[Tous Modèles] Range extender, la propulsion électrique à prolongateur

Bonjour,

Je vous propose un sujet dédié à cette technologie d'hybridation faisant la part belle à l'électricité, où la propulsion est assurée par un ou plusieurs moteurs électriques et où le moteur thermique ne sert qu'à entrainer une génératrice électrique affin d'alimenter le(s) moteur(s).

Ce système présente l'avantage par rapport à l'hybride parallèle tel que celui de la Prius d'utiliser pleinement les capacité des moteurs électrique. En effet, sur ces derniers, le couple maximum est disponible dés les bas régimes et sur la quasi totalité de la plage d'utilisation. En comparaison, sur un moteur thermique, ce couple est disponible sur 5 à 10% de la plage de fonctionnement.

Le second avantage est de palier le principal problème des batterie : le temps de charge des batteries. En effet, malgré les progrès des batterie ces dernière années, l'autonomie des véhicule électrique reste limitée. Ce qui ne serait pas un problème s'il suffisait, comme pour les voitures thermiques, de 5 minutes pour les recharger. Malheureusement, le rechargement des batterie prend couramment plusieurs heures.

Quelques exemples :

Kangoo ElectroRoad avec prolongateur de batterie :

Experience d'un utilisateur

Il s'agit en fait un Kangoo électrique au-quel à été ajouté un coffre de toit contenant un petit groupe électrogène à essence muni d'un petit réservoir qui permet de faire passer l'autonomie de 100 à 150km environ. Ce prolongateur se déclenche manuellement grâce à un bouton au tableau de bord.

Il s'agit avant tout d'une véhicule électrique et le prolongateur reste un rajout. L'autonomie reste donc limitée. Mais l'idée est là, d'une hybride à dominante électrique.


La New-Beetle TNO :

Essais de ce prototype par moteur nature

Ici, il s'agit d'une voiture électrique sans batterie où un groupe électrogène assure l'alimentation électrique. Seuls des super-condensateurs font tampon entre le groupe électrogène et le moteur électrique, pouvant occasionnellement fournir un surcroit de puissance momentané. Autant dire que l'autonomie en tout électrique est quasi-nulle.

Le groupe électrogène est alimenté par le petit trois cylindres diesel 1,2l Tdi de la Lupo 3l. Malgré un appetit d'oiseau cette auto permet de bonnes performances pour une consommation qui reste raisonnable, puise-qu'elle à été la plus raisonnable des hybride présente à ce rallye pour voiture « verte ».


La Chevrolet Volt :

Concept-car de janvier 2007

Véhicule de pré-série présenté en septembre 2008

On à là un savant mélange des deux voitures précédentes.

Un petit moteur essence d'une cylindrée d'1,4l entraine une génératrice qui alimente un moteur électrique de 111kW (150ch environ) et/ou recharge les batteries.

Le groupe électrogène seul permet une vitesse de 160km/h. Au delà, il faudra l'aide des batteries et la vitesse sera limité dans le temps. De même, la puissance de 111kW n'est disponible qu'avec l'aide des batterie et pour un temps limité. Néanmoins, étant donné que l'on à pas besoin de la puissance maximum en permanence et que ce système offre déjà des performances plus que raisonnables, et permet de couvrir complètement les besoin de la plupart des gens.

Cerise sur le gâteau, cette voiture est rechargeable et permet une autonomie de 50 à 60km en mode électrique (sur les seuls batteries), ce qui couvre une majorité de déplacement urbains et péri-urbains.

On a là une voiture capable de remplacé une voiture essence équivalente en terme d'utilisation avec un réel gain de consommation. Il suffit de la comparer à une essence équivalente (un essence de 150ch d'environ 2,0l de cylindrée) pour en convenir.


L'Opel Flextrem :

Concept-car présenté par GM

La Volt en version diesel, avec des gains de consommation plus qu'intéressant : 700km avec 26l de gazol !


