moteurs hybrides : concepts, avantages et inconvénients, modèles

Les motorisations alternatives sont des concepts de propulsion qui se distinguent – pour simplifier – des technologies traditionnelles établies sur le marché automobile (Essence moteur 2 temps). Il s’agit d’une part de carburants alternatifs comme l’hydrogène, l’éthanol ou le gaz, et d’autre part de moteurs hybrides comme les moteurs hybrides et électriques.

L’objectif de ces alternatives est, d’une part, de remplacer les carburants fossiles épuisables que sont l’essence et le diesel et, d’autre part, de maîtriser les problèmes environnementaux causés par ces carburants (mots-clés : émissions de dioxyde de carbone, émissions polluantes, pollution aux particules fines).

Dans la suite de cet article, nous allons vous donner un bref aperçu des technologies les plus courantes et vous présenter leurs principaux avantages et inconvénients. Le guide se termine par une liste des modèles actuellement disponibles sur le marché.

Carburants alternatifs

Les carburants alternatifs à l’essence et au diesel sont aujourd’hui assez nombreux. Elles vont de l’hydrogène au gaz en passant par l’éthanol et les biocarburants. Cependant, nombre de ces sources d’énergie sont principalement utilisées comme complément aux carburants fossiles ou sont encore en cours de développement.

Jusqu’à présent, seul le gaz a pu s’établir comme carburant alternatif à part entière : sous forme de gaz naturel et surtout sous forme de GPL.

Gaz de pétrole liquéfié (GPL)

Le GPL est un mélange de gaz liquéfiés, généralement composé de propane et de butane. Il s’agit en fait d’un déchet longtemps inutilisé de l’extraction du pétrole et du gaz naturel, les gaz se liquéfiant sous pression. Outre le terme Autogas, la désignation gaz liquéfié ou l’abréviation LPG, qui vient de l’expression anglaise « Liquefied Petroleum Gas », est également très répandue.

D’un point de vue chimique, le mélange de GPL est étroitement apparenté à l’essence, c’est pourquoi il peut être utilisé sans problème – avec seulement quelques adaptations – dans les moteurs à essence classiques.

Sécurité : le GPL est utilisé depuis longtemps dans le domaine du camping et du plein air, pour la cuisine, la réfrigération ou le chauffage. Lorsqu’il est utilisé comme carburant, un réservoir avec de solides parois en acier et des vannes d’arrêt électromagnétiques assurent la sécurité habituelle des voitures.

Gaz naturel (GNC ou GNL)

Le gaz naturel est une matière première combustible d’origine organique, composée en grande partie de méthane (environ 85%) et pour le reste d’azote et de dioxyde de carbone. Il est proposé sur le marché sous forme comprimée, le GNC (gaz naturel comprimé), ou plus rarement sous forme liquide, le GNL (gaz naturel liquéfié). Le gaz naturel liquéfié présente l’avantage d’une densité énergétique nettement plus élevée. Pour qu’il devienne ou reste liquide, il doit cependant être extrêmement refroidi (en dessous de moins 160 degrés Celsius), ce qui pose encore des problèmes dans la pratique.

Le gaz naturel peut également être utilisé dans les moteurs à essence classiques.

Sécurité : les réservoirs de GNC sont conçus pour une pression de service extrêmement élevée (200 bars et plus), et dans des cas extrêmes, le gaz peut être évacué ou brûlé de manière contrôlée par des soupapes de sécurité. La sécurité est donc également garantie sans restriction pour les moteurs CNG.

Concepts de propulsion alternatifs

Moteurs hybrides

On parle de moteurs hybrides lorsque différentes sources d’énergie ou différents concepts de propulsion se combinent dans un véhicule pour le faire avancer. Selon les disponibilités ou les souhaits, un moteur peut être utilisé pour la conduite. Les configurations hybrides les plus courantes sont la combinaison :

• de moteur à essence et de propulsion au gaz ainsi que
• du groupe diesel ou essence et du moteur électrique.

Selon le type de coopération, on distingue en principe les véhicules micro-hybrides, semi-hybrides et entièrement hybrides. Les voitures entièrement hybrides peuvent non seulement fonctionner avec un moteur à essence ou diesel, mais le moteur électrique peut également entraîner le véhicule seul si nécessaire. La puissance du moteur électrique est donc supérieure à celle des véhicules micro-hybrides ou semi-hybrides, où un démarreur-générateur produit certes de l’électricité – surtout lors du freinage et du roulage – mais assiste seulement le moteur à combustion dans sa propulsion.

