Les véhicules hybrides

[invite8d2ccb43]

Bonjour à tous et à toutes,

Je voulais connaître les différentes types d'architecture hybrides possibles.

Il y a l'hybride "série", hybride "parallèle", et là pour les derniers (ou le dernier) je trouve plusieurs infos et je ne sais pas si cela correspond à la même chose

Je trouve de l'hybride "parallèle-série", de l'hybride "à dérivation de puissance" et de l'hybride "complexe". Est ce que ces trois intitulés correspondent à la même architecture ?

En hybride "parallèle", les deux moteurs peuvent fonctionner en même alternance ou en association mais le moteur thermique ne permet pas de recharger les batteries du moteur électrique. Chose qui est possible avec ce que je pensais être du "parallèle série" mais avec tous ces termes différents je m'embrouille un peu.

Merci d'avance
-----

[Jean4259]

Bonsoir,

Il y a effectivement plusieurs solutions puisque cette technologie est récente.

Le système qui semble être le plus élaboré et qui, à mon avis, devrait se généraliser est le HSD:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Hybrid_Synergy_Drive
Jean

[wizz]

le SHD a aussi ses inconvénients
c'est une transmission mono-ratio pour le moteur thermique, et mono-ratio pour le moteur élect
de ce fait, puissance (moteur) et vitesse (véhicule) sont liées
et dans certains cas, ça ne passe plus

essaie de comprendre pourquoi une Prius 136ch ne peut pas remorquer, alors qu'une petite Clio 75ch le peut

[Boumako]

lessaie de comprendre pourquoi une Prius 136ch ne peut pas remorquer, alors qu'une petite Clio 75ch le peut

Je veux bien connaitre l'explication, car Toyota n'a jamais expliqué la raison de cette interdiction ; d'ailleurs beaucoup d'usagers montent des crochets d'attelage et tractent tout de même (avec le risque de faire sauter la garantie). Je l'aurai fais moi même, si j'avais quelque chose à tracter...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0bbe92c0]

essaie de comprendre pourquoi une Prius 136ch ne peut pas remorquer

Tiens, j'ignorais cela ! (bon, de toute manière, je n'aurais jamais acheté une voiture avec un coffre aussi ridicule, le problème ne se pose pas).

C'est vrai de toutes les hybrides ou spécifique à la Prius ?

[invite0bbe92c0]

Bonjour à tous et à toutes,

Je voulais connaître les différentes types d'architecture hybrides possibles.

Il y a l'hybride "série", hybride "parallèle", et là pour les derniers (ou le dernier) je trouve plusieurs infos et je ne sais pas si cela correspond à la même chose

Le problème de l'hybride série, pourtant séduisant sur le papier, c'est le poids; il faut un (ou des) moteurs électrique capable de fournir l'ensemble de la puissance de traction, plus un groupe thermique (moteur + génératrice) de puissance similaire.

En revanche on a un gain de poids sur la transmission (on peut imaginer un hybride série avec un moteur sur chaque roue, pas d'arbre de transmission, ni de boite de vitesse, ni de différentiel; ca peut être néanmoins intéressant pour un 4x4 dont la chaîne de transmission est par nature complexe et lourde : boite de vitesse + boite de transfert avec différentiel central + arbre centrale + différentiel avant + arrière, tout ça disparaît).

L'avantage de l’hybride série c'est que le moteur thermique du groupe travaillerait à vitesse constante et pourrait être optimisé pour cela, en terme d'émission et de consommation.

[Jean4259]

De nos jours, le remorquage n'est plus beaucoup utilisé puisque le camping-car s'est imposé.
Jean

[invite0bbe92c0]

De nos jours, le remorquage n'est plus beaucoup utilisé puisque le camping-car s'est imposé.
Jean

en dehors du fait qu'on voit nettement plus de caravanes sur les routes que de camping car, on voit mal le rapport : le remorquage ca peut être pour un bateau, un porte-moto, une remorque de transport (a fortiori avec un coffre aussi minuscule que celui de la Prius), etc.

[Boumako]

Le coffre de la Prius n'est pas spécialement petit, il fait 445 l (dans les 500l si on ôte la plaque de fond), plus que sur une C6 ou une 407 par exemple. En repliant les sièges on passe à 1100l ; j'y fait tenir une table de salle à manger avec 6 chaises.
Certes ce n’est pas un utilitaire, mais ce n'est pas ce qu'on lui demande.

