La voiture hybride rechargeable expliquée : comment fonctionne-t-elle ?

Les voitures hybrides sont devenues une alternative populaire aux voitures traditionnelles à essence, en particulier pour les conducteurs soucieux de l'environnement et de l'efficacité énergétique. Ces véhicules combinent un moteur traditionnel à essence (ou diesel) et un moteur électrique pour réduire la consommation de carburant et les émissions de gaz polluants.

Comment fonctionne exactement une voiture hybride ? Dans cet article, nous allons vous expliquer les différentes technologies hybrides, les composants clés d'une voiture hybride, ainsi que son fonctionnement. Nous verrons également des exemples de voitures hybrides disponibles sur le marché et les avantages qu'elles peuvent offrir aux conducteurs. En fin d'article, nous vous donnerons également des conseils pour choisir une voiture hybride et l'utiliser de manière efficace.

Les différentes technologies hybrides

Il existe deux types de voitures hybrides : les hybrides non-rechargeables et les hybrides rechargeables.

hybride classique

Les hybrides non-rechargeables, également appelées hybrides classiques, utilisent un système de récupération d'énergie cinétique pour recharger la batterie. A chaque ralentissement ou freinage, la batterie se recharge un peu.  Le moteur thermique et le moteur électrique travaillent ensemble pour alimenter les roues de la voiture. La batterie est également utilisée pour stocker l'énergie récupérée lors du freinage. Ce type de voiture hybride ne peut pas être rechargé via une source externe, mais il est plus efficace que les voitures traditionnelles et offre une conduite plus silencieuse.

hybride rechargeable

Les hybrides rechargeables, également appelées PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles), peuvent être rechargés via une prise électrique. Ces voitures hybrides ont une batterie plus grande que les hybrides non-rechargeables et peuvent parcourir des distances plus longues en mode électrique pur. Lorsque la batterie est déchargée, le moteur thermique prend le relais pour alimenter les roues de la voiture. Les hybrides rechargeables peuvent être plus chers que les hybrides non-rechargeables, mais offrent une meilleure efficacité énergétique et peuvent offrir une conduite entièrement électrique sur de courtes distances.

En comprenant les différentes technologies hybrides disponibles sur le marché, les consommateurs peuvent choisir la voiture qui convient le mieux à leurs besoins et à leur budget. 

Les composants clés d'une voiture hybride rechargeable

Les hybrides PHEV utilisent plusieurs composants clés pour combiner les moteurs thermiques et électriques et offrir une meilleure efficacité énergétique. Voici les principaux composants d'une voiture hybride :

• Le moteur thermique : le moteur à combustion interne fonctionne de manière similaire à celui d'une voiture traditionnelle, mais il est souvent plus petit.

  

• La batterie : la batterie rechargeable stocke l'énergie électrique nécessaire pour alimenter le moteur électrique. Elle a une capacité moins importante que pour une voiture électrique, avec une autonomie autour de 50 km. 
• Le générateur électrique : appelé aussi alternateur, le générateur électrique est utilisé pour convertir l'énergie cinétique du véhicule en électricité pour recharger la batterie en roulant.
• Le moteur électrique : le moteur électrique est alimenté par une batterie rechargeable et fournit de la puissance supplémentaire pour propulser la voiture.

  

• Le système de freinage régénératif : ce système permet de récupérer l'énergie cinétique lors du freinage et de la stocker dans la batterie.
• Le système de transmission : le système de transmission combine les deux moteurs pour fournir la puissance nécessaire aux roues.
• Le système de gestion de l'énergie : ce système contrôle la distribution de la puissance entre les moteurs et la batterie pour maximiser l'efficacité énergétique.

Tous ces composants sont soigneusement conçus pour fonctionner ensemble de manière à offrir une expérience de conduite fluide et efficace.

Comment fonctionne une voiture hybride-rechargeable  ?

Le fonctionnement d'une voiture hybride-rechargeable peut varier en fonction de la configuration utilisée, mais en général, le processus comprend 4 modes de fonctionnement :

1- Propulsion électrique : silence et zéro emmission

Au démarrage, la voiture est alimentée par la batterie électrique, qui fournit du courant au moteur électrique. Celui-ci entraîne directement les roue. Le moteur thermique ne démarre que lorsque cela est nécessaire, par exemple lorsqu'il y a une forte demande de puissance. Dans ce mode, le fonctionnement et le niveau de confort (bruit et vibrations réduits) sont les même que pour une voiture électrique. 