Plug-In-Hybrid Range-Extender : il existe en outre deux variantes très répandues. D’une part, l’hybride plug-in, dans lequel l’accumulateur qui alimente le moteur électrique peut également être rechargé via le réseau électrique. Et d’autre part, les « range extenders », qui roulent principalement à l’électricité. Mais la batterie peut aussi être rechargée à l’aide d’un moteur à combustion et d’un générateur, ce qui augmente l’autonomie (en anglais range).

Sécurité : les moteurs hybrides ne se distinguent pas des moteurs classiques sur ce point.

Moteurs électriques

Les véhicules électriques sont des voitures propulsées par un moteur électrique, qu’il s’agisse d’un moteur à courant continu, d’un moteur synchrone piloté par un convertisseur ou d’un moteur asynchrone piloté par un convertisseur. Le moteur électrique tire son énergie d’un accumulateur d’énergie (batterie), l’énergie ne devant pas nécessairement être stockée sous forme de courant. La plupart des batteries, y compris la technologie dominante des accumulateurs lithium-ion, stockent l’énergie par exemple sous forme chimique ; une forme particulière est la pile à combustible qui contient un carburant – par exemple de l’hydrogène – qui produit l’énergie électrique. On distingue généralement ces voitures électriques des véhicules électriques légers.

Sécurité : les composants haute tension d’une voiture électrique sont équipés d’un système de coupure forcée qui garantit l’absence de tension sur toutes les parties du véhicule, même en cas d’accident. Il n’y a donc pas de risque accru pour la sécurité.

Avantages et inconvénients des motorisations alternatives

Gaz de pétrole liquéfié

+ frais de carburant réduits, en moyenne environ 0,80 euro/litre (été 2015) ; le diesel coûte actuellement environ 1,23, le Bénin 1,45 euro par litre

+ avec le GPL, la consommation augmente légèrement, c’est pourquoi les coûts de carburant du GPL représentent en fin de compte environ 60 à 70% de ceux de l’essence.

+ moins de gaz d’échappement ; par rapport à l’essence, selon le mélange, jusqu’à 80% d’oxyde d’azote en moins et 15% de dioxyde de carbone en moins

+ avantages fiscaux jusqu’en 2018 (l’essence est par exemple taxée à 65 centimes/litre, le GPL à 10 centimes/litre).

+ nettement plus silencieux que les moteurs diesel

+- la perte de puissance due à un plus grand déplacement d’oxygène peut généralement être compensée

– coût d’achat généralement un peu plus élevé

– consommation de 10 à 30% plus élevée qu’en mode essence

– densité de stations-service un peu plus faible ; actuellement, il existe en France environ 6 900 stations-service GPL sur un total d’environ 14 000 stations-service

– contrairement au gaz naturel, le GPL doit être livré par la route

– Déchet de l’extraction du pétrole

Gaz naturel

+ faible coût du carburant (actuellement, par exemple, environ 60 centimes moins cher que l’essence)

+ émissions de gaz d’échappement et de polluants particulièrement faibles : 25% de CO2 en moins, 75% de monoxyde de carbone en moins, 60% d’hydrocarbures réactifs en moins que l’essence ; 5% de CO2 en moins, 50% de monoxyde de carbone (CO) en moins, environ 70% d’oxydes d’azote en moins, jusqu’à 99% de particules fines (suie, etc.) en moins que le diesel

+ avantage fiscal jusqu’en 2018 (80% de moins que l’essence, 70% de moins que le diesel)

+ peut être distribué par le réseau de gaz naturel

– émissions élevées de méthane ; malgré sa courte durée de vie, le méthane a un potentiel de réchauffement global environ 30 fois plus élevé que le CO2 sur une période de 100 ans.

– faible nombre de stations-service (environ 900)

– puissance du moteur réduite (10 -15%)

Moteurs hybrides

+ émissions polluantes réduites

+ économies de carburant d’environ 15 à 25%, selon le système utilisé

+ accélération plus rapide (env. 10 à 20%)

+ cet avantage se manifeste surtout dans la circulation urbaine et sur les courtes distances

+ technique sophistiquée, parfaitement adaptée à la vie quotidienne

– coûts d’acquisition plus élevés

– choix de modèles plus restreint

Moteurs électriques

+ couple ou puissance avantageux (entre autres, accélération sans à-coups)

+ faible consommation

+ structure de la chaîne cinématique plus simple, moins de pièces d’usure

+ rendement élevé (plus de 90%, moteur à essence autour de 35%)

+ faibles émissions locales de polluants et de dioxyde de carbone, mais uniquement si l’énergie électrique provient de sources renouvelables (sinon, les émissions de CO2 sont du même niveau que celles des moteurs à essence).

