ai rien compris...