[Automobiles] Automobiles à moteur hybride

Blackdress · Message par **Blackdress** » 24 janv. 2007, 19:44

Certains considèrent que les véhicules multi-carburation sont des hybrides

Au passage, 50 % du GPL provient non du pétrole, mais de gaz naturel, ce que beaucoup ignorent.

Du reste, l'an dernier il s'est encore gâché des millions de tonnes de gaz de pétrole par torchage, donc tant qu'à faire autant le brûler de façon utile.

sceptique · Message par **sceptique** » 25 janv. 2007, 11:55

Lauren a écrit :Si pas de technologie prête, incapacité de retourner sa veste.Sceptique, une hybride série rechargeable sur secteur (60 km autonomie) de taille et poids réduite (on va dire 900 kg maxi), avec un bon cx, et un moteur optimisé pour un régime stationnaire (disons un diesel turbo compressé de 45 cv), ça devrait répondre à ton cahier des charges non?
+ Biodiesel...
Un diesel turbo compressé derniere generation c'est quoi? 800 cm² pour 45 cv? Ca doit pas consommer des masses.

Il faut en fait prendre le problème à l'envers. Calculer quelle énergie consomme une voiture pour se déplacer. Les paramètres sont :
- Les frottements : pneus sur la route, et frottements internes dans les pignons (boite de vitesse, cardans ...)
- La résistance de l'air ou l'aerodynamisme est primordial
- L'énergie cinétique E = 0.5 * M * V * V. Par exemple un SUV de 2220 kg qui passe de 0 à 108 km/h (30 m/s) consomme 0.15 litre essence pour cela (sans compter frottements et résistance de l'air).
Les 2 problèmes majeurs sont donc le poids et la vitesse (plus de détail dans ma page perso transport).
Par exemple, le véhicule que tu cites devrait consommer 8 kW à une vitesse stabilisée de 100 km/h (30% pour les frottements 70% pour la résistance de l'air) et 16 kW à 130 km/h (1 kW = 1.35 cv). Maintenant, le moteur doit fournir cette énergie. Typiquement, un essence a un rendement maxi de 23% (2 kWh par litre), un diesel de 28% (2.8 kWh par litre) dans une plage assez étroite. Par exemple, un moteur de 75 kW (100 cv) auquel on demande seulement 10 kW voit son rendement se dégrader. L'hybride résoud ce problème : le moteur est souvent dans la bonne plage, le surplus de puissance rechargeant la batterie (à condition qu'elle ne soit pas pleine et le surplus pas trop important sinon -> supercondensateurs très chers). On voit donc que le moteur idéal serait plutot de 20 kW (27 cv) à peu près 500 cm3. La consommation à 100 km/h stabilisée est donc de 4 litres essence (3 litres gasoil).
Les batteries : l'usage optimal est pour démarrer, rouler à moins de 50 km/h (au delà le thermique prend le relais) et récupérer l'énergie cinétique au freinage (de l'ordre de 50%). Actuellement, les batteries disponibles, fiables et pas trop couteuses sont au plomb. En se limitant à 120 kg de batteries (déjà beaucoup pour tenir dans les 900 kg) on dispose de 3 kWh utiles (équivalent à 1.5 litres essence). De quoi faire 25-30 km en ville. Pas plus, malheureusement. Cout très indicatif : 500-1000 euros.
Exemple : pour un banlieusard lointain qui fait un trajet typique de 40 km, les 2/3 sont donc faits en électrique et 1/3 en thermique à 4 litres au 100 (essence). Soit une "moyenne" de 1.5 litres aux cent (en majorant un peu) !
CQFD
Pour un long trajet routier la partie électrique ne sert plus beaucoup (c'est meme du poids qui augmente la consommation), le thermique fait presque tout et la consommation est de l'ordre de 3-4 litres aux cent (conduite calme 100-110 km/h maxi).
L'hybride série est beaucoup plus simple que celui de la Prius très complexe (c'est une usine à gaz !). Ce qui explique d'ailleurs son cout élevé et sans espoir de baisse notable.
Maintenant, il ne faut pas se leurrer : la Prius offre un "confort" (vitesse, reprise, accélérations) bien meilleur que le véhicule décrit ci-dessus. On ne passe pas de 4-5 litres aux cent à 1-2 litres sans y laisser quelque plumes.
Remarque : quand les batteries Li-Ion seront réellement au point au meme prix (2-3-4-5 ans ?) elles offriront 4 fois plus. Soit 30 kg au lieu de 120 ou encore 50 km autonomie pour 60 kg. Les batteries NiMh de la Prius étant intermédiaires (sauf le prix plus élevé).
Dernier point, le véhicule décrit ci-dessus (genre C1 allégée et reprofilée) est techniquement faisable à peu près au cout d'une Logan. Mais invendable à cause de son manque de performances. Sauf si l'essence devient vraiment très chère. Patience, donc.

