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La Volt, sa palette au volant et les moteurs-roues

La semaine dernière, j’ai eu l’occasion d’essayer une Chevrolet Volt 2017 pendant quelques jours, grâce à Bourgeois Chevrolet de Rawdon, que je remercie chaleureusement. J’en ai profité pour faire une série de tests sur le freinage régénératif que je vous présente dans ce billet. La nouvelle palette derrière le volant change la donne complètement et rends même les moteurs-roues bien moins pertinents.

Pour ceux qui ont lu mon livre Rouler sans pétrole, vous savez que j’ai toujours défendu les moteurs-roues aux quatre roues, principalement parce qu’ils permettent de réduire la consommation d’énergie du tiers environ en ville, par rapport  à une voiture électrique à moteur central.

Mais, cette réduction importante de la consommation énergétique présuppose qu’on pèse sur les freins de façon relativement brusque, comme beaucoup de gens le font. Dans ce cas, la baisse de l’énergie cinétique du véhicule est rapide et demande un moteur électrique et de l’électronique de puissance avec une puissance suffisamment élevée (jusqu’à 400 kW selon la vitesse et la masse du véhicule) pour transformer rapidement l’énergie cinétique en courant de recharge pour la batterie. Et cette dernière doit être capable d’une recharge très rapide. Par ailleurs, comme un moteur électrique central n’est généralement connecté qu’à deux roues, les freins mécaniques des roues non motorisées font perdre près de la moitié de l’énergie en chaleur au freinage (échauffement des freins), et les deux autres freins mécaniques en font perdre une autre portion importante. Or, quatre moteurs-roues de 100 kW chacun environ (400 kW au total) permettent de récupérer de l’ordre de 85% de l’énergie au freinage, même si on pèse brusquement sur les freins, puisque le freinage peut être entièrement électromagnétique. Cela se traduit par une réduction de l’ordre de 33 % de la consommation d’énergie en ville.

Cette perspective d’économiser le tiers de l’énergie avec 4 moteurs-roues signifiait une batterie 33% plus petite, ce qui représentait une grosse somme en 2008, année de parution de mon livre, alors que le prix des batteries était près de 1 200 $ du kWh de capacité. Or aujourd’hui ce prix a chuté de façon dramatique à seulement 200 $ le kWh, ce qui a surpris tout le monde. Il n’est donc plus possible de récupérer le surcoût dû à 4 moteurs-roues par rapport à un moteur électrique central. Surtout qu’avec la palette au volant de la Chevrolet Volt, mes mesures démontrent qu’on peut récupérer de l’ordre de 80% de l’énergie cinétique, pratiquement autant qu’avec des moteurs-roues, en appliquant une conduite MINIMALEMENT préventive.

Sans plus tarder, je vous présente les résultats de mes mesures. J’ai d’abord évalué la puissance maximale de régénération en utilisant trois méthodes pour décélérer la Volt. La première consistait à simplement enlever mon pied de l’accélérateur, avec la conduite en position L (Low). Pour la deuxième méthode, j’enlevais mon pied et je pesais sur la palette derrière le volant en la maintenant enfoncée. Enfin, la troisième façon c’était de peser sur la pédale frein. Ce faisant, j’ai observé sur l’écran du tableau de bord la puissance de régénération en kilowatts (kW) et j’ai noté sa valeur maximale pour des vitesses initiales de 50 km/h à 80 km/h. Le graphique ci-dessous illustre ce que ça donne.

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Ces données montrent clairement toute la flexibilité qu’offrent ces trois niveaux de régénération lorsqu’on veut ralentir ou arrêter la voiture. Les deux premières méthodes n’impliquent pas du tout les freins mécaniques. Ceux-ci interviennent seulement lorsqu’on appuie sur la pédale de frein.

S’il s’agit de ralentir la voiture pour s’ajuster au flux de la circulation, souvent relâcher la pédale d’accélération est suffisant. Lorsqu’on veut arrêter à un feu rouge ou à un stop, la palette fait de l’excellent travail pour réduire plus rapidement et de façon importante la vitesse de la voiture avant d’appuyer sur la pédale de frein, ce qui minimise les pertes dues aux freins mécaniques. Bien sûr, en cas d’urgence, la pédale de frein est l’option évidente.

Les nouvelles habitudes de conduite que tout cela implique s’acquièrent en un à deux jours, alors que j’ai eu la Volt pendant six jours. Même que lorsque j’ai repris ma voiture, la première journée je n’arrêtais pas de vouloir peser sur la palette alors qu’elle n’était pas là.

Maintenant, pour être plus concret, car les kW c’est plutôt abstrait pour bien des gens, j’ai aussi fait des mesures de distances requises pour diminuer la vitesse de la Volt de moitié. Et, puisque l’énergie cinétique de la voiture est proportionnelle au carré de la vitesse, diminuer d’un facteur 2 la vitesse correspond à diminuer d’un facteur 4 l’énergie cinétique de la voiture. Pour ces mesures, je n’ai utilisé que la palette au volant. J’ai planté des balises à neige le long d’une route secondaire sans issue (très peu de circulation) et j’avais avec moi un(e) ami(e). Je surveillais la vitesse de la voiture et mon(ma) collaborateur(trice) les balises au son du top que je produisais au moment où la vitesse était diminuée de moitié. Les résultats sont présentés ci dessous.

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Les valeurs sur le graphique représentent la moyenne de deux mesures. Ce qu’il faut retenir, c’est qu’avec une vitesse initiale de 60 km/h, ça prend 70 m pour réduire la vitesse de moitié. Et, comme je l’ai mentionné plus haut, cela correspond à diminuer l’énergie de la voiture de 75%. C’est donc dire que sans toucher à la pédale de freinage, on peut récupérer 75% de l’énergie. Et lorsqu’on applique les freins on en récupère encore pour recharger la batterie. Par conséquent, on peut récupérer environ 80% de l’énergie au freinage avec une Chevrolet Volt, soit presque la même chose qu’avec 4 moteurs-roues. Il suffit de prévenir un peu d’avance, ce qui est facile à faire.

Les moteurs roues ont toujours des fonctionnalités qui leur sont propres, comme permettent de faire de l’anti-dérapage en contrôlant les quatre roues indépendamment. Ils vont encore consommer moins d’énergie du fait qu’il n’y a pas de réducteur de vitesse, ni différentiel ni cardans. Mais leur économie d’énergie en ville ne sera vraisemblablement que de 12 % à 15 % comparativement à une Volt avec une conduite MINIMALEMNT préventive. On va donc retrouver les moteurs-roues éventuellement dans les voitures haut de gamme où les plus hautes performances sont requises, mais pas dans les voitures de monsieur tout le monde.

Comme on dit, il n’y a que les fous qui ne changent pas d’idée, surtout face à de nouvelles données technologiques et économiques qui viennent changer la donne.


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