Cela fait partie de l’instinct de l’être humain : rechercher de nouvelles formes d’énergie, les intégrer à celles qu’il utilise déjà, créer de nouveaux outils et les perfectionner pour obtenir quelque chose de mieux. Lorsqu’il y a quelques millénaires, nos ancêtres ont réussi à utiliser l’énergie du cheval pour le travail humain, ils ont créé la première technologie hybride. Cette technologie était si puissante et révolutionnaire que certains pensaient que ces hommes à cheval étaient des dieux. C’est ce que raconte le mythe des Centaures : notre capacité à unir ce qui est séparé, à créer ce qui n’existe pas encore.
Comme les peuples de cette époque, nous, contemporains, conservons le même instinct d’innovation, mais avec de nouveaux besoins et de nouvelles responsabilités vis-à-vis d’une nature qui peine à absorber notre consommation et à régénérer ses réserves. De nouvelles façons de se déplacer ont donc été créées, mêlant l’énergie de l’électricité aux moteurs à combustion. Les différents types de moteurs hybrides modifient à nouveau notre façon de nous déplacer, et ce n’est pas fini.
Encore une fois, il faut aller plus loin, trouver de nouvelles formes d’énergie et perfectionner celles qui existent, pour transformer notre façon de faire, de travailler, de nous déplacer.
La naissance du moteur hybride
Les sociétés actuelles, dans leur quête d’une mobilité propre et moins polluante et dans leur irrépressible créativité, ont su créer des moteurs qui combinent les avantages des moteurs à combustion interne avec ceux des moteurs électriques. En effet, l’idée d’un moteur hybride remonte à plus de cent ans, lorsque le génie d’un jeune ingénieur autrichien nommé Ferdinand et surnommé Porsche, futur fondateur du constructeur automobile du même nom, l’a conduit à breveter un nouveau système de propulsion hybride.
Lors de ses expériences, combinant quatre moteurs électriques à batterie dans les moyeux de roue de Porsche, il s’est toutefois rendu compte que le système était trop lourd, ce qui ne permettait pas d’obtenir une autonomie et une poussée satisfaisantes. Il a donc décidé de réduire le nombre de batteries et de coupler le système à un moteur à essence qui rechargeait les batteries restantes, créant ainsi le premier système hybride léger de l’histoire.
Ce système a connu le succès pendant plusieurs années, bien qu’il soit très coûteux et techniquement exigeant. Il faut savoir qu’au début des années 1900, un tiers des voitures circulant aux États-Unis étaient équipées d’un système de propulsion électrique. C’était jusqu’au système introduit par Henry Ford avec ses chaînes de montage. En produisant sans cesse en masse des moteurs à combustion à des prix bien inférieurs à ceux de la concurrence, il a considérablement freiné le développement des moteurs électriques et de leurs dérivés, mais n’a jamais complètement stoppé leur développement par les passionnés et les visionnaires de toutes les époques.
Les différences entre électrique et hybride
La différence entre les deux modes de traction est déjà définie par le nom: dans le cas des voitures électriques, nous avons un moteur totalement électrique (full electric), tandis que dans les voitures hybrides, nous avons deux moteurs, l’un à essence et l’autre électrique. Le fonctionnement de ce dernier est dicté par la technologie utilisée, de sorte que nous pouvons avoir des moteurs électriques qui permettent la traction du véhicule et des moteurs électriques qui ne font qu’aider certaines fonctions de la voiture.
Fonctionnement des moteurs hybrides
Les voitures hybrides d’aujourd’hui représentent la solution la plus avancée et la plus innovante de l’automobile moderne, en combinant les avantages des moteurs à combustion avec ceux des moteurs électriques. D’énormes progrès ont été réalisés grâce à ces visionnaires, qui ont su susciter l’intérêt du public avec des moteurs de plus en plus récents, des performances de plus en plus sportives chaque année et la capacité d’offrir une expérience de conduite soutenue par une technologie sophistiquée, grâce aux nombreux systèmes de contrôle et de sécurité intégrés dans les voitures modernes.
Mais comment fonctionnent les voitures hybrides ? Comme à l’époque de l’ingénieur Porsche, la voiture hybride associe un moteur électrique à un moteur à combustion interne. Le moteur électrique est alimenté par des batteries lithium-ion qui peuvent être rechargées de différentes manières, soit par freinage régénératif, soit en utilisant le moteur à combustion lorsqu’il est en action, son rôle étant de recharger les batteries en fournissant l’énergie nécessaire au moteur électrique.
La classification la plus traditionnelle distingue le mild hybride, full hybride et le plug-in hybride.Dans les deux premiers types, la recharge est déterminée par des systèmes internes, tandis que dans le dernier, la batterie peut être connectée à un système de recharge spécial pour les voitures électriques.
Une autre classification est basée sur le système d’alimentation, qui peut être de trois types : série, parallèle ou mixte.
