16 mars 2012

Valeo présente sa solution d’hybridation à coût abordable

L’hybridation du moteur thermique est l’un des axes majeurs de développement de l’automobile, axe qui lui permettra de franchir un palier important en termes de réduction de consommation et d’émissions de CO2. Ce concept s’est jusqu’ici porté en grand partie sur des voitures de gamme moyenne à haute en raison de l’important surcoût qu’il implique. Toutefois, l’hybridation commence à apparaître dans les premiers segments, plus sensibles au prix, notamment chez Toyota (Yaris) et Honda (Jazz). Valeo vient de présenter une offre d’hybridation à la fois facilement implémentable et abordable : l’équipementier estime que si le surcoût de l’équipement des hybrides actuelles oscille entre 60 € et 80 € par gramme de CO2 gagné, sa solution ne demande que 30 €/g (coût net au niveau constructeur en comptabilisant l’ajout et le retrait de pièces). Ce marché est par ailleurs prometteur avec l’arrivée de la norme Euro 6 en 2014 qui aura une conséquence notable sur le prix des petites voitures diesel.

Solution d’hybridation à coût abordable de Valeo

Trois choix techniques ont permis ce coût contenu : une intégration sans modification marquante de la chaîne cinématique existante, une grande standardisation des pièces utilisées et une optimisation de l’équipement. Ce dernier point est expliqué par l’emploi d’une seule machine électrique de puissance réduite et refroidie par air, d’un système de stockage juste dimensionné en fonction de l’application et d’un réseau sous 48 volts. Ce réseau, qui devrait finalement être implémenté avec ou sans hybridation sur les prochains modèles (en complément du 12 V) sera dédié aux équipements à forte consommation comme la direction à assistance électrique, le dégivrage, la climatisation, les réchauffeurs ou autres assistances.

L’hybridation présentée par l’équipementier français est évidemment du type « mild hybrid » qui assure les fonctions de Stop/Start (boite manuelle), de freinage récupératif, d’apport de couple et de lancement et roulage en électrique. La machine électrique est logée en lieu et place de l’alternateur et une courroie appropriée remplace celle des accessoires. Sont également ajoutés un onduleur, un convertisseur DC/DC 48/12 V, un calculateur de supervision de la chaîne cinématique et un stockeur (ultra-capacité ou batterie lithium-ion) à peine plus volumineux que la batterie au plomb conventionnelle. La machine est d’un type appelé « Mixed rotor », composé d’aimants sans terres rares et de bobinages en cuivre. Elle peut développer 8 kW en continu et jusqu’à 12 kW en pointe, son apport de couple pouvant atteindre 100 Nm au vilebrequin.

Machine électrique unique délivrant jusqu'à 12 kW

Cette hybridation équipe deux démonstrateurs sur base Peugeot 207 1.6 THP. La simulation donne une réduction en consommation de 15,5% sans autres modifications du groupe motopropulseur. Le montage de la machine impose cependant un renfort du chemin de courroie (voire éventuellement du premier palier de vilebrequin). L’essai d’un des démonstrateurs nous a montré la totale transparence de l’hybridation, les passages entre les différents modes de propulsion s’effectuant sans aucun changement de couple ressenti. La sonorité habituelle du moteur reste présente même lorsqu’il n’y a pas de combustion en raison des bruits mécaniques et d’aspiration à l’admission (il est toujours en rotation). L’hybridation est effective à bas régime, là où la machine électrique développe son couple maximal, et le stockeur se remplit en une petite dizaine de secondes lors d’une décélération. Le mode « électrique seul » maintient le véhicule jusqu’à une vitesse d’environ 50 km/h. Valeo a aussi développé un mode « sailing » qui permet de rouler au point mort sur l’inertie du véhicule (fonction déjà en place sur quelques Porsche à transmission automatique ainsi que sur les camions Volvo et Renault à boîte automatisée) et de redémarrer le moteur sans à-coups lorsqu’un rapport est à nouveau embrayé. La commande de frein est d’origine, l’équipementier ayant programmé deux niveaux de puissance de régénération pour les situations de décélération et de freinage.

La solution d’hybridation à coût abordable de Valeo devrait être disponible dans 3 ou 4 ans. Plusieurs options sont possibles, comme le montage de la machine électrique sur la boîte de vitesses, solution qui abaisse encore de 10% la consommation tout en restant dans la même fourchette de coût net/gains de CO2.

  Yvonnick Gazeau

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