Comment fonctionne cet étrange système hybride ?

Tous les hybrides ne sont pas créés égaux. En particulier, le Nissan Qashqai, qui ouvre sa technologie de puissance électronique en Europe.

Pour de nombreuses raisons techniques, financières ou stratégiques, tous les constructeurs automobiles n’utilisent pas les mêmes configurations mécaniques pour leurs moteurs électrifiés. C’est notamment le cas des solutions mixtes, où il existe de nombreuses configurations. Une des choses intrigantes nous vient encore du Japon : la technologie de puissance électronique est la technologie la plus proche de la propulsion électrique idéologiquement. explications.

Derrière ce nouveau nom en Europe se cache une mécanique qui a fait ses armes au Japon avec la Nissan Note e-Power, lui donnant une seconde chance à la vie : elle est devenue la voiture la plus vendue de l’archipel (à l’exception des indestructibles kei cars) avec une très grande majorité de motorisations e-Power. nombril? Une configuration quasi unique, dans laquelle seul un moteur électrique entraîne les roues, tandis qu’un moteur thermique n’agit que comme générateur d’électricité. Un système similaire à celui de Fisker Karma ou BMW i3 REx. Ou encore la solution Voltec de l’Opel Ampera de première génération, bien que le constructeur ait omis d’indiquer que le moteur thermique était effectivement parfois en contact avec les roues.

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Au Japon, le discours est bien établi : cela offrira tous les avantagesMoteur électrique Beaucoup de promotion par Nissan, tout en éliminant ses inconvénients. Pour mieux souligner sa philosophie, la Note a emprunté plusieurs éléments à la Nissan Leaf, comme le moteur, un morceau de batterie, le sélecteur de vitesse avant/arrière ou encore le pédalier électronique. Il bénéficiait alors de l’agrément et de l’immédiateté d’un petit électricien, tout en offrant une autonomie dans les limites d’un réservoir à essence. A l’usage, difficile de faire la différence avec l’hybride classique, d’autant plus que les ingrédients n’ont pas été bien dimensionnés ou optimisés. Mais l’eau coule sous les ponts depuis 2017 et la technologie d’alimentation électronique a introduit une mise à jour technique indispensable pour l’Europe.

Le principe est toujours le même : le moteur électrique installé à l’avant est alimenté par la batterie, elle-même rechargée par le moteur thermique. C’est le principe de base du procédé séquentiel dit hybride. Il diffère donc du système hybride parallèle de Toyota et on retrouve un fonctionnement similaire sur Mitsubishi ou sur la technologie Honda e:HEV (anciennement i-MMD). Dans ces derniers cas, un mode hybride séquentiel est possible en fonction de certaines phases de conduite, mais le moteur thermique peut tout de même entraîner les roues à haut régime, là où le moteur électrique n’est pas le plus performant.

Ce que ne fait pas l’e-Power qui, dans l’ordre de la chaîne d’alimentation, se compose d’un moteur thermique, d’un alternateur (Nissan ne l’appelle pas un moteur électrique comme Honda), d’une batterie, d’un collecteur et d’un onduleur. Moteur électrique. Ainsi, la configuration fixe développe une puissance totale de 190 ch (140 kW) pour un couple de 330 Nm, et est disponible avec tous les modes de conduite. Par conséquent, les valeurs du moteur électrique sont inhérentes à la fiche technique.

Moteur unique à taux de compression variable

Contre toute attente, l’accent de ce schéma est la thermomécanique, qui se distingue nettement du modeste HRD12DE de la note éponyme (qui poursuit tout de même sa carrière avec la nouvelle génération de la citadine). Car si la puissance de cet appareil n’a pas d’importance pour faire avancer la voiture, et pas vraiment pour la production de puissance dans une petite voiture, alors Nissan a dû revoir en profondeur sa version pour une application dans les SUV et pour répondre aux normes européennes.

Le générateur thermique est un 3 cylindres de 1,5 litre, d’une puissance de 158 ch (116 kW) et d’un couple de 250 Nm. Le moteur est petit, sans doute, limité par les règles d’émissions de CO2, mais aussi par l’espace disponible dans la baie, où il est installé longitudinalement. Le MR15DDT (DOHC, Direct Injection, Turbo) avec l’abréviation VCR est le deuxième à utiliser un taux de compression variable en standard, le premier étant introduit pour Infiniti aux États-Unis. Son objectif est de mesurer les taux de compression selon les besoins, avec des taux allant de 8:1 à 14:1 ici. Pour y parvenir, les ingénieurs de Nissan ont développé un système qui augmente ou diminue la course du piston via un actionneur en fonction de la demande de puissance. La solution technique est donc assez similaire à celle du moteur VC-T, que l’on retrouve par exemple dans l’Infiniti QX50 par exemple.

Dans la plupart des cas, lorsque la demande de puissance est raisonnable, le moteur préfère un taux de compression élevé, ce qui garantit l’efficacité et réduit les émissions. Au contraire, un taux de compression plus faible améliore la puissance. Dans les deux cas, la technique d’injection est assez classique car il s’agit d’une injection directe homogène, non stratifiée. Aussi, une vitesse de rotation de 4800 tr/min est le plus souvent maintenue, pendant laquelle le couple maximal du moteur est atteint. Mais le système peut modifier le régime en fonction des besoins en puissance, mais aussi pour qu’il n’y ait pas de différence entre le régime moteur et la vitesse.

