Les véhicules hybrides dans le Groupe Volkswagen Dossier

  1. Intro

    Depuis les années 1970, le Groupe Volkswagen s’engage résolument dans la recherche et le développement de solutions de propulsion hybride. Dans ce dossier, vous trouverez plus d’informations concernant les différents types de véhicules hybrides et leurs avantages respectifs, de même qu’un aperçu historique des différents modèles développés par le Groupe Volkswagen au fil des années.

  2. Qu’est-ce qu’un véhicule hybride ? Performance Eco-conduite

    Un véhicule hybride est un véhicule qui possède plus qu’un seul convertisseur d’énergie à bord pour l’entraîner. On distingue les véhicules hybrides selon leur niveau d’hybridation et selon leur architecture mécanique.

  3. Pourquoi un véhicule hybride ? Performance Eco-conduite

    • La technologie hybride permet d’exploiter au mieux un véhicule à la fois en ville (embouteillages) et sur route (déplacements rapides).
    • Un véhicule hybride consomme moins de carburant classique qu’un véhicule traditionnel tout en offrant une autonomie comparable.
    • Il est également plus respectueux de l’environnement. Cela lui permet dès lors de circuler dans des zones à accès limité (par exemple à Rome) ou dans des zones dites « environnementales » (en Allemagne), où les émissions de particules sont limitées.

    Panneau Umweltzone

    •  Son acquéreur bénéficie dans certains pays d’avantages fiscaux et/ou de primes.
    • Un véhicule hybride procure un agrément de conduite élevé en raison de sa grande réactivité (le couple est disponible immédiatement) et de son silence de fonctionnement en mode électrique.
    • En compétition, la solution hybride sert à mettre à disposition un supplément de puissance « à la demande ».
  4. Types de véhicules hybrides Performance Eco-conduite

    On peut les classer de deux manières différentes : selon leur niveau d’hybridation et selon leur architecture mécanique. Voir ci-dessous.

    Classification des véhicules hybrides selon le niveau d’hybridation

    Les véhicules hybrides n’ont pas un moteur, mais deux : un moteur thermique et un moteur électrique. Ils sont classés et nommés en fonction de l’importance de la propulsion électrique et de la façon dont elle est combinée avec le moteur thermique.

    • Micro-hybrides Les véhicules hybrides de ce type présentent un composant électrique (alterno-démarreur) qui ne sert pas à faire avancer le véhicule, mais à alimenter en électricité la batterie de démarrage et à permettre la fonction « Stop-Start ». Ce système est utilisable quelle que soit l’architecture du véhicule.
    • Hybrides faibles: Dans le cas des hybrides faibles, le moteur électrique épaule le moteur à combustion, mais n’est pas capable d’assurer à lui seul l’entraînement du véhicule. À la décélération et au freinage, le moteur électrique peut aussi faire office de générateur en transformant en électricité l’énergie cinétique du véhicule (processus dit de « récupération »). Le courant produit sert à recharger la batterie.
    • Hybrides intégraux (HEV): Un véhicule à entraînement hybride intégral est doté d’un moteur à combustion traditionnel et d’un moteur électrique qui fait office d’alternateur, d’organe propulseur et de démarreur. Les différents modes de fonctionnement dépendent de facteurs comme l’état de charge de la batterie à haute tension et la force avec laquelle est enfoncée la pédale d’accélérateur ou de frein. Le moteur thermique et le moteur électrique envoient leur force d’entraînement séparément ou conjointement aux roues motrices via un embrayage et une transmission communs. Il est donc possible de rouler en mode purement électrique. En plus d’un circuit électrique à haute tension, le véhicule dispose d’un réseau électrique de bord de 12 V alimenté par sa propre batterie. (Modèles: Volkswagen Touareg – Jetta, Audi Q5 – A6 – A8, Porsche Cayenne S hybrid)
    • Hybrides rechargeables ou « plug-in » (PHEV): Un hybride « plug-in » fonctionne comme un hybride intégral, mais offre aussi la possibilité de recharger la batterie du moteur électrique de manière externe, par exemple à une prise de courant. Vu la plus grosse batterie, il est possible d’accélérer plus longtemps avec le moteur électrique avant que le moteur à combustion ne prenne le relais. (Modèles: Volkswagen XL1 – Golf GTE, Audi A3 Sportback e-tron, Porsche Panamera S E-Hybrid – 918 Spyder – Cayenne S E-Hybrid)
    • Hybrides à extenseur d’autonomie (RXBEV): Un véhicule hybride à extenseur d’autonomie est en réalité un véhicule électrique, puisqu’il est propulsé exclusivement par un moteur électrique. Mais il est également doté d’un petit moteur à combustion (d’où son statut d’hybride) qui fonctionne en permanence à son régime optimal, entraînant un alternateur dont le courant alimente la batterie à haute tension du véhicule et augmente l’autonomie de ce dernier.
    • Voitures hybrides de compétition: Dans le cas des voitures de course, l’hybridation vise l’augmentation ponctuelle du potentiel du véhicule dans le respect de la réglementation relative à la gestion de l’énergie. Le moteur à combustion est épaulé par un (des) moteur(s) électrique(s). (Voir « Les hybrides de compétition ».)

