Arrêtons-nous sur le Start&Stop et le freinage régénératif.

mars 12, 2009 -- Filed under Technologie by Louis-Alain Richard

On va en entendre parler de plus en plus, alors aussi bien vous les expliquer un peu tout de suite, question d’impressionner le beau-frère lors de votre prochain souper de famille.

Tout d’abord, un moteur qui tourne au ralenti consomme entre ½ et 2 litres de carburant à l’heure, tout dépendant de la cylindrée du moteur et des accessoires qui sont en fonction (climatisation, chauffage, éclairage, etc.). De plus, cette énergie est brûlée en pure perte et produit d’inutiles gaz à effet de serre. Le système Start&Stop vient corriger cela.

En arrêtant le moteur aux feux rouges, la consommation est nulle si bien sûr l’énergie consommée à l’arrêt et celle qui servira à le redémarrer vient d’une autre source que de l’essence du réservoir. Toutefois, si l’arrêt du moteur vide la batterie et que celle-ci se recharge quand le moteur est en marche, il n’y a pas de gain à faire. C’est pourquoi le système Start&Stop est toujours associé au freinage régénératif, dont j’expliquerai le fonctionnement plus loin.

Pour que le S&S fonctionne correctement, il faut plus qu’une autre source d’énergie : il faut aussi concevoir la mécanique en conséquence (climatisation et direction assistées électriquement, boîte de vitesses automatique adaptée). De plus, il faut renforcer le démarreur, car le nombre de démarrages est grandement multiplié, ou proposer simplement un autre mode de démarrage. Et il faut que le passage d’un mode à l’autre soit le plus simple possible et pratiquement imperceptible par le conducteur.

Dans une automobile « normale », l’énergie électrique (celle qui est stockée dans la batterie et celle qui alimente les accessoires) provient exclusivement de l’alternateur entraîné par le moteur à combustion. Donc, toute l’énergie électrique consommée par la voiture est issue du carburant brûlé par le moteur. Le freinage régénératif permet de produire de l’énergie électrique (stockée dans une autre batterie de plus grande capacité) en transformant l’énergie perdue en friction et en chaleur au freinage. Cette énergie électrique « gratuite » peut donc servir à entraîner les accessoires durant la phase d’arrêt du moteur aux feux rouges, en plus de donner un petit coup de pouce en accélération.

Dans tous les cas, on utilise un moteur électrique réversible pour ralentir la voiture en créant de l’énergie électrique. C’est comme la petite dynamo qu’on installait sur nos bicyclettes qui servait à l’éclairage en étant entraînée par la roue du vélo : vous vous souvenez comment cela rendait le pédalage plus difficile? C’est le même principe. Le moteur électrique réversible le plus simple est l’alterno-démarreur des systèmes hybrides légers. En gros, c’est un alternateur plus costaud et réversible : il charge la batterie quand il est entraîné par l’élan de la voiture et que le conducteur lève le pied, et il se transforme en moteur électrique quand la batterie lui fournit du courant. Il est généralement entraîné par une courroie renforcée, et ne charge la batterie que lors des périodes de décélération de la voiture. Ensuite, il se transforme en puissant moteur électrique pour redémarrer le moteur thermique (lors des épisodes de Start&Stop) et fournir un léger surplus de puissance au besoin.

Il est intéressant de noter que le freinage régénératif ne fait pas appel aux freins du véhicule : dans les faits, c’est plutôt un ralentissement qu’un freinage. Les freins normaux sont toujours présents et servent en cas de freinage appuyé, et à la fin de l’arrêt pour immobiliser le véhicule.

Ces deux principes devraient se généraliser dans les prochaines années : leur coût est relativement faible, leur efficacité est prouvée et leur installation est relativement simple sur des trains-moteurs traditionnels.

Selon vous, est-ce une bonne idée? Parlons-en.

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