En ce qui concerne le système série le problème est aussi que l'on perd le rendement de conversion mécanique/électrique, ce qui n'est pas le cas sur un système mixte. Le système série est en fait obligatoire si on veux utiliser un moteur diesel.

[wizz]

L'avantage de l’hybride série c'est que le moteur thermique du groupe travaillerait à vitesse constante et pourrait être optimisé pour cela, en terme d'émission et de consommation.

-un moteur thermique qui tournerait à régime constant (et charge constante), ça donne quoi comme résultat?
-une voiture qui roule à des vitesses différentes, stabilisées mais différentes, qu'est ce que ça implique comme conséquence?

Donc si on a un groupe électrogène qui tourne à vitesse stabilisée, et que la voiture a des vitesses très variables, que doit on posséder en plus sur cette voiture (et en quantité suffisante)?

En revanche on a un gain de poids sur la transmission (on peut imaginer un hybride série avec un moteur sur chaque roue, pas d'arbre de transmission, ni de boite de vitesse, ni de différentiel; ca peut être néanmoins intéressant pour un 4x4 dont la chaîne de transmission est par nature complexe et lourde : boite de vitesse + boite de transfert avec différentiel central + arbre centrale + différentiel avant + arrière, tout ça disparaît)

Et donc le moteur électrique serait soit en prise directe avec la roue (1tr moteur = 1tr roue), soit via un réducteur de rapport K (K tr moteur = 1 tr roue)
Voyons ça de plus près.
Supposons que la roue a un périmètre de 2m
La voiture est capable d'atteindre 240km/h

On prend le premier cas: 1tr moteur = 1tr roue
Le moteur tourne à 1tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 2m/min, soit 0.12km/h
Le moteur tourne à 100tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 12km/h
Le moteur tourne à 1000tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 120km/h
Le moteur tourne à 2000tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 240km/h

Un moteur électrique synchrone, fonctionnant à 1500 ou 3000rpm fixe, c'est ce qu'il y a de plus ordinaire. Pas cher. Excellent rendement
A 2000rpm constant, c'est aussi facile. C'est juste une question de fréquence du courant électrique
Un moteur fonctionnant à vitesse variable, atteignant 2000rpm, ce n'est pas très difficile non plus (avec néanmoins un rendement moindre que son compère fonctionnant à régime constant)
Le soucis de notre voiture avec prise directe moteur-roue, c'est que parfois, souvent, la voiture doit rouler à faible vitesse, et donc le moteur doit tourner à faible vitesse de rotation. Or, à 6km/h, il tourne à 50tr/min. C'est une chose dont n'aiment pas les moteurs électriques, sauf les moteurs pas à pas. Le soucis, c'est que ces moteurs pas à pas ne sont pas conçus pour tourner à régime élevé et pendant longtemps.
En prise directe moteur-roue, à faible vitesse de roulage, ce n'est pas possible

Mais alors, il suffit de mettre un réducteur.
Moteur élect -> Réducteur K -> Roue
10tr moteur -> K=10 -> 1tr roue

Le moteur tourne à 10tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 2m/min, soit 0.12km/h
Le moteur tourne à 1000tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 12km/h
Le moteur tourne à 10000tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 120km/h
Le moteur tourne à 20000tr/min, et donc la roue aussi, et la voiture avancera à 240km/h
Et donc lorsqu'on roule lentement, tout va bien. Le moteur élect tourne assez vite
Mais le soucis, c'est l'inverse. 20000rpm à 240km/h !!!

Bref, le soucis, c'est la plage de vitesse de fonctionnement du véhicule.
Plus la voiture est capable de rouler vite, et plus son moteur élctrique devra posséder une grande plage de fonctionnement, AVEC une puissance maxi correspondant à la vitesse max du véhicule
Si on bride sa vitesse max à 120km/h, alors tout va bien. Le régime max du moteur ne serait plus que de 10000rpm, accessible aux moteurs élect robuste et pas couteux. Et ce moteur ne serait pas trop pénalisé lorsque la voiture roule au pas (500rpm à 6km/h)

Sinon, il faudrait oublier la prise directe, ou avec un réducteur, sans possibilité de varier le ratio de transmission. Avec par exemple une boite à 2 rapports
K1=10
K2=4
Jusqu'à 60km/h, c'est le 1er rapport, où le moteur tournera jusqu'à 5000rpm
Puis à partir de la, on passe le rapport suivant. Le moteur plonge à 2000rpm, à 60km/h, avant d'atteindre 8000rpm à 240km/h

ps: je fais cadeau du soucis des masses non suspendues sur le comportement de la voiture...