    Hybridation FR

    Classification des véhicules hybrides selon l’architecture mécanique

    • Hybride série: Le moteur thermique entraîne un alternateur qui soit fournit en énergie l’électronique embarquée, soit recharge les batteries du moteur électrique. Ce moteur thermique ne propulse cependant pas le véhicule (il n’est pas relié aux roues), raison pour laquelle il se contente d’une cylindrée modeste et d’une consommation moyenne à l’avenant.
    • Hybride parallèle: Les deux moteurs sont reliés entre eux par l’essieu moteur et s’épaulent mutuellement pendant toute la durée du trajet, mais peuvent aussi chacun individuellement animer la voiture. Ils sont nettement plus petits que des moteurs traditionnels et s’avèrent également plus légers, ce qui se traduit par des économies de carburant.
    • Hybride mixte: Les entraînements hybrides série et parallèle sont ici combinés. Le moteur à combustion peut, en fonction des besoins, servir à recharger la batterie et à alimenter le moteur électrique via l’alternateur (hybride série) ou à propulser le véhicule (hybride parallèle).

    Architecture hybride FR 940

    • Cas particulier: La Porsche 918 Spyder à technologie hybride « plug-in » est animée par un moteur thermique et par deux moteurs électriques (l’un sur le train avant, l’autre sur le train arrière). La source d’énergie est une batterie lithium-ion qui peut être rechargée via le réseau électrique domestique ou par récupération lors des phases de décélération. Différents modes de propulsion sont possibles. 100% électrique, « Hybrid » (les moteurs à combustion et électriques collaborent pour un maximum d’efficacité énergétique), « Sport Hybrid » et « Race Hybrid » (les moteurs électriques épaulent le moteur à combustion, sollicité en permanence, par un « boost » électrique lorsque davantage de poussée est souhaitée).
  5. Les hybrides de compétition Performance

    Porsche 911 GT3 R Hybrid (2011) La Porsche 911 GT3 R Hybrid est dotée d’un moteur thermique arrière, de deux moteurs électriques (un par roue avant) et d’un volant d’inertie de 5 kg, logé dans l’habitacle à côté du pilote, qui alimente en énergie les moteurs électriques lorsque plus de force motrice est requise.

    911 GT3 hybrid 940Le volant d’inertie, qui est lui-même un moteur électrique dont le rotor tourne au régime maximal de 40.000 tr/min, stocke l’énergie mécaniquement sous la forme d’énergie cinétique de rotation. Le système est chargé chaque fois que le pilote sollicite les freins, les deux moteurs électriques inversant alors leur fonction et faisant office de génératrices.

    Porsche 919 Hybrid (2014) La 919 Hybrid a été conçue en tenant compte de la nouvelle réglementation relative à la gestion de l’énergie en vigueur pour la catégorie reine des prototypes Le Mans. Cette voiture de course est dotée d’un système de propulsion hybride extrêmement sophistiqué constitué d’un moteur à combustion compact qui entraîne les roues arrière, d’un moteur électrique sur le train avant et de deux systèmes de récupération d’énergie qui alimentent une batterie lithium-ion. Le moteur électrique assiste le moteur thermique à l’accélération. (vidéo Porsche 919 Hybrid)

    919 Hybrid propulsion hybride 940La récupération se fait soit via le moteur électrique, transformé en génératrice lors des freinages, soit en exploitant l’énergie thermique des gaz d’échappement, convertie en électricité.