Lotus y travail aussi :

Article de Moteurs Nature du 4 janvier 2009

Lotus, qui à réalisé une bonne partis de la conception des récentes Tesla entièrement électrique, songe à produire ses propre voiture électrique, mais souhaite y mettre moins de batterie et un petit moteur thermique essence entrainant un groupe électrogène. Lotus semble donc se diriger vers une solution hybride à dominante électrique qui serait rechargeable.




Spéculations :

Groupes électrogène à base de moteurs Stirling :

L'utilisation d'un moteur Stirling pour le groupe électrogène apporterait un meilleurs rendement, une meilleure combustion (donc moins de pollution), moins de vibrations (donc moins de nuisances sonores), une plus grande facilité d'adaptation à différents carburant (essence, éthanol, gazole, diester, gaz naturel, etc...), enfin, ce moteur utilisant les différence de température, pourrait, l'été, récupérer une partie de la chaleur ambiante.

Autre avantage, ce moteur est réversible et peut servir de climatiseur si ont l'entraine. Ainsi, on pourrait imaginer un petit groupe électrogène complémentaire pouvant servir de climatiseur ou de source d'énergie complémentaire.


Les moteurs-roues :

L'utilisation de moteurs-roues permettrait de récupérer l'espace du capot « moteur » pour loger le groupe électrogène et/ou les batteries tampon. Cela permettrait aussi de pouvoir répartir le couple sur chaque roue sans liaison mécanique.


Evolutivité :

La voiture écologique, c'est aussi la voiture durable, donc évolutive. Une telle plateforme pourrait être évolutive en remplaçant le groupe électrogène par des batteries ou une pile à combustible lorsque ces technologie seront moins onéreuses et plus efficaces, ou tout simplement pour répondre à un changement de besoin.

Ainsi, la plateforme de la Volt est conçue pour pouvoir aussi être utilisée avec une pile à combustible.


Voilà, à vous, maintenant,


Char

Je suis plutôt novice en la matière et je suis bluffé par les perfomances qu'on annonce.
Il me parait étonnant que le fait de rajouter un intermédiaire entre le moteur et les roues qui fait que tu convertis l'énergie mécanique du moteur en électrique puis de nouveau en mécanique pour propulser les roues permette de gagner de l'autonomie. L'explication tient surement au fait que le moteur thermique fonctionne toujours à son rendement maximum mais je suis bluffé
Sans compter que tu rajoutes du poids à la voiture. (batteries + moteur électrique)

Pour l'évolutivité, j'y crois pas une seconde : un couteau suisse peut faire plein de choses mais c'est toujours moins bien qu'un vrai couteau, qu'un vrai tournevis, qu'une vraie scie, etc... Et ça sous-entend qu'il faut d'ores et déjà figer les normes des futures technologies comme la taille d'une PAC pour pouvoir l'implanter alors même que la technologie est loin d'être mature.

Cela fait un moment que je me dis que les moteurs roues sont une trop bonne idée pour que personne ne l'exploite plus sérieusement... Stabilité, gain de place, meilleur aérodynamisme et surtout économie du matériel et du carburant... il y a plein d'avantages.

Je ne connais pas bien le sujet, mais je me demande vraiment pourquoi, si c'est une si bonne solution (et théoriquement c'est une bonne solution de transition pour réduire la consommation de pétrole, en attendant de savoir la supprimer), aucun constructeur (à part Renault ) ne l'a exploité en série?????

Où est le bug qui rend cette solution non industrielle?
Le prix?
La rentabilité?
La fiabilité des batteries/supercondensateurs??

A mon sens, le principal problème, c'est "l'inertie" des constructeurs. En effet, que l'on peut vendre une technologie déjà connu, pourquoi s'embêter à déveloper du nouveau ?

Si le pétrole n'avait pas tant augmenté jusqu'à cet été, si les politiques ne s'étaient pas mis à s'intéresser un tout petit peu à l'écologie, aucun des exemples çi-dessus n'aurait ne serait-ce qu'atteint le stade de projet.

L'attente de la demande est une bonne excuse quand on vait comment les constructeurs savent créer le besoin pour des options parfaitement inutiles.Et puis les clients potentiels pourraient répondre qu'il attendent des propositions.

