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Véhicules hybrides

Qu'est-ce qu'un véhicule hybride léger et comment son système de micro-hybridation (mHEV) fonctionne

27 avril 2023

En ces temps de crise économique et de hausse des prix des carburants, les conducteurs recherchent les véhicules les plus économiques possibles, tandis que les constructeurs cherchent les meilleurs moyens de se conformer efficacement à des limites d'émissions de plus en plus strictes. Les véhicules portant l'acronyme mHEV constituent une alternative intéressante aux modes de transport « verts » encore relativement coûteux. Alors qu'est-ce qu'un véhicule hybride léger ? 

mHEV – qu'est-ce que cela signifie ?

Vous rencontrerez peut-être le terme mHEV lorsque vous chercherez des informations sur les différents types de véhicules hybrides. Cet acronyme est dérivé de Mild Hybrid Electric Vehicle (véhicule électrique hybride léger ou avec micro-hybridation). L'hybride « mild » est l'un des trois types de voitures hybrides, qui comprennent également l'hybride complet (HEV) et l'hybride rechargeable (PHEV). Un véhicule hybride léger est une solution intermédiaire entre un moteur à combustion interne traditionnel et un véhicule hybride complet, et comporte donc des systèmes électriques moins complexes. C'est pourquoi cette solution, souvent appelée "substitut hybride", est beaucoup plus abordable et est également considérée comme présentant moins de pannes que les voitures hybrides traditionnelles. Elle permet également de profiter de l'avantage important de ce type de véhicule, à savoir sa grande fiabilité en hiver. L'énergie de la batterie permet au moteur de fonctionner en douceur, même à des températures très basses. Le système mild hybrid peut être utilisé aussi bien avec des moteurs à essence qu'avec des moteurs diesel. Le premier est principalement recommandé pour la conduite en ville ou les trajets de courte distance, tandis que le second est recommandé pour les trajets plus longs et les charges lourdes nécessitant un couple élevé, par exemple dans les régions montagneuses. 

Comment fonctionne un hybride léger ? 

L'objectif premier du mHEV est de réduire la consommation de carburant et les émissions du moteur à combustion interne. En même temps, grâce à la conception plus simple du système de propulsion, il est beaucoup moins cher à produire que les hybrides dits complets. Le principal composant du système hybride léger est une petite batterie et un générateur électrique, qui remplace les démarreurs et les alternateurs utilisés dans les véhicules traditionnels et agit comme un mini-moteur. L'énergie cinétique accumulée par le générateur lors du freinage, par exemple à l'approche d'un carrefour ou en descente, est utilisée ultérieurement pour, entre autres, aider au démarrage du moteur à combustion, alimenter les équipements embarqués ou augmenter le couple du moteur à combustion lors d'une accélération rapide. L'ensemble du système est contrôlé par un ordinateur de bord, qui assure une gestion efficace de l'énergie. On estime qu'une telle solution permet de réduire la consommation de carburant traditionnel d'environ 5 %, voire de 15 %. Les experts soulignent que les plus grands avantages du système hybride léger se font sentir surtout en conduite urbaine, qui nécessite des arrêts et des démarrages fréquents. En effet, ce type de conduite garantit une conduite plus souple, y compris lors des dépassements ou des entrées dans la circulation. Dans le même temps, en raison de la moindre sollicitation de l'unité de combustion, les émissions d'oxyde d'azote de certains véhicules hybrides légers peuvent être jusqu'à 50-60 % inférieures à celles des voitures à combustion conventionnelles. 

La technologie Mild Hybrid – en quoi diffère-t-elle des autres types de propulsion hybride ?