    Audi R18 e-tron quattro (2014) L’Audi R18 e-tron quattro est une voiture de course hybride à la technologie complexe. Elle combine un moteur diesel qui entraîne les roues arrière, un moteur électrique qui entraîne les roues avant et un volant d’inertie pour le stockage de l’électricité générée par récupération.

    La récupération se fait soit via le moteur électrique, transformé en génératrice lors des freinages, soit en exploitant l’énergie thermique des gaz d’échappement, convertie en électricité.

    Lorsque la voiture accélère, l’énergie stockée sert à alimenter le moteur électrique. (vidéo Audi R18 e-tron quattro)

  6. Historique Performance Eco-conduite

    Historique des véhicules hybrides au sein du Groupe Volkswagen

    En 1899, le constructeur automobile belge Pieper est le premier à commercialiser un véhicule hybride. Il s’agit en l’occurrence d’une voiturette à moteur électrique dont les batteries sont alimentées par un moteur 1 cylindre De Dion-Bouton. Le premier hybride série est né ! Le premier véhicule à propulsion hybride conçu par Ferdinand Porsche, la Lohner-Porsche Mixte (1901), dispose quant à lui de deux moteurs électriques (dans le moyeu des roues avant) et d’un moteur à essence.

    Depuis les années 1970, le Groupe Volkswagen s’engage résolument dans la recherche et le développement de solutions de propulsion hybride. Un effort qui porte aujourd’hui ses fruits.

    1977

    • Projet de taxi à propulsion hybride sur la base d’un Combi T2, le Volkswagen City Taxi combine moteur à combustion et propulsion électrique.

    1986

    • Présentation d’un concept de propulsion associant moteur à essence et moteur électique dans une Volkswagen Golf lors du 8. International Electric Vehicle Symposium à Washington

    1987

    • Présentation de la Volkswagen Golf II Hybrid, conçue conjointement par Volkswagen et Bosch, lors du SIA Symposium. Association d’un moteur diesel de 1,6 l et d’un moteur électrique.

    1989

    • Audi duo : concept-car à propulsion hybride dérivé de l’Audi 100 (C3) Avant. Ses roues avant sont entraînées par un 5 cylindres à essence. Activé lorsque le véhicule est à l’arrêt (et que le moteur atmosphérique est coupé), le moteur électrique entraîne pour sa part les roues arrière.

    1991

    • Flotte-test de 20 Volkswagen Golf Hybrid à Zurich (deux ans).
    • Première étude d’un concept de véhicule compact 2 + 2 à propulsion hybride baptisé Volkswagen Chico.
    • Deuxième mouture de l’Audi 100 duo. Sa propulsion est assurée soit par un 4 cylindres à combustion de 2 l qui entraine les quatre roues en permanence, soit par un moteur électrique, plus vigoureux, qui entraîne les roues arrière. Les batteries se rechargent soit en roulant (« récupération »), soit à une prise de courant. L’Audi 100 duo II se déplace à la seule force de son moteur électrique à la vitesse maximale de 65 km/h.

    1997

    • Commercialisation de l’Audi duo III, une voiture hybride « plug-in » – dérivée de l’Audi A4 Avant – dont les roues avant sont entraînées par un moteur TDI de 1,9 l ou par un moteur électrique refroidi par eau. La vitesse de pointe en mode électrique est de 80 km/h.

    2005

    • Présentation de l’Audi Q7 hybrid, une étude à moteur V8 4.2 FSI, moteur électrique de 32 kW et transmission quattro.

    2007

    • Audi metroproject quattro : étude de voiture subcompacte animée par un moteur 4 cylindres TFSI turbo de 1,4 l et un moteur électrique. Le moteur thermique entraîne les roues avant, et le moteur électrique, les roues arrière. La vitesse de pointe en mode électrique est de 100 km/h.