Blackdress · Message par **Blackdress** » 25 janv. 2007, 12:34

@sceptique : je pense que nous partageons une vision assez proche s'agissant des perspectives souhaitables.

Mais je pose une question simple : crois-tu vraiment que ces perspectives seront atteintes plus rapidement en dissuadant ceux qui changent de véhicule de prendre une Prius (ou équivalent ou mieux quand cela existera) ?

Car à défaut, ils achètent généralement une berline ou un monospace diesel ou encore pire un SUV diesel asiatique...

Triple effet "kill cool" :

- rejets de CO2 supérieurs ;
- rejets toxiques supérieurs ;
- pas de stimulation vertueuse du marché (et donc de la R&D).

Franchement je ne comprends pas ce raisonnement.

Message par **Tiennel** » 25 janv. 2007, 12:43

Reuters a écrit :Toyota Motor a indiqué mercredi qu'il visait une croissance de 40% de ses ventes mondiales de véhicules hybrides en 2007.

En 2006, les ventes de ces voitures à la motorisation alimentée par diverses sources d'énergie ont progressé de 33% pour atteindre 312 500 unités et devraient porter sur 430 000 unités cette année.
Les voitures hybrides sont de plus en plus populaires aux Etats-Unis - premier marché automobile du monde - alors que les prix du carburant sont élevés. De plus en plus de conducteurs américains sont en outre soucieux de préserver l'environnement.Les ventes d'hybrides ne représentent encore toutefois que 1% des ventes totales dans le pays.
Tous modèles confondus, Toyota table sur des ventes mondiales en hausse de 6%, à 9,34 millions de véhicules, cette année.

Lauren · Message par **Lauren** » 25 janv. 2007, 12:45

Sceptique, moi je parle d'hybride série pas parallèle.
Employer le moteur thermique optimisé au max pour un régime, afin d'uniquement recharger les batteries.
Celui-ci se mettrait en route lorsque les batteries se décharge.
La puissance max lorsque les batteries sont fort déchargée serait celle que le thermique fournit au batterie en electricité (ou alors le thermique fournit directement au moteur électrique) moins les pertes de transformation.
Mais bon peut-être que c'est moi qui ne comprends rien?
Nb: comme la volt en moins puissant en fait.