Le surcoût ? Les diesels aussi en ont soufaires, mais, ils ont su s'imposer sur certains marchers. De plus, le surcoût baissera quand la technologie se répendra. Combien coûtaient les premiers lecteurs de DVD et combien coûtent-ils aujourd'hui ?

La durée de vie des batterie serait ce qui m'inquièterait le plus. Mais sur le topic de la futur Renault électrique, quelqu'un annonçait une durée de vie des batterie égale à celle de la voiture.


A titre de comparaison, rappelez-vous des premiers moteur diesels à injection directe. Seuls quelques constructeurs y croyaient et ont dévelopé la technologie. Renault disait que le jeu n'en valait pas la chandelle et ne s'y est mis que tardivement. Ainsi il à prix du retard qu'il à eût du mal à ratrapper. Les premiers DTi ont été catastrophique et l'image de Renault en souffre encore.

L'explication vient du fait que la manière dont on nous présente les performances des voitures Hybride est a limite de la malhonnêteté intellectuel, pour ne vexer personne on va dire que c'est du markéting. Par exemple les performances moyennes et réellement utile de la Volt, seront certainement plus proche de celle d'une voiture diesel de 90ch que d'une de 150ch.

Les performences de la New-Bettle de TNO semble montrer le contraire.

Voici une Mitsubishi EVO 9 entièrement électrique. Ses performences sont parait-il bluffantes. Pourtant, pour assurer une autonomie de 250km le poids des batteries doit être conséquant. que les moteurs électrique soient allimenté par un moyen ou un autre, pourquoi les performences devraient-elles être diférentes ?

Voici un article sur le moteur dans les roues de Michelin:

http://www.lefigaro.fr/automobile/2008/10/04/03001-200810..-dans-les-roues-.php

http://www.cyberbougnat.net/Avec-Active-Wheel-Michelin,2331.html

C'est clair qu'on ne fait de recherche que sur des sujets rentables à moyen terme

Mais Renault, pour ne prendre qu'un exemple, à proposé sur le marché un Kangoo tout éléctrique ou hybride électrique il y à 6 - 10 ans, et le marché est resté sourd...... comme Toyota et la Prius 1, d'ailleurs

Produit insuffisament abouti, ou marché pas près, toujours est-il qu'il faut des reins très solide pour investir à perte pendant 5 ans, avec juste un espoir que ça s'amortisse plus tard.......
Quelques milliards ont été dilapidés pour développer le moteur adiabatique dans les années 80, ou le bioéthanol récemment, avec des changements de sens du vent brutaux qui ont fait tout perdre

Juste pour rappel, sur un moteur thermique, la puissance maximum n'est guère disponible que sur 5 à 10% de la plage d'utilisation. Parfois, cette puissance maxi n'est même disponible que sur une durée limité (over-boost) ou que sur un rapport de boite de vitesse (Laguna II 2,2l DCi 150ch uniquement sur le dernier rapport). Estr-ce plus honnête ?

Les gain d'un système hybride utilise chaque élément dans ce qu'il fait le plus efficacement : propulsion pour le moteur électrique, production d'électricité pour le moteur thermique.




Tout le problème viend du fait que les grandes entreprises ne voient plus
qu' à court terme et pense plus à verser de fort dividendes à leur actionnaires volatilles, qu'à la pereinité de l'entreprise sur le long terme.

Comme je l'ai dis plus haut, pour vendre des accessoires pas toujours pertinents, les commerciaux savent créer le besoin.

Dans l'article de Science & Vie traitant des voiture électrique (y compris les hybride à propulsion électrique) les constructeurs auraient surtout peur de ne plus être vue que comme des assembleurs de pièces car ils sont à l'heure actuelles principalement des motoristes. Cet argument me semble pertinent dans la frilosité des constructeurs.

