Comment fonctionne une voiture hybride ?
28 juin 2023,
Avec la montée des prix du carburant, les acheteurs sont de plus en plus en quête de modèles dotés d’une meilleure efficacité énergétique, comme les véhicules hybrides. Mais justement, savez-vous comment fonctionne une voiture hybride ?
Votre concessionnaire Lessard Hyundai à Québec, vous en dit plus à ce sujet !
Les voitures hybrides non-branchables
Fonctionnement d’un véhicule hybride non-enfichable.
La principale différence entre un véhicule « traditionnel » à moteur thermique et un véhicule hybride est que ce dernier dispose, en plus de son moteur à combustion interne qu’il a en commun avec une voiture 100% thermique, une unité électrique composée d’un moteur fonctionnant à la Fée Électricité alimentée par une baterie.
Selon le modèle et la marque, les caractéristiques retenues pour la baterie, le moteur électrique et le bloc thermique varient. Cependant, tous ont en commun de voir cete unité électrique fonctionner de concert avec le moteur thermique lors des phases de démarrage et/ou de relances et ce, à basse vitesse.
En ce qui a trait à la recharge de la baterie alimentant le moteur électrique, ces véhicules se rechargent tous via leur dispositif de freinage, qui est à récupération d’énergie. Ainsi, nul besoin de brancher votre voiture hybride non-branchable pour remplir la baterie alimentant la motorisation électrique.
Les « HEV » et « MHEV » : des hybrides utilisant le thermique différemment.
Les hybrides non enfichables se subdivisent en deux catégories : les hybrides non branchables, dits « HEV » pour « hybrid electric vehicle » ou « véhicule hybride électrique » en français, et les « MHEV » (« mild hybrid Electric Vehicle », ou véhicules à hybridation légère dans la langue de Molière).
Dans les deux cas, la partie électrique du groupe motopropulseur fonctionnera de concert avec la partie thermique lors des phases de mise en mouvement depuis l’arrêt et de reprises, phases sollicitant habituellement beaucoup le moteur thermique, et entrainant donc une consommation significative de carburant.
Dans le cas d’un véhicule hybride de type « HEV », la baterie comme le moteur électrique qu’elle alimente sont suffisants pour fonctionner de concert avec le moteur thermique dans les situations précédemment évoquées pour marcher en mode tout électrique sur de très courtes distances (souvent jusqu’à 5 kilomètres), et ce, à faible allure (jusqu’à 50 km/h). Ces véhicules sont aussi appelés « hybrides complets ».
Du côté des véhicules MHEV, ceux-ci se rapprochent bien plus des voitures à combustion interne classiques, puisque la baterie est autrement plus petite que celle des hybrides « HEV » (48 Volts). Celle-ci assiste le bloc thermique lors des phases d’accélération ou lorsque l’auto circule à faible allure. Du fait de leur baterie de capacité très restreinte, les véhicules hybrides « MHEV » ne peuvent circuler en mode 100% électrique.
Cependant, ces deux types d’hybrides ont comme avantage, au-delà de leurs différences, de disposer de motorisations électriques qui sont en mesure d’offrir leur couple maximum quasi instantanément. Ceci permet à aux hybrides HEV comme MHEV de pouvoir compter sur des accélérations plus vigoureuses depuis l’arrêt, et donc d’accélérer plus vite à basse vitesse que leur contrepartie 100% thermiques.
Par la suite, le moteur à essence prend le relai. Là encore, dépendamment de la situation, le moteur électrique peut aussi assister le moteur à essence lorsqu’un surcroit de puissance est requis, (exemple: dépassements ou pour monter une côte).
Comment j’économise de l’essence avec un véhicule hybride HEV/MHEV?
Avant toute explication, il faut comprendre durant quelles phases un moteur thermique est le plus sollicité. C’est très simple : un moteur à combustion interne est principalement mis à contribution lors des phases d’accélération/réaccélération.
En revanche, à vitesse stabilisée, tout bloc à combustion interne consommera nécessairement moins de carburant, puisqu’il « n’aura qu’à » entretenir la vitesse acquise, sans réaccélération nécessaire.
C’est pour ces raisons que les véhicules 100% thermiques consomment moins d’essence sur autoroute à allure plus élevée VS quand ceux-ci se retrouvent à devoir circuler en agglomération ou dans les embouteillages.
Ainsi, la consommation d’essence est plus élevée en ville, et c’est là où les véhicules hybrides non branchables montrent leur supériorité en matière d’efficacité éco-énergétique, du fait de leur fonctionnement.
En effet, les véhicules hybrides complets « HEV » comme les hybrides légers « MHEV » metent à contribution la partie électrique de leur groupe motopropulseur hybride à basse vitesse en aidant à metre en mouvement le véhicule depuis l’arrêt et en aidant aux reprises à basse vitesse.