2- Propulsion thermique : pour les longs trajets

Lorsque le moteur électrique est accouplé à la transmission de la voiture (grâce à un système d'embrayage), il transmet sa puissance directmement aux roues, comme c'est le cas pour un véhicule thermique traditionel. La propulsion thermique est utilisée à vitesse élevée (ou le moteur électrique a un moins bon rendement), ou bien lors de longs trajets lorsque les batteries sont déchargées. 

3- Propulsion hybride : le meilleur des deux mondes

En cas de besoin important de puissance (pour un dépassement par exemple), les deux moteurs peuvent fonctionner simultanément. La puissance produite par le moteur thermilque s'ajoute alors à celle du moteur électrique. 

4- Le freinage régénératif : pour récupérer de l'énergie

Lorsque la voiture freine, le système de freinage régénératif convertit l'énergie cinétique du mouvement de la voiture en électricité, ce qui permet de recharger la batterie. Sur un véhicule traditionnel, cette énergie est intégralement dissipée en chaleur dans les freins. Le système de freinage régénératif permet donc d'éviter de gaspiller cette énergie de freinage, et aussi de réduire les emmission polluantes liées aux particules émises par les freins. 

Le système de gestion électronique de l'énergie contrôle la distribution de la puissance entre les moteurs et la batterie pour maximiser l'efficacité énergétique. Lorsque la voiture roule à basse vitesse ou à l'arrêt, le moteur thermique peut s'éteindre complètement pour économiser du carburant et réduire les émissions.

En utilisant ces différents composants, une voiture hybride peut offrir une meilleure efficacité énergétique que les voitures traditionnelles. Elle peut également offrir une conduite plus silencieuse et plus confortable grâce à la puissance supplémentaire fournie par le moteur électrique.

Avantages et inconvénients d'une voiture hybride

Comme toute technologie, les voitures hybrides ont des avantages et des inconvénients. Voici quelques éléments à prendre en compte lors de l'achat d'une voiture hybride :

Avantages

• Économie de carburant : Si elles sont régulièrement rechargées, les voitures hybrides consomment moins de carburant que les voitures traditionnelles. Cela permet aux conducteurs de réduire leurs dépenses en carburant.
• Réduction des émissions de CO2 : Les voitures hybrides émettent moins de gaz d'échappement que les voitures traditionnelles. Cela réduit la pollution de l'air et contribue à préserver l'environnement.
• Conduite plus silencieuse : Le fonctionnement du moteur électrique de la voiture hybride rend la conduite plus silencieuse et agréable.
• Possibilité de conduite en mode électrique : Les hybrides rechargeables offrent la possibilité de conduire en mode électrique pur sur de courtes distances, ce qui peut être très pratique pour les trajets courts en ville.

Inconvénients

• Prix plus élevé : Les voitures hybrides sont sensiblement plus chères que les voitures traditionnelles en raison de leur technologie plus avancée, et du nombre de composants plus important. Les coûts de maintenance et de réparation peuvent également être plus élevés en raison des pièces supplémentaires. 
• Batterie moins durable : La batterie d'une voiture hybride peut nécessiter un remplacement après quelques années d'utilisation, ce qui peut être coûteux.
• Besoin de prise électrique pour les hybrides rechargeables : Les hybrides rechargeables nécessitent une prise électrique pour recharger la batterie, ce qui peut être difficile si vous ne disposez pas d'un accès facile à une prise électrique, soit au domicile, soit sur une borne de recharge publique. 

Nécessité de recharger sa voiture hybride-rechargeable

De nombreuses personnes ne rechargent pas leur voiture hybride au quotidien :

- Soit parce qu'elle n'y pensent pas, ou ne font pas la démarche de garer leur voiture à un emplacement disposant d'une prise. 

- Soit parce qu'il s'agit d'une véhicule d'entreprise, et que l'employeur fournit une carte leur permet de faire le plein d'essence gratuitement

Il est important de préciser que les voitures hybrides rechargeables ont besoin d'être rechargées régulièrement pour maximiser leur efficacité et économiser de l'essence. En effet, le poids important des batteries (autour de 300 kg sur un SUV hybride) augmente nettement la consommation par rapport à un modèle  thermique équivalent, et on perd tout l'intérêt de rouler en hybride dès qu'on ne recharge pas au quotidien. 

(couverture : Image frimufilms sur Freepik)