+ en cas d’autoproduction d’électricité renouvelable, grande autarcie et faible dépendance vis-à-vis du prix de l’électricité

+ faible niveau de bruit et de vibrations

– faible autonomie (généralement inférieure à 200 km, mais pouvant aller jusqu’à 500 km)

– coûts d’acquisition relativement élevés

– perte de valeur élevée

– Durée de vie de la batterie (perte de capacité) ; cependant, de nombreux fabricants garantissent désormais une certaine durée de vie.

– peu de stations de recharge

– temps de charge parfois long (selon le système de charge, systèmes de charge rapide généralement payants)

Modèles hybrides et électriques actuels

Gaz de pétrole liquéfié (GPL) :

Dacia – Sandero, Logan MCV, Lodgy, Duster, Dokker

Ford – Fiesta, B-Max, Focus, Focus Turnier, C-MAX

Kia Picanto

Hyundai i10

Lada – Granta, Kalin, Taiga

Opel – Adam, Corsa, Meriva, Astra Sports Tourer, Zafira Tourer, Insignia, Insignia Sports Tourer, Mokka, Como Combi

VW Caddy

gaz naturel :

Audi A3 Sportback g-tron

Fiat – Panda, Punto, 500L,ÂFiorino, Qubo, DoblÃ

Mercedes – B 200, E 200

Opel – Zafira Tourer, Combo Combi

Seat – Mii, Leon

Skoda – Citigo, Octavia, Octavia break

VW – up !, Golf, Golf Variant, Touran, Cross Touran, Caddy (dans diverses variantes de carrosserie)

Moteurs hybrides :

Audi – A8 hybrid quattro, Q5 hybrid quattro

BMW – ActiveHybrid 3, ActiveHybrid 5, ActiveHybrid 7

Citroën DS5 Hybrid4

Ford Mondeo 2.0 hybride

Honda Jazz 1.3

Infiniti â Q50, Q70

Kia Optima hybride

Land Rover – Range Rover Sport 3.0 SDV6 Hybrid

Lexus – CT 200h, IS 300h, GS 300h, GS 450h, LS 600h, NX 300h, RX 450h,

Mercedes – C300 BlueTec Hybrid, E300 BlueTec Hybrid, S300 BlueTec Hybrid, S400 Hybrid

Peugeot – 3008 Hybrid, 508 RXH Hybrid4

Toyota – Yaris hybride, Auris 1.8 hybride, Prius 1.8 hybride,

VW – Jetta 1.4 TSI hybride, Touareg V6 TSI hybride

Hybride rechargeable

Audi A3 Sportback e-tron

BMW i8

Mercedes – C350 Plug-In Hybrid, S500 Plug-In Hybrid long

Mitsubishi Outlander PHEV

Porsche – Cayenne S E-Hybrid, Panamera S E-Hybrid

Toyota Prius 1.8 Plug-In

Volvo V60 D6 hybride

VW Golf GTE

Â&nbsp ;

Extenseur de portée

BMW i3 (avec prolongateur d’autonomie)

Opel Ampera

Cehvrolet Volt (identique à l’Opel Ampera)

Électro-automobiles :

BMW i3

Citroà « n – C-Zero Airdream Tendance, Berlingo First Electric

Ford – Focus électrique, Transit Connect électrique (Transporter)

Kia Soul EV

Mercedes B-Klasse électrique

Mitsubishi i-MiEV

Nissan – LEAF, e-NV200 EVALIA

Peugeot – iOn, Partner Electric (Kastenwagen)

Renault – Twizy 45, Fluence Z.E., Kangoo Z.E., kangoo Maxi Z.E.,ÂZoe

smart fortwo électrique

Tesla – Roadster, Model S 60 et 85, Model X

VW – e-up !, e-Golf

Entrées similaires :

Hybride ou électrique ? C’est ça qui compte ! Hybride ou électrique ? Que nous réserve l’avenir ? Tuning de voiture : conseils astuces Trouver un modèle hybride : Quelle voiture hybride me convient le mieux ? moteurs hybrides : informations sur le GPL et le GNC Changer l’amortisseur du hayon : voilà comment faire ! Une voiture électrique est-elle rentable ? La comparaison avec les moteurs à combustion Changer les freins : comment faire ! Ta voiture ne démarre pas : Voici les 10 causes les plus fréquentes ! Une panne de moteur imminente ? 12 Symptômes, 13 Causes Xénon ou LED ou halogène : Les différences en un coup d’œil ! Diesel ou essence – la comparaison en vaut la peine