Car c’est l’un des reproches que l’on fait à ce type de système hybride, où le moteur a tendance à rugir beaucoup plus fort que la voiture n’avance. Une sensation assez similaire à ce que peut procurer un mécanisme hybride Toyota du fait de la transmission planétaire. Mais la technologie e-Power embarque un moteur électrique qui offre tout de même de la réactivité, quand le système HSD donne l’impression d’un gaspillage d’énergie dans l’air. Mais pour améliorer encore plus l’expérience, les ingénieurs de Nissan ont développé l’appareil mélodie de ligne Le nombre de tours varie en fonction de la pression de l’accélérateur et de la vitesse, bien qu’il ne soit pas strictement nécessaire de le faire. Une solution qui s’est avérée plus intéressante que les mauvais passages de vitesses qui apparaissent de plus en plus sur les mécaniques sans boîte de vitesses (Ford Kuga Hybrid, Honda Civic e : HEV, etc.).

Le moteur est directement relié à un générateur électrique qui produit 110 kW de puissance. Il se charge de recharger la batterie installée sous les sièges avant, lorsqu’elle atteint sa charge minimale. Il soutient également directement la batterie lors de charges lourdes pour combler le manque de puissance. Étant donné que la batterie a une capacité nette de 1,97 kWh (2,1 kWh au total), elle ne peut produire qu’un maximum de 60 kWh (80 ch), ce qui est un niveau de puissance bien inférieur aux 140 kWh (190 ch) dont la machine peut profiter. électrique. A noter que la batterie est à base de 96 cellules et alimentée en 346V, n’est évidemment pas rechargeable par une source d’alimentation externe et a des seuils de fonctionnement entre 25 et 75% du SoC. Cela permet de garder au minimum le buffer nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du système (bien qu’il puisse techniquement le faire), mais aussi de ne pas voir les performances planter à faible charge.

électrique avec échappement

La question de l’efficacité globale de ce moteur se pose toujours face à ces nombreux courtiers. Cependant, Nissan n’a pas été en mesure de nous fournir l’information pour le moment, mais de préciser que le bloc thermique peut présenter un taux de 38 % en moyenne, avec un rendement thermodynamique proche de 40 % avec le taux de compression plus haut. Au final, il est très proche de la mécanique atmosphérique du cycle Atkinson (Toyota ou Honda), qui a réussi à délivrer des valeurs record de 41 %.

Avec des composants plus volumineux et une technologie beaucoup plus détaillée que ce qui est indiqué sur la note, le système d’alimentation électronique devrait être à la hauteur du Nissan Qashqai, qui ouvre la mécanique en Europe. C’est ce que permet sa plateforme CMF-CD, alors que la plateforme Juke Hybrid (CMF-B) n’a d’autre choix que d’utiliser la solution e-Tech de Renault. Cependant, si le principe veut avant tout mettre un dossiersensation de moteur électrique, le système est aussi proche de la mécanique hybride conventionnelle sur roue que de l’électromécanique assistée par alternateur que l’observation peut offrir. Une nuance importante.

A son arrivée en Europe, le système est proposé complètement différemment par Nissan pour ne pas gêner les clients. Car lorsque la technologie est arrivée au Japon, Yokohama aimait à dire que les moteurs profitaient de tous les avantages de la propulsion électrique sans avoir à se soucier de la recharge. Mais un panneau zéro émission a volontairement oublié de préciser que l’un des principaux avantages des moteurs électriques est justement qu’ils n’émettent pas de dioxyde de carbone. Ce que la solution d’alimentation électronique ne fait pas.

Sur les sièges certifiés WLTP, le Nissan Qashqai e-Power affiche une consommation de 5,3 à 5,4 l/100 km (119-123 g/km CO2) selon les configurations. Le but apparaît réussi au tableau. Pour mettre les choses en perspective, le Toyota CH-R 2,0 litres hybride est proposé avec 184 ch au total navigue entre 5,2 et 5,3 l/100 km (118-121 g/km), et le RAV4, dans sa catégorie supérieure, est entre 5,6 et 5,8 l/100 km (126-132 g/km) avec une capacité de 2,5 litres avec une puissance totale de 218 ch.

Hybride de transition pour Nissan

Il y a deux façons de voir les choses en matière d’électricité. Strictement parlant de carburant, le Qashqai est un hybride car l’essence est nécessaire pour le faire fonctionner. Mais les choses sont différentes sous le capot. Mais l’e-Power n’est pas vraiment un hybride (le moteur thermique ne contribue pas directement au patinage des roues), et son moteur électrique n’en fait pas à lui seul une voiture électrique : n’oublions pas que le Qashqai dispose d’une sortie d’échappement.

Quelle que soit l’approche philosophique que l’on adopte, le Nissan Qashqai e-Power aura bien une carte grise mixte, avec l’abréviation EH en case P.3. Il ne bénéficierait donc d’aucune récompense ou pénalité environnementale pour l’instant. Un répit dont Nissan entend profiter, qui voit dans son moteur une solution de transition vers le tout électrique, plus pertinente pour les solutions hybrides rechargeables. Regardez bientôt notre testeur pour voir s’il peut tenir ses promesses.

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