De nombreuses personnes se demandent si une voiture hybride légère est un véhicule hybride HEV. Étant donné que les véhicules hybrides légers ne disposent pas d'un moteur électrique traditionnel, mais plutôt d'un générateur de démarrage, ils ne peuvent pas être considérés comme des véhicules hybrides complets, qui disposent généralement de deux types de propulsion "indépendants". Contrairement à d'autres types de propulsion hybride, qui permettent de parcourir une certaine distance avec un moteur électrique seul, par exemple, ce type de système n'a qu'un seul mode : la combustion interne assistée par un moteur électrique. Le générateur électrique, associé à une batterie de faible capacité, n'est pas en mesure de conduire la voiture, mais seulement de soutenir le moteur à combustion interne, en le soulageant aux moments où la charge est la plus élevée et le rendement le plus faible. Ils réduisent ainsi la combustion et les émissions nocives et augmentent l'autonomie de la voiture. Selon certains fabricants, un tel système est censé fournir jusqu'à 25 % de couple en plus, et ce quel que soit le régime. On estime qu'une voiture équipée d'une telle solution d'entraînement gagne environ 10 à 20 chevaux. Tout cela sans qu'il soit nécessaire de recharger le véhicule, comme c'est le cas pour les hybrides rechargeables. Parmi les avantages de l'hybride doux, on peut également citer le fait que, contrairement à l'hybride complet, il dispose d'un système à basse tension qui ne nécessite pas d'entretien particulier. 

Volvo Mild Hybrid, Skoda Mild Hybrid et autres marques 

Aujourd'hui, de nombreux constructeurs proposent des voitures équipées de systèmes hybrides légers. Le précurseur de leur application à grande échelle a été la société Honda, qui a décidé de suivre une voie de développement complètement différente de celle de Toyota. Au fil du temps, d'autres constructeurs ont également suivi cette voie, si bien qu'aujourd'hui, on trouve sur le marché des solutions hybrides douces de Hyundai, Suzuki ou des solutions hybrides « mild » de KIA et Mercedes basées sur le diesel. En ce qui concerne les constructeurs européens, les hybrides légeres sont relativement répandus dans les offres des groupes Volvo ou Volkswagen, entre autres. Ce type d'entraînement a été appliqué à la Volkswagen Golf, par exemple, avec une installation de 48 volts, une batterie lithium-ion compacte qui se loge sous le siège du passager et un générateur électrique qui fait office d'alternateur et de démarreur. On trouve une solution similaire dans la populaire Skoda Octavia ainsi que dans les modèles de voitures de luxe d'Audi. 

Composants automobiles pour mHEV fabriqués à partir de matériaux innovants 

Comme les batteries électriques prennent beaucoup moins de place dans les mHEV que dans les véhicules hybrides ou électriques traditionnels, les concepteurs de voitures ont plus de possibilités de personnaliser l'intérieur de l'habitacle et le compartiment à bagages. Dans le même temps, la conception de la voiture doit être aussi légère que possible pour minimiser la consommation de carburant du moteur à combustion interne. C'est là que les mousses plastiques innovantes viennent à la rescousse. Le polypropylène expansé PPE permet la production économique de divers types de pièces automobiles, dont le poids peut être réduit de moitié par rapport à leurs équivalents en matériaux traditionnels. Les sièges, les revêtements de sol ou les tapis de porte produits avec ce matériau répondent simultanément aux exigences les plus strictes en matière de durabilité et de sécurité. Le matériau cellulaire est rempli à 95 % d'air, se caractérise par une résistance extraordinaire à tout dommage mécanique et possède également une mémoire de forme. Après une déformation momentanée, il reprend sa forme antérieure, ce qui lui permet de continuer à remplir sa fonction. C'est pourquoi les composants en PPE sont couramment utilisés comme éléments d'amortissement dans les pare-chocs modernes. Par ailleurs, les excellentes propriétés de la mousse en matière d'isolation thermique, acoustique et électrique ont conduit les concepteurs automobiles à l'utiliser dans des applications modernes telles que la fabrication de batteries pour les voitures électriques ou même de dômes de protection pour les réservoirs d'hydrogène. 

Photo principale: newsroom.toyota.eu

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