sceptique · Message par **sceptique** » 25 janv. 2007, 13:12

Je ne dissuade pas les gens d'acheter des Prius. C'est une bonne voiture. C'est son prix qui est dissuasif. Nuance ! Et son prix est une conséquence de sa technologie trop complexe. Et encore il semble que Toyota la vende "au taquet".
Maintenant, si une personne a les moyens de mettre 20 000 euros, pourquoi pas. Mais, à ce prix, le choix est fait sur plein de critères ou la consommation et la pollution ne sont pas prioritaires pour la majorité des gens.
Je rappelle donc le but du forum : étude de l'après PO. Avec en conséquence une augmentation vertigineuse du prix couplée avec une réduction de l'offre. Et en prime le RC qui demande une division par 4 des rejets de CO2. Et en plus l'épuisement des matières premières notamment les métaux. Toutes les voitures actuelles sont "hors courses", y compris la Prius. Il n'est donc pas concevable de généraliser ce genre de véhicules (son prix la cantonne de toute manière à un marché de niche).
Ma conclusion : c'est un bon choix individuel (si on a les moyens) mais en aucun cas une solution au PO et RC.
Dernière remarque pour une voiture d'occasion : non garantie (ou alors 6 mois - 1 an maxi) les frais de révision peuvent etre énormes. Une Prius de 8 ans coutera peut etre 5000 Euros mais, au bout d'un an, patatras, les batteries lachent : 5000 Euros de plus ? A la casse ... Sans parler de l'électronique de controle (une usine à gaz hors de prix). Tant que c'est pas trop vieux .. Remarque, c'est pas mieux pour un diesel moderne : un peu d'eau qui passe, casse de l'injection, ca peut monter à 5000 Euros et plus ...
Et puis, ce genre de voitures (pratiquement toutes d'ailleurs maintenant, sauf peut etre ... la Logan) sont impossibles à entretenir et réparer soit meme ou par "le p'tit grage du coin". Passage obligé par le concessionnaire en situation de monopole qui "matraque". C'est d'ailleurs pour cela que beaucoup de gens s'accrochent à des "poubelles" qui ont l'immense mérite d'etre réparables à moindre frais, n'importe ou et par n'importe qui. Comme la 2CV ou la 4L d'antan. Un concept à revisiter en le modernisant (voir mes posts précédents).

Blackdress · Message par **Blackdress** » 25 janv. 2007, 13:21

Je ne suis pas nécessairement en désaccord avec ce que tu dis.

Encore que s'agissant de l'après-PO, bien malin qui peut prévoir comment le scénario se déroulera.

S'il n'est pas trop brutal, l'avenir est au contraire aux voitures de plus en plus sobres, et/ou compatibles avec les énergies alternatives.

Cela étant, je ferai deux remarques :

1) sur le prix : encore une fois le prix moyen en occasion est de 16.500 € pour une voiture de 4 ans et d'environ 60 MKM... donc en neuf, 20.000 € n'ont rien de dissuasifs par rapport au marché s'entend (je sais bien qu'il y a un découplage entre les prix du neuf et le pouvoir d'achat réel, d'où le succès justifié de la Logan).

2) Sur la technologie : rien ne dit que le système hybride tombera en panne après 8 ans et un jour. Et dans 8 ans, le prix des batteries est supposé être divisé par 5. 1000 € pour les changer ce n'est pas pire que de changer une boite de vitesses ou un moteur sur une vieille voiture...

Au final, je pense que ce genre de voiture peut avoir un bel avenir, et ce sera encore plus le cas pour les versions futures compatibles bio-carburants.

Après en cas de scénario de crise type pic trop brutalement atteint ou encore emballement du RC avec des dégagements massifs de méthane non maitrisables, de toute façon on est hors champ de l'anticipation.

sceptique · Message par **sceptique** » 25 janv. 2007, 13:49

Lauren a écrit :Sceptique, moi je parle d'hybride série pas parallèle.
Employer le moteur thermique optimisé au max pour un régime, afin d'uniquement recharger les batteries.
Celui-ci se mettrait en route lorsque les batteries se décharge.
La puissance max lorsque les batteries sont fort déchargée serait celle que le thermique fournit au batterie en electricité (ou alors le thermique fournit directement au moteur électrique) moins les pertes de transformation.
Mais bon peut-être que c'est moi qui ne comprends rien?
Nb: comme la volt en moins puissant en fait.

Relis bien mon post , je parle bien d'hybride série :

L'hybride série est beaucoup plus simple que celui de la Prius très complexe

C'est vrai, j'ai donné des mesures relativement conservatoires et la consommation réelle sur route (100 mk/h) en tenant compte du moteur à régime optimal sera plutot vers 3 litres au lieu de 4 litres.

