2. Moteur - D. Association Électricité-Carburant

L'objectif d'un système hybride est d'améliorer la consommation de carburant en associant un moteur thermique et un moteur électrique. Le pays pionnier en matière de de voitures hybrides a été le Japon et si ces système hybrides ont été jusqu'ici essentiellement employé dans un but environnemental les constructeur européens de voitures sportives ont commencés à en développer dans le cadre de la nouvelle génération de voitures performantes.

La principale faiblesse du moteur thermique tient à son rendement au démarrage et au ralenti. le moteur électrique, en revanche, est capable de fournir un couple maximal à un régime presque nul et son rendement très élevé permet de compenser le manque d'économie du moteur thermique à bas régime. Le moteur thermique reprenant l'avantage à régime élevé, une voiture associe les avantages des deux technologies.

Disposant d'un moteur électrique et d'une batterie, un système hybride peut en outre récupérer l'énergie. Lors de la décélération (en retirant simplement le pied de l'accélérateur) et au freinage, la rotation des roues amène le moteur électrique à faire office de générateur (animé par la simple rotation des roues) qui recharge la batterie. Cette énergie peut être utilisée par la suite pour alimenté le moteur électrique. L'énergie généralement perdue sous forme de chaleur au freinage génère ainsi de l'électricité.
Un autre avantage tien au fait que le moteur électrique peut jouer le même rôle qu'un compresseur au profit du moteur thermique. De nombreuses voitures hybrides fabriquées en Europe mettent en avant cet aspect, l'idée étant de parvenir à tirer d'un moteur de petite cylindrée les sensation d'un moteur de grosse cylindrée en le couplant à un moteur électrique à la place d'un compresseur.

Les mérites des systèmes hybrides varient selon le type de coopération entre moteur thermique et moteur électrique. Il existe plusieurs types de systèmes hybrides et ce nombres devrait continuer à croître. Des motorisations hybrides destinées aux supercars sont en cours de développement et il sera intéressant de constater quels types seront commercialisés à l'avenir.

Au démarrage ou au passage d'une vitesse faible à moyenne, le rendement du moteur thermique étant faible, c'est le moteur électrique qui assure seul le déplacement.

L'énergie du moteur thermique est divisé entre les deux systèmes (entrainement du générateur, d'une part, et des roue, d'autre part) par le mécanisme de répartition de puissance.

Grâce au boost fourni par la batterie, les moteurs thermique et électrique s'associent pour fournir une réponse rapide et un accélération fluide.

Les roues entrainent le moteur électrique qui fait fonction de générateur et transforme efficacement l'énergie liée au freinage en électricité afin de recharger la batterie (on appelle aussi ceci "freinage régénérateur").

La batterie est conçue pour conserver un niveau de charge constant. Lorsque la charge vient à diminuer, le moteur thermique démarre pour entrainer le générateur et recharger la batterie.

Le rôle du moteur thermique se limite à l'entrainement du générateur et seul le moteur électrique est utilisé pour mouvoir le véhicule. Sur ce système simple, le moteur thermique peut être placé en n'importe quel point de la voiture. Il s'agit en réalité d'une voiture électrique dotée d'un groupe électrogène thermique.

Le moteur thermique et le moteur électrique agissent en parallèle. le moteur électrique est généralement situé entre le moteur thermique et la transmission, d'où un rendement élevé. Le moteur thermique de faible cylindrée assure l'essentiel de la force motrice, le moteur électrique procurant une assistance afin d'accroître les performance tout en réduisant la consommation.

Le mécanisme de répartition de la puissance emploie un train épicycloïdal pour distribuer l'énergie entre le générateur et le moteur électrique. Au démarrage et à faible vitesse, l'énergie est fourni par la batterie, tandis qu'en conduite normale, le moteur thermique fonctionne dans sa plage de rendement optimal tout en continuant à alimenter le générateur et à charger la batterie.