Système d’alimentation en série
Dans le système en série, comme dans le système E-Power du Nissan Qashqai, le moteur à combustion sert uniquement de générateur pour le moteur électrique. Il n’est donc aucunement relié aux roues et n’assure pas la traction du véhicule.
Système d’alimentation parallèle
Dans le système parallèle, en revanche, courant dans la plupart des voitures, le moteur à combustion est assisté par le moteur électrique et est nécessaire pour le démarrage et la traction. Les deux moteurs sont reliés aux roues. En fait, le moteur électrique peut également déplacer le véhicule dans certaines limites de vitesse ou dans d’autres situations, mais c’est avant tout le moteur thermique qui se charge de la propulsion. Dans ce cas, les batteries peuvent être rechargées soit par le moteur thermique, soit par le système de freinage régénératif.
Système d’alimentation mixte
Le système mixte, comme on peut facilement le déduire, est le résultat d’une combinaison des deux. Il se compose d’un générateur et de deux moteurs, l’un électrique et l’autre thermique. À faible vitesse, c’est le moteur électrique qui est actif, tandis qu’à vitesse plus élevée, c’est le moteur thermique qui se charge de la propulsion. Les deux moteurs sont activés lorsqu’une puissance supplémentaire est nécessaire. La Toyota Prius Hybrid est un exemple d’utilisation du système appelé « hybride parallèle-série ».
Types de voitures hybrides
Il existe de nombreuses solutions de voitures hybrides sur le marché, qui présentent des caractéristiques et des fonctionnalités différentes. Pour choisir celle qui vous convient le mieux, vous devez évaluer plusieurs facteurs : personnels, économiques et utilitaires.
Par exemple, une voiture Mild Hybride est équipée d’un petit moteur auxiliaire qui aide le moteur thermique à être plus efficace, mais qui n’est pas capable de propulser la voiture. Si nous sommes des personnes qui parcourent beaucoup de kilomètres sur des itinéraires extra-urbains, peut-être pas sur le plat, nous préférerons ce type de voiture car elle sollicite moins le moteur et nous aide à économiser de l’argent, ou si nous voulons un moteur plus vigoureux au démarrage ou à l’accélération.
En revanche, si nous vivons en ville et effectuons de nombreux petits trajets urbains, nous préférerons opter pour une voiture Full Hybride ou une voiture Hybride Plug-In, car elles sont équipées d’un moteur électrique plus puissant et peuvent déplacer le véhicule à faible vitesse, ce qui nous permet de ne pas utiliser de carburant pendant ces phases en fonctionnant entièrement à l’énergie électrique.
En général, tous les types de voitures hybrides présentent des avantages en termes d’efficacité, de consommation de carburant et de performances. Pour faire le meilleur choix, chacun devra donc peser ses propres priorités entre l’environnement, le coût, l’efficacité et les performances.
Différences par rapport aux voitures à combustion interne
Les voitures hybrides présentent des avantages par rapport aux voitures à combustion interne, et pas seulement d’un point de vue purement technique. En effet, de nombreuses municipalités italiennes offrent des primes substantielles pour l’achat de véhicules hybrides, sans compter qu’ils bénéficient souvent de l’accès aux zones à circulation restreinte dans de nombreux centres-villes historiques et d’avantages fiscaux, tels que l’exonération du paiement de la taxe sur les véhicules pendant les premières années.
Que ce soit par simple curiosité ou pour économiser de l’argent grâce aux avantages indéniables de cette technologie en constante évolution, ces types de voitures, qui se situent entre un passé presque oublié et un avenir qui s’oriente vers le changement, représentent un choix intelligent et pratique sur le marché aujourd’hui.
Consommation de carburant des voitures hybrides
Les voitures hybrides peuvent offrir une consommation de carburant inférieure à celle des voitures conventionnelles, grâce aux technologies et aux systèmes embarqués.
Le système Start&Stop, qui éteint automatiquement la voiture lorsqu’elle ne roule pas, le système de récupération d’énergie au freinage et l’assistance fournie par le moteur électrique lors de l’accélération sont des exemples de la manière dont il est possible d’augmenter l’efficacité globale de la voiture avec des mesures minimales, en réduisant la consommation de carburant, les coûts de carburant et en apportant un bénéfice immédiat au budget des ménages, tout en contribuant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Les économies obtenues dépendent, comme pour toutes les autres voitures, du modèle de voiture et du type de conduite, mais en moyenne, on peut s’attendre à une réduction de 20 à 30 % de la consommation de carburant par rapport aux voitures conventionnelles. Les économies obtenues nous permettent à moyen et long terme d’amortir même l’investissement initial en raison du coût plus élevé que cette catégorie de véhicules a en moyenne.
Le monde de l’automobile est encore en pleine mutation vers un avenir qui s’oriente rapidement vers une conversion presque totale aux véhicules électriques pour la mobilité privée, et les voitures hybrides peuvent jouer un rôle fondamental dans cette phase, représentant un pont qui ne demande qu’à être franchi.