Mais, surtout, je pars de technologies existantes pour obtenir un véhicule fiable, peu couteux et économe en carburant. Le problème des batteries est alors crucial. Si on veut faire 60-80 km comme avec une thermique, avec des "pointes" à 80-100 km/h donc, le poids et/ou le prix des batteries devient dissuasif. Reprends mes calculs.
Maintenant, le fonctionnement que tu décris est "suicidaire" pour la durée de vie des batteries. Elles ont un nombre de "décharges profondes" limité. Tout est affaire de compromis. L'idéal est de les utiliser au démarrage et à basse vitesse (30-50 km/h) ou la puissance demandée est faible. Et au dela avec un simple interrupteur (ou automatiquement) on bascule sur le thermique. Le kilomètrage avec le meme jeu de batteries est ainsi considérablement amélioré. Et la consommation de carburant faible (1-2 litres en zone péri-urbaine ou campagne). Un exemple : 1000 euros de batteries au plomb en usage électrique pur (1000 cycles) donnent 25 000 km. En utilisant le thermique à partir de 50 km/h on peut doubler avec une consommation moyenne de 1-2 litres aux cent. Et pour un cout de 1000/50000 = 2 euros au 100 km. Plus 1 Euros de courant et 2 litres de carburant. Il n'y a pas de miracle !
Essaye de te renseigner sur le prix d'achat de la Volt, son cout réel en intégrant le changement inéluctable des batteries (surtout si on les utilise à fond) et tu vas partir en courant. (seule chose qui ne consomme rien

).
Pour pouvoir tenir après le PO il faut une vraie voiture populaire : simple, très légère, très sobre, peu couteuse. Evidemment, le véhicule que je décris ne fait pas réver. Mais les lois de la Physique et de la Chimie sont imperturbables !
Le pétrole, quel concentré d'énergie quand meme. Dommage qu'il ne soit pas inépuisable ... 120 kg de batteries Pb = 1.5 litres essence

Mais enfin on peut quand meme s'en tirer avec des compromis douloureux ...

Blackdress · Message par **Blackdress** » 25 janv. 2007, 14:19

Cette réflexion est très intéressante.

Plus on creuse, et plus on réalise que les ingénieurs Nippons ont intégré tous ces facteurs dans la conception du système de la Prius...

Au fait, dommage certes que le pétrole ne soit pas inépuisable... sauf d'un point de vue géopolitique et environnemental !

Par ailleurs, encore une fois, une hybride type Prius qui serait encore simplifiée et allégée et qui tournera(it) au carburant d'origine végétal, c'est parfaitement réaliste et ce dès les années à venir, y compris financièrement !

Il suffit de voir l'évolution qui a eu lieu pour les ordinateurs et autres objets électroniques... hausse fantastique et continue des performances, chute drastique des coûts. Il en ira vraisemblablement de même avec l'électronique de puissance.

Pour la pile à combustible en revanche je suis plus réservé en raison des coûts et du rendement de la filière hydrogène.

Lauren · Message par **Lauren** » 25 janv. 2007, 15:14

Salut sceptique,

Ok, je comprends mieux maitenant.
Reste plus qu'à attendre une hypothétique batterie révolutionnaire

sceptique · Message par **sceptique** » 25 janv. 2007, 16:32

Blackdress a écrit :Plus on creuse, et plus on réalise que les ingénieurs Nippons ont intégré tous ces facteurs dans la conception du système de la Prius...
Par ailleurs, encore une fois, une hybride type Prius qui serait encore simplifiée et allégée et qui tournera(it) au carburant d'origine végétal, c'est parfaitement réaliste et ce dès les années à venir, y compris financièrement !