[wizz]

Je veux bien connaitre l'explication, car Toyota n'a jamais expliqué la raison de cette interdiction ; d'ailleurs beaucoup d'usagers montent des crochets d'attelage et tractent tout de même (avec le risque de faire sauter la garantie). Je l'aurai fais moi même, si j'avais quelque chose à tracter...

Faire le bilan des forces exercées sur le véhicules. Puis calcule la puissance nécessaire pour rouler sur le PLAT, pour deux voitures de masse M et M2 en ordre de marche, à:
-30km/h
-60km/h
-90km/h
-120km/h
-150km/h


Idem. Calcule la puissance nécessaire pour rouler sur une COTE de 20%, pour deux voitures de masse M1 et M2 en ordre de marche, à:
-30km/h
-60km/h
-90km/h
-120km/h
-150km/h

Données:
M1 = 1500kg
M2 = 3000kg
'rho' (masse volumique de l'air) = 1.2
SCx = 0.60
Cr (coef de résistance de roulement) = 0.01

[Boumako]

Ça ne répond pas vraiment à la question, et je ne vois pas d'où sortent ces chiffres extravagants ...
La Prius a la capacité de tracter sans problème, si il y a une raison valable pour ne pas le faire il ne faut pas chercher de ce coté.

[invite0bbe92c0]

Faire le bilan des forces exercées sur le véhicules. Puis calcule la puissance nécessaire pour rouler sur le PLAT, pour deux voitures de masse M et M2 en ordre de marche, à:

C'est ridicule comme réponse.

La totalité des véhicules de puissance similaire à la Prius ont capacité à tracter. Or, il semble si j'en crois les affirmations sur ce fil que la Prius ne puisse tracter.

La question est pourquoi ?

Je pense que la réponse est liée à la CVT. (les véhicules équipés de ce type de transmission ont toujours eu des restrictions à la traction, depuis que cela existe).

[wizz]

La force de la résistance de l'air, elle vaut Fa = 1/2*'rho'*S*Cx*V²
Cette résistance de l'air est partout pareil, que l'on soit sur le plat ou dans une côte. De ce fait, la puissance nécessaire pour vaincre la résistance de l'air, ça vaut Pa = 1/2*'rho'*S*Cx*V³

Les roues subissent une résistance à l'avancement. Cette force vaut Fr = M*G*Cr
Et donc la puissance pour vaincre cette résistance au roulement vaut Pr = M*G*Cr*V

Quand on monte, il y a variation d'altitude, donc d'énergie potentielle
Selon si l'altitude varie plus ou moins vite, c'est donc plus ou moins de puissance
Ph = M*G*Vh = Ph = M*G*V*'pourcentage de la pente'

Fais ces calculs, et tu comprendras l'importance de la masse lors d'une côte sur le niveau de la puissance nécessaire

[invite0bbe92c0]

Fais ces calculs, et tu comprendras l'importance de la masse lors d'une côte sur le niveau de la puissance nécessaire

Je connais parfaitement ces formules et ça ne change rien au fait que ta réponse est complétement à coté de la plaque !

[Boumako]

Une Prius 3 pèse 1.37t et a un Cx de 0.25 pour 136 Cv.
On peut comparer avec une voiture équivalente, par exemple une Peugeot 508 1.6l VTI, 20Cv, 1.39t et Cx de 0.257. Elle peut remorquer 1675kg.

[Kissagogo27]

bonjour, je viens de lire quelques avis d'utilisateurs, le frein moteur en CVT ça donne quoi ? certains s'en plaignent ... ça ferait partie de ses points faibles , ainsi que la consommation .

[Boumako]

Il y a très peu de frein moteur mais c'est juste une habitude de conduite à prendre, on s'y fait très vite. Pour ralentir il suffit d'appuyer modérément sur la pédale de frein. L’énergie cinétique est récupérée jusqu'à concurrence d'une certaine intensité que la batterie HT peut accepter. Au delà les plaquettes entrent en jeu.

