Quel est le principe d’une voiture hybride ?

Publié par le 20.11.2019 - 5 min

À l’heure où les conducteurs prennent pleinement conscience du réchauffement climatique et de la pollution de l’air, les constructeurs automobiles rivalisent d’ingéniosité pour offrir les voitures les plus vertueuses à leurs clients. Les véhicules hybrides proposent une réponse immédiate au besoin des utilisateurs en réduisant sensiblement les émissions.

Les véhicules hybrides sont un premier pas vers l’électrification des moyens de transport. Pour abaisser le niveau des émissions polluantes produites par les moteurs thermiques, ils embarquent une motorisation électrique qui prend le relais ou seconde le moteur essence ou diesel suivant les conditions d’utilisation. On distingue plusieurs types de voitures hybrides qui ont leurs propres atouts et fonctionnement.

Les différents types de voitures hybrides

Les voitures hybrides sont réparties en trois catégories principales suivant leur mode de fonctionnement. D’une hybridation légère aussi appelée Mild Hybrid jusqu’à la voiture hybride rechargeable offrant une grande autonomie, l’offre des constructeurs est aujourd’hui très large et permet de répondre aux besoins des consommateurs.

Les voitures Mild Hybrid

Les voitures Mild Hybrid sont dotées d’une hybridation légère qui permet de soulager le moteur thermique pour réduire sa consommation de carburant. Ces voitures sont équipées d’une petite batterie qui permet de seconder le moteur thermique mais cette technologie n’offre pas la possibilité d’un roulage électrique.

La mise en mouvement de la masse du véhicule étant la plus consommatrice d’énergie, cette faible hybridation permet une baisse de la consommation de carburant en cycle urbain (de 5 à 10 %). Son rechargement se réalise à l’aide de l’énergie cinétique produite lors du freinage et des décélérations, ce qui en fait un système autonome ne nécessitant pas de recharge sur une prise de courant.

Cependant, jusqu’à présent, ses performances restent limitées et le gain en termes d’émissions de CO2 est peu élevé.

Les voitures hybrides

Une voiture hybride (ou « HEV » pour Hybrid Electric Vehicles) dispose d’une batterie de capacité suffisante pour rouler quelques kilomètres en 100 % électrique. Tout comme pour les véhicules Mild Hybrid, cette batterie se recharge grâce à la conversion de l’énergie cinétique perdue lors des freinages et des décélérations. En ville, elle permet au moteur électrique de régulièrement prendre le pas sur le moteur thermique. Le conducteur économise ainsi du carburant tout en profitant du silence de fonctionnement et de l’absence de vibrations propres à l’électrique.

Les dernières générations améliorent le rayon d’action et la souplesse d’utilisation à l’image de la nouvelle gamme de voitures hybride Renault E-TECH associé à une boite de vitesse multimode intelligente pour passer d’un mode à l’autre en toute simplicité.

Par exemple, les nouvelles Renault hybrides E-Tech peuvent effectuer jusqu’à 80 % de leurs déplacements urbains en 100 % électrique. Et leur consommation de carburant se voit abaissée de près de 40 % sur le cycle urbain par rapport à un moteur essence équivalent.

Voitures hybrides rechargeables

Une voiture hybride rechargeable (ou « PHEV » pour Plug-in Hybrid Electic Vehicle) se rapproche, encore un peu plus, d’un véhicule 100 % électrique avec une batterie de capacité plus importante (9,8 kWh sur la gamme Renault PHEV) et la possibilité de recharger cette dernière. Le véhicule hybride rechargeable se branche sur une prise électrique domestique adaptée ou sur une borne de recharge publique pour faire le « plein » d’électricité. Cette capacité à se recharger sur le réseau lui confère une autonomie en conduite 100 % électrique de l’ordre de plusieurs dizaines de kilomètres.

Les voitures hybrides rechargeables sont par exemple idéales pour effectuer tous les déplacements urbains de la semaine en 100 % électrique, sans utiliser de carburant fossile et donc sans émission*. Les bénéfices à l’usage sont sensibles… tant pour l’environnement que pour le porte-monnaie ! Pour les longs trajets, le moteur hybride rechargeable se comporte comme un moteur hydride, dans la mesure où le véhicule maintient le démarrage électrique et une partie du roulage en électrique.

Grâce aux versions PHEV et leur capacité à se recharger sur le réseau, les conducteurs font un pas significatif vers le tout électrique.

Le fonctionnement des voitures hybrides

Concrètement, comment ça marche ? Contrairement au Mild Hybrid, le moteur électrique d’une voiture hybride ou d’une voiture hybride rechargeable sert véritablement à entraîner les roues pour permettre temporairement un roulage 100 % électrique. Les véhicules HEV et PHEV sont en effet équipés d’une batterie de traction, en plus de la batterie classique du véhicule thermique, qui sert uniquement à alimenter le moteur électrique.
Lors des phases de démarrage et d’accélération, la motorisation électrique de l’hybride et de l’hybride rechargeable, dont le couple est immédiatement disponible, remplace le moteur thermique et offre une plus grande réactivité au véhicule.

Quel que soit le degré d’hybridation, le moteur électrique se transforme en génératrice permettant de recharger la batterie pendant que la voiture ralentit, lors des décélérations et des freinages. La consommation de carburant est réduite grâce à cette énergie gratuite, ce qui diminue d’autant le coût de fonctionnement.
Les versions hybrides rechargeables bénéficient, de plus, d’une capacité de batterie de traction plus importante. La voiture pourra être branchée sur le réseau électrique, pour recharger cette batterie, et ainsi augmenter l’autonomie en mode électrique.

Les avantages du véhicule hybride

En associant une motorisation électrique au moteur thermique, les voitures hybrides permettent une réduction des émissions à l’usage*, et de la consommation de carburant fossile de 5 à 40 % suivant le niveau d’hybridation. Les avantages des voitures hybrides ou hybrides rechargeables sont aussi le silence de fonctionnement, ainsi que le dynamisme et la souplesse de la conduite en mode électrique.

On peut ajouter à ces qualités principales, la gestion intelligente des énergies par les différents calculateurs pour optimiser le rendement du véhicule en temps réel et offrir les meilleures performances en toute circonstance.
Par ailleurs, les véhicules hybrides Renault bénéficient de l’expertise et du savoir-faire du numéro 1 des véhicules électriques en Europe.

Voiture hybride vs voiture électrique

Dépendant moins des infrastructures de recharge électriques pour pouvoir fonctionner sur les longues distances, les véhicules hybrides bénéficient également d’un moteur essence performant et répondant aux dernières normes environnementales.
De son côté, c’est durant l’ensemble de ses déplacements que la voiture 100 % électrique procure  un démarrage à pleine puissance, des accélérations franches et linéaires, une conduite tonique et fluide, ainsi qu’un roulage silencieux.

 

*Ni émissions de CO2 ni polluants atmosphériques réglementés lors de la conduite, hors pièces d’usure.

Copyrights : He&Me, Jean-Brice LEMAL, Olivier MARTIN-GAMBIER.

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