Pour être motoriste chez un constructeur automobile, je ne peux que confirmer que l'électrique n'éveille pas un fol enthousiasme chez tous mes collègues

Mais bon, réinventer un couple moteur thermique à rendement tip-top et machine électrique pour faire des hybrides pour les déplacement longue distance fréquent est un beau challenge
Et acquérir les compétences de conception d'un moteur électrique aussi: aucun des moteurs "standards" dispo sur le marché ne répond au besoin de déplacement d'une voiture: tout est donc à réinventer

Opel présente l'Ampéra à genève. Il s'agit de la version Opel de la Volt. Il n'y a pas d'évolution notable, c'est domage.

Ca avance partout

Pour info un bus hybride (diesel-électrique) développé par solaris est en service (commercial) depuis quelques semaines à Strasbourg

Bon et bien pour passer le long week-end, j'ai essayé d'imaginer ce que renault aurait pu sortir dans la famille mégane pour implanter ce type de motorisation hybride, je l'ai appelé la BIOXANE (mélange de monospace et de 4x4).

SUPERBE

Merci, mais mon épouse préfére cet arrière, es-tu de son avis?

Lagouna2 tu déchires!!!!!!! les 2 versions me plaisent

Magnifique!!!

Voici un prototype de véhicule hybride rechargeable à dominante électrique où le moteur à explosion est remplacé par une turbine,. L'ensemble est environ deux fois plus sobre qu'un véhicule classique.

toutes mes félicitations j'adore cette face avant !!!!!

Je n'ai qu'un mot à dire : J'ADORE !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

J'ai l'impression de voir ce qu'aurait pu être le projet H95 en version hybride... Très convaincant ! Y a personne chez Renault qui lit ces pages et qui pourrait proposer de la faire ?

Pas d'hybride chez Renault!
Que du Zéro Emission...
A savoir, en fat l'hybride n'est pas la panacée... Cela coute cher à produire et pollue aussi!
En fait au total, un bon diesel bien fait, apporte autant qu'un hybride......
Du point de vue pollution;
Cdlt;
Gg

Je ne suis pas d'accord avec toi. Déjà on sais que l'alliance travaille sur l'hybride ce n'est pas ou plus un secret. Et je pense que ce genre de motorisation peut apporter beaucoup dans les catégories de 4x4 ou de grand monospace....

L'h'hybride n'est pas la panacée, mais il ne faut pas déconner non plus, c'est bien mieux que le thermique.

Ce que tu dis n'est vrai que pour le cas de la technologie à dominente thermique, telle que celle de la Pirus. Là, il est vrai que c'est peu intéressant par rapport à du diesel.

Par contre, l'hybride à dominante électrique (comme la GM Volt) est beaucoup plus intéressant, surtout losrque l'on remplace le moteur à explosion par un moteur stirling ou une turbine, dont les rendement sont bien meilleur.

La Frazer-Nash Namir est une hybride à dominante électrique de 370ch. Elle abat le 0 à 100km/h en 3,5s, le 0 à 200km/h en 10,4s et peut dépasser les 300km/h.

Pourtant, grâce à sa technologie hybride série, elle ne consomme en moyenne que 2,6l/100km. En rechargeant la voiture avant le départ, l'autonomie avec le réservoir de 50l peut atteindre 2000 km. Le moteur thermique est un moteur Wankel.

Quel moteur thermique seul est capable des mêmes prouesses ?

Les chiffres annoncés par des PME inconnues, je m'en méfie beaucoup! Ca a de grandes chances d'être bidon, ou alors le type dans son garage fait mieux que des milliers d'ingénieurs partout dans le monde?

Sinon, il faudrait penser à adopter la terminologie que tout le monde utilise plutôt que d'inventer du vocabulaire.

Mild hybrid --> Insight : le moteur électrique est là en pur soutien
Full hybrid --> Prius : le moteur électrique est capable de propulser la voiture sans l'aide du moteur thermique mais sur de très courtes distances et à faible vitesse. La batterie est rechargée quand la voiture roule
Plug-in hybrid --> pareil que le full hybrid mais la batterie est rechargeable sur une prise, a une plus grosse capacité et on peut rouler en électrique sur des distances significatives (plusieurs dizaines de km)
Range extender --> Chevrolet Volt, comme du plug-in sauf que le moteur thermique sert à recharcher les batteries (et pas à propulser la voiture)

L'entreprise Frazer-Nash, si elle n'est pas d'envergure internationale, ne semble pas être totalement inconue.

