Voiture hybride : comment ça marche ?

Les technologies des modèles de véhicules hybrides et hybrides rechargeables sont quasiment aussi nombreuses que les constructeurs qui les produisent. Taille de la batterie, autonomie en mode électrique, combinaison bloc électrique et thermique, ... Autant de sujet que la rédaction de BreezCar décrypte pour vous.

Toyota Prius : la plus emblématique des hybrides

Présentant une double motorisation thermique et électrique, le premier modèle Toyota Prius est né en 1997 et a, depuis, considérablement évolué, tant techniquement qu'esthétiquement. Raillée à ses débuts pour son style, la Prius en est aujourd'hui à sa troisième génération et représente 10 % des ventes du premier constructeur mondial, aux Etats-Unis, au Japon et en Europe. Dans son sillage sont nés 5 autres modèles disponibles en Europe : la citadine Yaris hybride, la berline compacte Auris HSD hybride, le break familial Auris HSD Touring Sports, le monospace 7 places Prius + et la Prius hybride rechargeable baptisée Plug-in Hybrid.

Plus de 40 véhicules hybrides disponibles en France 

Les constructeurs allemands (Audi, BMW, Mercedes, Opel, Porsche, Volkswagen), japonais (Honda, Infiniti, Lexus, Toyota), français (PSA Peugeot Citroën), sans oublier le suédois Volvo ont tous au moins un modèle hybride ou hybride rechargeable à la catalogue. Tous les segments sont concernés par ce tsunami, de la citadine a crossover, en passant par la berline compacte et la familiale. Avec des coûts d'acquisition maîtrisés face aux modèles thermiques équivalents et grâce au bonus "écologique", les véhicules à double motorisation sont devenus compétitives. Ainsi, la Toyota Auris hybride essence lancée à un prix inférieur que celui de l’Auris diesel équivalente.

Comment ça marche ? 

Pour propulser le véhicule, on fait appel à deux types de moteurs, l'un thermique (essence ou diesel), l'autre électrique alimenté par l'énergie des batteries embarquées dans le véhicule. Voici la vidéo détaillant le fonctionnement de la nouvelleToyota Auris HSD hybride :

On distingue deux grands types de véhicules hybrides : 

• les "full hybrides", technologie la plus répandue à ce jour, où la voiture est entraînée simultanément par les deux moteurs (électrique et thermique) ou par chaque moteur séparément. Les batteries sont rechargées par le moteur thermique et par la récupération de l'énergie au freinage. Le "full hybride" autorise de multiples configurations : le moteur thermique fonctionne seul, les deux moteurs fonctionnent ensemble (effet de turbo apporté par l’électrique), le moteur électrique fonctionne seul, le moteur thermique recharge les batteries, ...

• les hybrides rechargeables (ou plug-in hybrid) intègrent une technologie apparue en 2011 sur des modèles de série (Chevrolet Volt et Opel Ampera, tous deux véhicules de l'année 2012). Plus récemment, l'Audi A3 e-tron permet de recharger sa batterie sur une prise électrique ou sur une borne de recharge (et non plus exclusivement par le moteur thermique ou par la récupération de l'énergie au freinage). Ainsi, en fonction des modèles, une hybride rechargeable peut parcourir entre 25 et 80 km et atteindre la vitesse de 130 km/h en tout électrique, le moteur thermique prenant le relais une fois la batteries déchargée

Au sein de ces deux familles de véhicules hybrides, on distingue 4 types de mécaniques :

• les hybrides série : dans cette configuration, le moteur électrique entraîne le véhicule tandis que le moteur thermique entraîne une génératrice qui recharge les batteries. Seul le moteur électrique est relié à la transmission. L’Opel Ampera ou la Chevrolet Volt illustre cette technologie que l’on peut également définir véhicule électrique à prolongateur d’autonomie (« range extender »).

• les hybrides parallèle : les deux moteurs (thermique et électrique) sont reliés à la transmission. Les mouvements des deux moteurs sont raccordés au même arbre. La Honda Insight ou la Honda Jazz hybride illustre cette technologie.

• les hybrides série-parallèle : cette technologie est une combinaison complexe des deux solutions (hybride série et hybride parallèle). Les mouvements des moteurs thermique et électriques sont combinés de manière plus élaborée avec un train épicycloïdal qui autorise des vitesses de rotation différentes pour les moteurs thermique et électriques. Prisée par les marques du groupe Toyota, cette technologie est intégrée aux Toyota Prius, Yaris HSD et Auris HSD (Hybrid Synergy Drive) ainsi qu’aux Lexus (division haut de gamme) du groupe) RX 400h, GS450h et LS600h.

• les HYbrid4 ou les hybrides "intégral" : le moteur thermique entraîne les roues avant et le moteur électrique (un ou plusieurs) entraîne les roues arrière. Au sein du groupe PSA, les Peugeot 3008 HYbrid4, Peugeot 508 RXH HYbrid4 ou encore la Citroën DS5 HYbrid4 disposent de cette technologie. 

Notons que la majorité des véhicules hybrides et hybrides rechargeables disposent aujourd’hui d’une motorisation thermique essence. Seuls le groupe PSA Peugeot-Citroën (HYbdrid4) et Volvo (V60 Plug-in Hybrid) ont équipés certains de leurs modèles d’une motorisation diesel.

 

Et concrètement ?

Nous allons ici nous concentrer sur 3 véhicules qui concourent chacun dans une catégorie différente et mettre en lumière leurs caractéristiques.

La citadine hybride : Toyota Yaris HSD. Dotée d'un moteur thermique essence développant 74 ch, la Yaris hybride y associe un moteur électrique de 80 ch. Disposant d'une puissance totale de 100 ch (les deux moteurs ne délivrent pas simultanément la même puissance), la citadine fabriquée en France est une "full hybride" : le moteur électrique, alimenté par la batterie embarquée dans le véhicule, permet de rouler en mode 100 % électrique jusqu'à 4 km et ce jusqu'à 50 km/h. Le moteur thermique prend le relais lorsque les batteries sont vides en les rechargeant pendant la conduite.

Le crossover hybride : Peugeot 3008 HYbrid4. Doté d’un moteur thermique HDi diesel développant 163 ch installé sur le train avant, le 3008 hybride y associe un moteur électrique de 37 ch placé l'essieu arrière, disposant ainsi d'une puissance totale de 200 ch. Le moteur électrique est alimenté par la batterie embarquée dans le véhicule qui est rechargée par l’énergie récupérée au freinage et par le moteur thermique. Le système HYbrid4 permet de rouler en mode électrique jusqu'à 4 km et ce jusqu'à 50 km/h.

La berline compacte hybride rechargeable : Audi A3 e-tron Sportback (5 portes). Premier véhicule hybride rechargeable du constructeur, l'A3 est dotée d'un groupe combinant un moteur thermique essence (1,4l TFSI de 150 ch) à un moteur électrique de 101 ch. La puissance cumulée atteint 201 ch, les deux blocs ne délivrant pas leur pleine puissance en même temps. Grâce à sa batterie d'une capacité de 8,8 kWh (contre 1,2 kWh en moyenne sur une hybride classique), l'Audi A3 e-tron peut parcourir jusqu'à 40 km en mode 100 % électrique. Lorsque l'accumulateur est déchargé, le bloc thermique essence prend le relais pour tracter le véhicule. Enfin, la batterie se recharge en 4h sur une prise de courant domestique et en 2h30 sur une borne de recharge résidentielle (Wallbox).