[invite69483f5c]

Bonsoir,

Ce n'est pas la transmission CVT qui est la cause de l'impossibilité de tracter, car j'ai une FORD CMAX, boite automatique avec CVT et dans la notice d'utilisation, il n'y a aucun interdit pour tracter. Les restrictions sont au-dessus de 12% de pente et lorsque l'altitude dépasse 1000m et ensuite par palier de 1000m. Pour info, le certificat d'immatriculation autorise 1200 kg.

S'il y a restriction pour la traction, cela est peut-être dû au fait que lorsque l'on tracte une caravane, ( pour une remorque de 500kg, la voiture " n'y voit que du feu "), il y a des à-coups que l'électronique ne sait pas gérer entre le temps de réponse du freinage de la caravane et la poursuite du roulage.

[wizz]

Je connais parfaitement ces formules et ça ne change rien au fait que ta réponse est complétement à coté de la plaque !

avec une kangoo par exemple, à vide, tu roules à 120km/h en 5eme aussi bien sur le plat que dans une côte de 6%

cette fois ci, on charge la kangoo de 1 tonne de marchandise
tu peux toujours rouler en 5eme à 120km/h sur le plat
mais dans une côte de 6%, tu ne peux plus maintenir cette vitesse: Pourquoi?

quels sont tes possibilités pour continuer ton chemin (monter cette côte) ?

[wizz]

Une Prius 3 pèse 1.37t et a un Cx de 0.25 pour 136 Cv.
On peut comparer avec une voiture équivalente, par exemple une Peugeot 508 1.6l VTI, 20Cv, 1.39t et Cx de 0.257. Elle peut remorquer 1675kg.

elle peut remorquer...mais dans QUELLES conditions de circulation?

Refais tes cours de physique
Soit un objet (peu importe si c'est une voiture, un caillou, un semi remorque...) en mouvement sur un plan (un plan n'est pas forcement à l'horizontale!)
Définir les forces qui s'exercent sur cet objet
Faire le bilan de ces forces (en fonction de la vitesse de l'objet)
Quelle est la relation reliant la Puissance, la Force (vecteur) et la Vitesse (vecteur)?
Faire le bilan des puissances (donc en fonction de la vitesse de l'objet en question....selon les différents "plans")

[Boumako]

Tout ceci n'a rien à voir avec des formules, des cours de physique ou un bilan de forces, c'ets une question de bon sens :
Une certaine voiture est autorisée à tracter 1675 Kg ; bien évidement on peut trouver des conditions particulières qui font qu'elle n'y arrivera pas (en montant une pente excessivement raide, à une vitesse exagérément grande etc), mais ce n'est pas la question.
La Prius 3, qui est plus légère, plus puissante, avec un meilleure Cx n'est pas autorisée à tracter, même pour une remorque de 200kg.

[Boumako]

erreur de message...

[Boumako]

le SHD a aussi ses inconvénients
c'est une transmission mono-ratio pour le moteur thermique, et mono-ratio pour le moteur élect
de ce fait, puissance (moteur) et vitesse (véhicule) sont liées
et dans certains cas, ça ne passe plus

essaie de comprendre pourquoi une Prius 136ch ne peut pas remorquer, alors qu'une petite Clio 75ch le peut

Le système HSD n'est pas une transmission mono ratio...
A mon avis après quelques recherches tu t'es rendu compte de ta bourde, ce qui pourrai expliquer ton comportement irrationnel afin de ne pas reconnaitre ton erreur.

[invite0bbe92c0]

avec une kangoo par exemple, à vide, tu roules à 120km/h en 5eme aussi bien sur le plat que dans une côte de 6%

.......
quels sont tes possibilités pour continuer ton chemin (monter cette côte) ?

Pourquoi ces HS à répétition ?
Visiblement tu as un gros problème de compréhension; la question était "Pourquoi si on prend une Prius de 156ch et une autre voiture X de même masse et de même puissance, X peut tracter en général entre 1000 et 1300 kg et Prius non ?"

Alors je ne sais pas pourquoi tu t’enferre dans des considérations oiseuses, la seule possibilité est que tu n'as pas compris le sujet.
Dans ces conditions, ce n'est pas nous qui avons un problème avec la physique mais toi qui a un gros problème avec le français.

