Types et caractéristiques des voitures hybrides

Les fabricants de voitures hybrides présentent leurs produits comme un équilibre entre économie et performance. Ces véhicules sont un intermédiaire entre les voitures électriques « pures » et celles équipées de moteurs à combustion interne, visant à pallier les inconvénients des deux types. Pour les véhicules essence-diesel, il s'agit des émissions nocives, et pour les électriques, de l'autonomie relativement limitée et du temps nécessaire pour recharger les batteries. Il existe plusieurs types d'hybrides, chacun avec ses avantages et inconvénients. Essayons de les comprendre.

Histoire des Voitures Hybrides

Bien que beaucoup pensent que la première voiture hybride est la Toyota Prius, ce n'est en réalité que le premier modèle hybride produit en masse. Des expérimentations réussies dans ce domaine remontent à plus de 100 ans. L'éminent ingénieur Ferdinand Porsche, avec la société autrichienne Lohner-Werke, a conçu en 1910 un hybride si performant qu'une de ses versions a participé à des courses et les a même remportées. Sa conception, similaire à celle des modèles modernes, utilisait déjà un démarreur-générateur.

La production en série n'a pas pu être lancée à cause des inconvénients majeurs de cet HEV. Premièrement, un poids énorme pour l'époque : un phaéton ouvert à deux places, uniquement à traction avant, pesait 1 500 kg en raison des batteries et moteurs électriques peu perfectionnés. Deuxièmement, son coût élevé : le Lohner-Porsche spartiate coûtait environ trois fois le prix d'une voiture moyenne de cette période. Il a fallu près d'un siècle pour que les composants des voitures hybrides deviennent suffisamment légers et abordables pour être utilisés dans des voitures grand public.

Les technologies hybrides ont continué à être utilisées et développées dans d'autres domaines : transports ferroviaires, maritimes et camions miniers lourds. Dans ces cas, leur application visait davantage à transmettre efficacement le couple moteur qu'à réaliser des économies. Cependant, des hybrides utilisant des batteries haute tension pour minimiser l'utilisation du moteur thermique existaient aussi. Par exemple, les sous-marins, qui cherchaient à réduire les émissions, non pas pour l'écologie, mais pour éviter d'être détectés par l'ennemi.

Classification des Voitures Hybrides

Initialement, les hybrides étaient classés principalement en fonction de la manière dont les moteurs et batteries étaient connectés à la transmission, selon trois schémas :

1. Système en série : Le moteur thermique est mécaniquement lié uniquement à un générateur, et le moteur électrique de traction aux roues motrices. C'est ainsi que fonctionnent les locomotives, les camions miniers, et certaines hybrides modernes comme les premières générations de Chevrolet Volt.

2. Système en parallèle : Les deux types de moteurs sont mécaniquement reliés au différentiel, permettant de travailler ensemble ou séparément. Ce schéma permet d'utiliser une boîte de vitesses mécanique. Il est utilisé dans les voitures Honda.

3. Système combiné (série-parallèle) ou hybride synergétique : Le moteur thermique, le démarreur-générateur et le moteur électrique sont reliés entre eux et aux roues via un réducteur planétaire, permettant de varier la répartition de puissance. C'est le système utilisé dans les voitures Toyota, notamment la Prius.

Cependant, les voitures hybrides sont de plus en plus souvent classées selon le type de système hybride, le mode de recharge et l'interaction entre le moteur thermique, le moteur électrique et la batterie haute tension. Ce n'est pas simplement un argument marketing, mais une aide pour permettre aux acheteurs de choisir un véhicule adapté à leurs besoins. Voici cette classification :

HEV (Hybrid Electric Vehicle)

Ce terme désigne le schéma classique utilisé dans les premiers hybrides produits en série, comme la Toyota Prius. Les batteries de ces véhicules ne peuvent être rechargées que par le moteur thermique ou par récupération d'énergie lors du freinage. La recharge externe par câble n'est pas prévue. La capacité des batteries est faible, tout comme la distance qu'un HEV peut parcourir uniquement en mode électrique.

On peut inclure dans cette catégorie les FHEV (Full Hybrid Electric Vehicle). Leur fonctionnement est similaire, mais certaines versions disposent d'une batterie légèrement plus grande offrant une autonomie un peu supérieure en mode électrique. Dans certains cas, cela reste un simple terme marketing pour souligner qu'il s'agit d'un « véritable hybride » avec un ensemble complet de fonctions.

PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle)

Un véhicule hybride rechargeable est un véritable intermédiaire entre les voitures électriques et les hybrides. Il peut être rechargé sur une prise domestique ou à une borne, et peut rouler uniquement en mode électrique. Les PHEV modernes offrent une autonomie significative, parfois jusqu'à 90-100 km, grâce à une batterie haute tension plus grande. La recharge est également possible via d'autres méthodes, comme la récupération d'énergie.

MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

L'hybride léger est une voiture basée sur un modèle à moteur thermique avec des modifications minimales. La différence réside dans la présence d'une petite batterie haute tension alimentant un démarreur-générateur relié au moteur thermique par une courroie. Ce moteur électrique n'assiste que pendant les accélérations et démarre le moteur thermique à chaud (un démarreur classique est utilisé pour le démarrage à froid).

Les options de conduite en mode 100% électrique sont absentes, tout comme la recharge externe ou la récupération d'énergie. Le démarreur-générateur recharge la batterie haute tension uniquement lorsque le moteur thermique est en marche. Ces systèmes sont souvent reliés à un réseau électrique séparé, généralement de 48 V, qui peut également alimenter des composants comme le système de climatisation ou le freinage assisté.

Voici les principales catégories de voitures hybrides à ce jour. Il existe également les EREV (Extended Range Electric Vehicle) et les FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), mais ces dernières, notamment à hydrogène, sont difficilement classifiables comme hybrides.

Comme nous pouvons le constater, les hybrides présentent une grande diversité, non seulement en termes de caractéristiques, mais aussi en termes de problèmes potentiels. Cependant, les experts de STS.Parts, forts de nombreuses années d'expérience et d'un équipement adéquat, sont capables de prendre en charge tous types de voitures hybrides, électriques ou autres.

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