D'autre part, tout au long de l'histoire industrielle, on a pu voir des "PME" inover. A commencer par Renault qui n'a pas attendu d'être une multinationale pour inventer la prise directe. De même, Apple n'a pas attendu d'être ce qu'elle est aujourd'hui pour inventer un ordinateur "grand publique".

Il me semble donc qu'il n'y a rien d'incongrue à ce qu'une PME puisse faire mieux de des entreprise plus grandes.



Ce terme n'ont aucun caractère de standardisation. Il sont employé par certaines personnes et pas par tout le monde.

D'autre part, tes définitions ne semblent pas tout-à-fait justes, puise-que selon Toyota, la nouvelle Prius est une "Plug-In" mais n'est pas capable de parcourire des dizaines de km (enfin, peut-être une ou deux) en tout électrique.

Désolé mais on ne peut pas comparer une industrie à ses débuts (l'automobile il y a 100 ans, l'informatique il y a 30 ans) où un petit génie seul peut tout révolutionner avec une bonne idée, et une industrie de masse nécessitant des moyens techniques importants et une ingénierie de pointe. Je serais très prudent vis à vis de ces chiffres, en tout cas je les prendrais pas pour argent comptant.

Pour les définitions, je peux t'assurer qu'elles ont un caractère quasi-universel, de toute façon l'industrie a besoin de termes clairs, si chaque constructeur y va de son terme, personne ne s'y retrouve. En plus par rapport à tes 2 termes, "mes" définitions ont le mérite d'être 4, d'où une meilleure précision.
Enfin la Prius actuelle n'est pas une plug-in hybrid. Toyota a présenté sa Prius plug-in qui est une version plus élaborée de la Prius normale qui elle est full-hybrid. Mais la Prius plug-in (rechargeable donc) n'est pas encore en vente.

D'une certaine manière, l'industrie automobile est en train de renaitre au travers de l'électrisation de l'automobile. Beaucoup de chose sont à inventer et les petits génie y auront, sans doute, une grande place.

Pour ce qui est des chiffres, cela correspond à ce qu'annonce GM pour la Volt, ou même à ce que TNO annonçait pour sa New-Beetl modifiée.




C'est tout-à-fait vrai.




Autant pour moi.

Niveau conso une simple logan DCI avec 5 vraies places et un coffre, un peu optimisé, fait aussi bien pour X fois moins chère et compliqué.
http://www.auto-innovations.com/actualite/994.html

Les performances ne sont pas tout-à-fait les mêmes.

Restons dans ce qui est comparable.

Lotus propose un prolongateur de batterie.

Ces performences sont très moyennes 15 à 35 kW pour un moteur de 1,2l, mais il ne pèse que 56kg.

Bien souvent avec ce genre de proto on a d'un coté les performances et de l'autre la conso jamais les deux a la fois.
mais bon tu as raisons il faut comparer ce qui est comparable, d'un coté on a une voiture issue de la grande serie, avec un moteur largement diffusé, dont les performances ont été vérifié lor du chalenge bibendum.
Et de l'autre on un proto en fibre de carbone, utilisant un moteur dont on ne sait pratiquement rien, avec des performances, conso, que personne n'a put vérifier.

Bon tout ce que je veux dire c'est qu'un bon vieux diesel optimisé peu faire au moins aussi bien que les hybrides les plus sophistiqué, alors pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué.
Encore un exemple:
Essai Toyota Prius 3 : les vérités qui dérangent(pas de pub)

Il reste quand même un avantage des hybrides séries sur les diesel (et même sur les hybrides parralelles) : sur des trajet pouvant aller jusqu'à 60km, ils peuvent n'utiliser que leur propulsion électriques.

et en émettant des NOX, du SO2, des particules, ........ que l'hybride en particulier et les essences en général n'émettent pas....

Oui mais moins de CO2, CO, et HC (Hydrocarbures imbrulés)...