Comprendre la puissance d’un moteur électrique

Publié par le 13.11.2019 - 3 min

Leur architecture n’a rien à voir à avec celle d’un moteur essence ou diesel et, pourtant, les moteurs de voiture électrique couvrent aujourd’hui une plage de puissance similaire à ce que l’on connait dans le monde thermique. À quoi correspond cette puissance, comment la déterminer et quel est son impact sur les performances obtenues au volant ?

Que désigne la puissance d’un moteur de voiture ?

En physique, la puissance correspond à une quantité d’énergie fournie pendant un temps donné. Appliquée au monde de l’automobile, elle désigne la quantité d’énergie mécanique que développe le moteur, toujours sur un temps donné. Elle conditionne notamment l’accélération de la voiture, sa capacité de traction (la masse qu’elle peut déplacer) et son aptitude à franchir des côtes.

Que le moteur soit thermique ou électrique, sa puissance correspond au produit entre sa vitesse de rotation- mesurée en tours par minute – et son couple. Exprimé en Newton mètre (Nm), le couple désigne la force d’entraînement exercée par le moteur.

C’est ce qui explique que deux moteurs de puissance équivalente puissent proposer un comportement et des sensations très différents. Une voiture de sport offre des performances sans commune mesure avec celles d’un poids lourd… même quand les deux affichent un moteur de puissance identique !

Moteur Nouvelle ZOE

Comment calculer la puissance d’un moteur de voiture électrique ?

La puissance délivrée par un moteur ne se décrète pas : elle se mesure sur banc d’essai, grâce à la mise en évidence de l’évolution du couple en fonction de la vitesse de rotation. La valeur utilisée par les constructeurs automobile correspond en général à la puissance maximale obtenue lors de ces mesures. Elle est exprimée en watt (W) et plus généralement en kilowatt (kW).

Quel rapport entre kilowatt (kW) et chevaux (cv) ?

Les « chevaux » qui désignent historiquement la puissance d’une voiture sont nés à la fin du XIXe siècle. Ils cherchent à traduire de façon plus concrète la puissance en la rapprochant d’une charge de travail susceptible d’être appréhendée par l’homme. Le « cheval-vapeur », raccourci en « cv », représente ainsi la puissance développée par un cheval pour hisser de 1 mètre une masse de 75 kg en une seconde. Dans le système métrique, il correspond à environ 736 W.

La puissance d’un moteur de voiture peut donc s’exprimer indifféremment en kW ou en cv. Le moteur R135 qui équipe Nouvelle ZOE développe par exemple une puissance de 100 kW, soit 135 cv : c’est précisément de cette équivalence qu’il tire son nom ! Son couple est par ailleurs porté à 245 Nm, contre 225 Nm sur le moteur R110 lancé en 2018, pour renforcer le dynamisme de la voiture sur les phases d’accélération telles que les dépassements ou les insertions sur voie rapide.

puissance du moteur de voiture électrique

Quels facteurs déterminent la puissance d’une voiture électrique ?

Le rôle d’un moteur est de créer une énergie mécanique à partir d’une autre forme d’énergie. Sa puissance dérive donc de la capacité maximale d’énergie qu’il est capable de transformer. Dans le cas d’une voiture électrique, la puissance de la machine dépend de la taille du moteur (son volume) ainsi que de l’intensité du courant fourni en entrée. La capacité de stockage de la batterie et l’électronique de puissance qui alimente le moteur ont donc un impact sur la puissance de ce dernier.
La puissance découle également du rendement, c’est-à-dire du ratio entre la quantité d’électricité fournie en entrée et la quantité d’énergie mécanique restituée en sortie.

L’objectif consiste ensuite à réduire les pertes de puissance dues à l’échauffement ou aux frottements, pour parvenir à une efficience énergétique maximale. L’essentiel de l’énergie stockée par la batterie profite ainsi au rayon d’action du véhicule.
À ce titre, la Nouvelle ZOE est particulièrement performante. Avec 395 km d’autonomie en cycle WLTP*, obtenus grâce à une batterie de 52 kWh, elle présente l’un des meilleurs ratios du marché des voitures électriques, tous segments confondus.

Puissance, consommation et autonomie

La puissance maximale n’a pas d’incidence directe sur l’autonomie d’une voiture électrique, car c’est surtout le style de conduite qui conditionne la consommation du moteur. Une accélération brutale entraîne par exemple un pic de consommation électrique. Les phases de roulage à allure rapide sollicitent également la batterie dans des proportions importantes : plus la vitesse est élevée et plus il faut d’énergie pour la conserver.
À l’inverse, une conduite souple minimise la consommation instantanée et renforce l’efficacité du freinage récupératif. C’est le principe de l’éco-conduite, qui constitue l’un des meilleurs moyens d’améliorer l’autonomie de sa voiture électrique.

 

* Les valeurs de durée et de distance évoquées ici sont calculées à partir des résultats obtenus par Nouvelle ZOE lors de la procédure d’homologation WLTP (Worldwide Harmonized Light vehicles Test Procedure, cycle normalisé : 57 % de trajets urbains, 25 % de trajets péri-urbains, 18 % de trajets sur autoroute), qui vise à représenter les conditions d’usage réelles des véhicules. Elles ne présument cependant pas du type de trajet choisi après la recharge. Le temps de recharge et l’autonomie récupérée dépendent aussi de la température, de l’usure de la batterie, de la puissance délivrée par la borne, du style de conduite et du niveau de charge.

Copyrights : Jean-Brice LEMAL, Pagecran, Renault Marketing 3D-Commerce

Articles les plus lus