[wizz]

Le système HSD n'est pas une transmission mono ratio...
A mon avis après quelques recherches tu t'es rendu compte de ta bourde, ce qui pourrai expliquer ton comportement irrationnel afin de ne pas reconnaitre ton erreur.

réfléchis un peu

Avec une boite de vitesse, cela permet par exemple d'avoir 1 tour de roue pour 10 tours de moteur en 1ere, 1/8 en 2eme, 1/6 en 3eme, 1/4 en eme, 1/2 en 5eme, et 1tr moteur pour 1 tour de roue en 6eme
Puisqu'on dit que la Prius n'a pas de boite de vitesse, donc pas cette possibilité de changer ce ratio entre le(s) régime(s) moteur(s) et celui des roues, alors comment fait on pour faire varier la vitesse de la voiture

[wizz]

Tout ceci n'a rien à voir avec des formules, des cours de physique ou un bilan de forces, c'ets une question de bon sens :
Une certaine voiture est autorisée à tracter 1675 Kg ; bien évidement on peut trouver des conditions particulières qui font qu'elle n'y arrivera pas (en montant une pente excessivement raide, à une vitesse exagérément grande etc), mais ce n'est pas la question.
La Prius 3, qui est plus légère, plus puissante, avec un meilleure Cx n'est pas autorisée à tracter, même pour une remorque de 200kg.

mais pourquoi les ingénieurs de toyota ont il "interdit" cette possibilité ?

certaines véhicules hybrides de Toyota peuvent remorquer,mais pas d'autres
quelle est cette raison
si c'était acceptable, faisable pour l'un, alors pourquoi ne l'ont ils pas généralisé pour les autres véhicules hybrides?

[Boumako]

réfléchis un peu

Avec une boite de vitesse, cela permet par exemple d'avoir 1 tour de roue pour 10 tours de moteur en 1ere, 1/8 en 2eme, 1/6 en 3eme, 1/4 en eme, 1/2 en 5eme, et 1tr moteur pour 1 tour de roue en 6eme
Puisqu'on dit que la Prius n'a pas de boite de vitesse, donc pas cette possibilité de changer ce ratio entre le(s) régime(s) moteur(s) et celui des roues, alors comment fait on pour faire varier la vitesse de la voiture

La Prius est équipé d'une boite de vitesse à variation continue, c'est à dire que le rapport est adapté selon la demande. Par exemple si on enfonce la pédale d'accélérateur à vitesse nulle le moteur thermique va se caler rapidement à 5500 t/min, et il y restera tout au long de l'accélération. Si on relache la pédale pour simplement maintenir une vitesse le régime du moteur chutera.
Tu as plus de détails ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Train_%...cyclo%C3%AFdal

mais pourquoi les ingénieurs de toyota ont il "interdit" cette possibilité ?

C'est aussi ce que j'aimerai savoir...

[wizz]

Sur une mobylette, il y a une variation (mécaniquement) en continue
Il y a la poulie entrée
Il y a la poulie sortie
Et entre les deux poulies, il y a une courroie
On fait varier les diamètres des poulies, une variation en continue, et on obtient une variation du ratio de la transmission, et donc de la vitesse du véhicule

Sur ce train épicycloidal, il n'y a que des pignons, des dents. Le déplacement d'une dent du pignon en entrée fera déplacer une dent de l'autre pignon en sortie. Tu vois bien qu'il n'y a pas de variation.
Sur la Prius, tu roules à vitesse constante. Le moteur finira par se stabiliser à un régime donné, et donc à un bruit perçu. Puis tu accélères légèrement. Le son du moteur thermique sera le même, alors que la vitesse de la voiture augmente. On a l'impression d'avoir un variateur, d'avoir une autre ratio de transmission puisque le régime moteur est inchangé alors que la vitesse augmente. Quelle est cette chose qui rend ce phénomène possible???

ps: imagine une tondeuse à gazon thermique sur un tapis roulant électrique

(on s'approche, enfin j'espère)

[Boumako]

La chose qui rend ce phénomène possible est expliquée sur le lien que j'ai donné plus haut. Il ne tient qu'à toi d'aller le lire et d'essayer de comprendre le système.