Evidemment ! Moi, je ne suis qu'un simple scientifique "généraliste" utilisant quelques notions basiques de physique et chimie. Ces "cadors" (bien plus costauds que moi) ont donc fait le meme raisonnement. Mais avec la contrainte de faire un véhicule en tout point comparable (niveau performances, confort ...) aux voitures actuelles. L'équation presque impossible. Ils se sont arrachés les cheveux. Cela a couté en tout cas des sommes faramineuses. Au final, ils ont donc abouti au succés technique que l'on connait et que je ne nie pas. Mais c'est un véhicule "terminal" au sens ou ne peut rien gratter dessus. De plus il n'est pas généralisable (par exemple pour le cout).
Pour l'après PO il faut trouver tout autre chose et commencer par réviser drastiquement à la baisse les performances et le "confort". Et tailler à la hache dans la complexité pour tout réduire (cout, poids, consommation). Et pas dans le futur, c'est possible immédiatemment. Question de volonté politique et d'explications aux citoyens.

Blackdress a écrit :Il suffit de voir l'évolution qui a eu lieu pour les ordinateurs et autres objets électroniques... hausse fantastique et continue des performances, chute drastique des coûts. Il en ira vraisemblablement de même avec l'électronique de puissance.

Malheureusement, l'industrie automobile est "mature", contrairement à l'électronique. Les gains possibles (sans sacrifier confort et performances) sont, comparativement, minimes. La finesse de gravure est régulièrement divisée par deux, la taille des sièges c'est plus difficile. Quant à l'électronique de puissance, justement, elle est contournée en réduisant encore et encore la puissance consommée ...
La Prius, après une débauche d'investissements (qui font peur à ses concurrents) arrive au final à 100g/C02 alors que ses meilleures concurrentes sont à 120-140. Performance remarquable, mais dérisoire, quand on sait qu'il faut viser les 50 voir 25. Ce qui est impossible, à prestations comparables. C'est la meilleure, et probablement la dernière, de son "espèce". Renseigne toi auprès de ces ingénieurs Nippons, justement.

1) sur le prix : encore une fois le prix moyen en occasion est de 16.500 € pour une voiture de 4 ans et d'environ 60 MKM... donc en neuf, 20.000 € n'ont rien de dissuasifs par rapport au marché s'entend (je sais bien qu'il y a un découplage entre les prix du neuf et le pouvoir d'achat réel, d'où le succès justifié de la Logan).
2) Sur la technologie : rien ne dit que le système hybride tombera en panne après 8 ans et un jour. Et dans 8 ans, le prix des batteries est supposé être divisé par 5.

1) Problème : 18% de décote en 4 ans c'est du jamais vu dans le monde automobile.
2) Meme si le prix des batteries est divisé par 5, le concessionnaire, seul habilité à faire le changement, donc en situation de monopole, va se goinfrer un max. Comme il les vend neuves pratiquement prix coutant je doute fort qu'il laisse passer cette succulente occasion.
Pire, la technologie utilisée (NiMh) risque d'etre abandonnée au profit de Li-Ion. Le remplacement ne sera peut etre pas possible, tout simplement ! C'est d'ailleurs, me semble-t-il, la raison pour laquelle les voitures électriques US (peu nombreuses) ont été rachetées par les constructeurs pour les casser : le cout pour continuer à fabriquer les "pièces détachées" (obligation légale) était démesuré.

1000 € pour les changer ce n'est pas pire que de changer une boite de vitesses ou un moteur sur une vieille voiture...

On peut faire changer '"un moteur sur une vieille voiture" par n'importe quel mécano, voir soi-meme, avec des pièces achetées à la casse sur un marché très concurrentiel. Pour les batteries NiMh Prius, passage par la case concessionnaire obligatoire, et cela sera plus de 20 000 F. Et pas à toucher mais à donner.

Il me semble (de mémoire) que certains américains en ont fait la (très) douloureuse expérience avec les premiers modèles.
C'est d'ailleurs le cas de toutes les voitures "modernes". Une fois la garantie échue, priez pour qu'elle ne tombe pas en panne !
Donc, quand ta Prius atteindra les 6-8 ans (?) je te conseille amicalement de trouver un "pigeon" pour la racheter 100 000 Euros.

Maintenant, les batteries vont peut etre tenir 10-12 ans ...