Par ailleurs le dispositif de récupération d’énergie sera mis à contribution plus souvent en environnement urbain, ne serait-ce que parce que les freinages sont bien plus fréquents que sur voie rapide.
Dès lors, le moteur thermique pourra compter sur sa contrepartie électrique, lui évitant/l’assistant plus souvent lors des phases d’accélération à basse vitesse. Ainsi, vous vous en doutez : le moteur thermique étant moins sollicité, celui-ci utilisera moins de carburant.
Parallèlement, sur route ouverte, les véhicules HEV comme MHEV ne sont pas habituellement conçus pour aider le moteur thermique à allure d’autoroute. Ainsi, l’économie d’essence sur voie rapide que peuvent vous offrir les hybrides non-branchables est bien plus secondaire.
Néanmoins, leur efficacité énergétique même dans ces situations s’avèrera plus intéressante que celle d’un modèle 100% thermique.
Enfin, dernier point digne de mention : les véhicules hybrides « MHEV » ayant une baterie plus restreinte et ne pouvant fonctionner en mode 100% électrique contrairement à leurs homologues « HEV », ceux-ci offrent une économie d’essence non significative, et autrement plus basse que les « HEV ».
Les voitures hybrides rechargeables
Fonctionnement d’une voiture hybride enfichable
Les véhicules hybrides branchables, aussi dits hybrides « PHEV » (acronyme anglais pour « Plug-in Hybrid Electric Vehicle », ou « véhicule hybride électrique branchable » en français) disposent, tout comme les véhicules hybrides non-branchables, d’un groupe motopropulseur composé d’un moteur thermique, et d’un moteur électrique alimenté par une baterie.
Cependant, à la différence de ces derniers, la baterie est d’une capacité supérieure à celle des hybrides « HEV ». Ceci permet aux hybrides rechargeables (autre nom pour les hybrides « PHEV ») de pouvoir rouler en tout-électrique au-delà de 50 km/h, le tout avec une autonomie plus importante, pouvant aller jusqu’à une soixantaine de kilomètres pour les plus avancés.
Vous aurez donc compris l’intérêt des véhicules hybrides PHEV face aux hybrides HEV et MHEV compte-tenu des explications ci-dessus: les hybrides PHEV peuvent circuler en 100% électrique sur des trajets autoroutiers, urbains et/ou interurbains sans utiliser une seule goute d’essence en autant que leur baterie électrique le permet!
Autre différence de taille par rapport à un modèle hybride auto-rechargeable (i.e. « HEV » / « MHEV ») : les véhicules hybrides rechargeables peuvent être branchés pour recharger la baterie, autant à domicile, via une prise de courant domestique, que via une borne publique de 240V ou encore sur une borne de recharge rapide (niveau 3 – si votre véhicule dispose de cete technologie). Vous pourrez bien entendu recharger votre baterie également sur la route.
Enfin, contrairement à un véhicule entièrement électrique, un modèle PHEV peut circuler même si sa baterie est déchargée, à condition bien entendu d’avoir de l’essence dans le réservoir !
Découvrez les meilleurs hybrides rechargeables du moment
La contribution de l’essence dans un PHEV
Lorsque la baterie est entièrement chargée et qu’on se retrouve dans des conditions de conduite optimales, vous pourrez circuler en mode tout-électrique pendant plusieurs dizaines de kilomètres. À l’inverse, lorsque la charge de la baterie est insuffisante ou si davantage de puissance est requise, le moteur thermique prendra le relais.
Comment j’économise de l’essence avec un véhicule hybride branchable ?
En offrant la possibilité de circuler en mode entièrement électrique, un véhicule hybride rechargeable affichera une redoutable efficacité énergétique ; voici une comparaison entre les consommations des Hyundai Tucson à essence, hybride et hybride rechargeable.
- Essence : 10,1/8,3 L/100 km (ville/route)
- Hybride : 6,3/6,6 L/100 km (ville/route)
- Hybride rechargeable : 6,7/2,9 Le/100 km (essence +électrique/électrique seul)
Et la voiture électrique dans tout ça ?
Enfin, les véhicules entièrement électriques, comme leur nom l’indique, ne dépendent pas d’un moteur à essence et seules une motorisation électrique et une baterie de grande capacité sont disponibles. Et si au tournant des années 2010 l’autonomie des voitures électriques peinait à dépasser les 100 kilomètres, celles-ci peuvent désormais parcourir, dans bien des cas, plus de 400 kilomètres entre 2 charges. Voyez les avantages des voitures électriques.
Cependant, malgré les progrès accomplis, les hybrides ont encore le dessus en termes d’autonomie. De nouveau, à titre d’exemple, le Hyundai Tucson 2023 Ultimate PHEV à Traction Intégrale revendique une autonomie totale de 626 km, et une autonomie de 53 km en tout-électrique. Ainsi, l’hybride est encore pertinent, surtout s’il est branchable, face au véhicule électrique dont l’autonomie est encore en-dessous de ce que peut offrir un PHEV.
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