Blackdress · Message par **Blackdress** » 25 janv. 2007, 18:17

Encore une fois ton analyse est très pertinente, mais malgré tout je reste en désaccord sur plusieurs points.

1) On peut moyennant des modifications mineures optimiser la Prius. Déjà en la rendant compatible au bioéthanol E85, dont la filière aujourd'hui controversée sera incontournable demain. Ensuite si le marché évolue on peut facilement envisager une version bridée à 90 kmH, encore allégée, et basée sur par exemple, un bloc "down-sizé", disons le 3 cylindre de l'Aygo, le cas échéant revu et doté d'un compresseur et d'une injection directe.

2) Les progrès sur les batteries sont encore flous, mais on peut imaginer une version rechargeable qui donnerait une vingtaine de kms d'autonomie, ce qui permettrait déjà de faire pas mal de petits trajets urbains, précisément les plus polluants.

3) Pour la décote limitée, c'est dommage pour l'accessibilité du modèle, mais c'est le signe de l'adéquation du modèle avec son marché. Cela étant encore une fois, si les plus démunis devront hélas attendre, la majeure partie du public en France peut s'offrir une Prius d'occasion.

4) S'agissant des batteries, vu qu'il y a désormais près d'1/2 million de véhicules en circulation de par le monde, il n'y a pas de souci à se faire. Le rack est accessible et aisément recyclable parait-il. Encore une fois, vu la fiabilité exceptionnelle de cette voiture, je suis prêt à parier que le coût sur 15 ans et 300.000 kms (et 20 MKM / an c'est au-dessus de la moyenne) est largement inférieur à celui des vieux tromblons de 15 ans d'age.

En conclusion, pour toi c'est la dernière de l'ancien monde, pour moi c'est la pionnière du nouveau monde

Message par **Tiennel** » 25 janv. 2007, 18:27

la majeure partie du public en France peut s'offrir une Prius d'occasion

Disons quelques millions de personnes tout au plus en France. C'est pas mal mais cela reste une minorité.

Il a plusieurs dizaines de millions de personnes en France qui ne veulent pas ou ne peuvent pas mettre 15 000 euros dans une voiture. Pratiquement l'essentiel des moins de 30 ans par exemple.

Blackdress · Message par **Blackdress** » 25 janv. 2007, 18:57

Déjà plusieurs millions c'est un potentiel énorme, à comparer aux quelques 5000 ventes de l'an dernier (10000 en tout...).

Ensuite tu as raison, mais en revanche, tout le monde ne roule pas avec des voitures de 3000 € non plus.

Il faudrait éplucher les statistiques, mais une chose est sure, si déjà quelques millions de véhicules étaient remplacés par des hybrides type Prius (j'ose espérer que ce ne serait pas le seul modèle disponible sinon bonjour tristesse à cause de l'uniformité mais on en est loin), l'impact serait littéralement énorme, surtout dans les villes.

On n'imagine pas le bien fou rien que de par la baisse du niveau sonore.

J'ai pu expérimenter lors d'un rassemblement (une soixantaine de véhicules) une traversée au pas dans un village du beaujolais, franchement les badauds étaient médusés, et certains sont venus nous poser plein de questions, ils n'y croyaient pas.

On imagine le périphérique aux heures de pointes avec de telles voitures... les bouchons ne disparaitraient pas, mais le gain serait sidérant, y compris pour tous les riverains et citadins non automobilistes.

Il ne faut pas cracher dessus !

Le problème c'est que c'est difficile de penser que ce rêve est pourtant accessible, même progressivement.

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 25 janv. 2007, 22:21

Blackdress a écrit :On n'imagine pas le bien fou rien que de par la baisse du niveau sonore.

J'ai pu expérimenter lors d'un rassemblement (une soixantaine de véhicules) une traversée au pas dans un village du beaujolais, franchement les badauds étaient médusés, et certains sont venus nous poser plein de questions, ils n'y croyaient pas.

C'est deja devenu une secte ?