    2008

    • Vingt exemplaires de la Volkswagen Golf TwinDrive, un hybride « plug-in », sont engagés dans le programme d’électromobilité lancé par le gouvernement allemand.

    2009

    • Préfigurant la XL1, la Volkswagen L1 affiche une consommation moyenne de 1,38 l/100 km. Ce véhicule biplace à carrosserie en PRFC est mû par un système de propulsion hybride (TDI/moteur électrique).

    2009

    • Présentation de la Volkswagen up! Lite, une étude de compacte quatre places à entraînement hybride.
    • Le prototype d’un véhicule à moteur électrique utilisé en tandem avec un moteur à combustion d’appoint (hybride « plug-in ») baptisé Leon Twin Drive ECOMOTIVE est dévoilé par SEAT.

    2010

    • Etude Audi A1 e-tron : une voiture hybride avec un moteur électrique et un moteur à combustion qui joue le rôle d’extenseur d’autonomie.
    • Présentation de la Porsche Cayenne S Hybrid, qui bénéficie de l’innovante technologie hybride intégrale parallèle.

    Cayenne S Hybrid 940

    • Etude conceptuelle de la Porsche 918 Spyder à technologie hybride « plug-in .
    • Commercialisation de la Volkswagen Touareg Hybrid.
    • Commercialisation de l’Audi Q5 hybrid quattro, dotée d’un moteur thermique 2.0 TFSI et d’un moteur électrique qui fait aussi office d’alterno-démarreur.

    Audi Q5 hybrid quattro

    2011

    • Première mondiale de la Porsche 918 RSR, synthèse haut de gamme des concepts hybrides réalisée par Porsche.
    • Prototype XL1 de Volkswagen. Cette voiture à la carrosserie avant-gardiste dispose d’un système hybride « plug-in » constitué d’un bicylindre TDI, d’un moteur électrique, d’une boîte DSG à 7 rapports et d’une batterie lithium-ion. Elle peut parcourir jusqu’à 35 km en mode purement électrique.
    • Présentation de la Porsche Panamera S Hybrid, une voiture hybride « plug-in ».

    Panamera S E-Hybrid: Hybridantrieb

    • Engagement en compétition de la nouvelle Porsche GT3 R Hybrid.
    • Volkswagen Cross Coupé : étude originale de crossover hybride « plug-in ». Dotée de trois moteurs (un module hybride TSI/électrique à l’avant et un moteur électrique à l’arrière), elle est alternativement traction avant, propulsion ou 4 x 4.
    • Commercialisation de l’Audi A6 hybrid.

    Audi A6 hybrid/Antriebsstrang - Hybridkomponenten

    2012

    • Commercialisation de la Volkswagen Jetta Hybrid.
    • Commercialisation de l’Audi A8 hybrid.
    • Le prototype Porsche 918 Spyder signe un temps record sur la Boucle nord du Nürburgring.
    • Victoire de l’Audi R18 e-tron aux 24 Heures du Mans.

    2013

    • Doublé Audi aux 24 Heures du Mans avec la R18 e-tron.
    • Volkswagen CrossBlue : étude de SUV hybride « plug-in ». En termes de propulsion, son architecture et son principe de fonctionnement sont calqués sur ceux de la Volkswagen Cross Coupé.

    Volkswagen Studie CrossBlue

    • Volkswagen CrossBlue Coupé : étude de SUV hybride « plug-in ». En termes de propulsion, son architecture et son principe de fonctionnement sont calqués sur ceux de la Volkswagen Cross Coupé.
    • Prototype hybride « plug-in » SEAT Leon Verde.
    • Présentation à Genève de l’Audi A3 Sportback e-tron (hybride « plug-in »).
    • Version définitive de l’hybride « plug-in » Porsche 918 Spyder.
    • twin up! : étude de citadine hybride “plug-in”

    Die neue Volkswagen Studie twin up

    2014

    • Bentley Hybrid Concept.
    • La Porsche 919 Hybrid est dévoilée au grand public.
    • Deux Porsche 919 Hybrid sont engagées en championnat du monde d’endurance (WEC) dans la catégorie reine LMP1.
    • Commercialisation de la Volkswagen XL1, produite à 200 exemplaires

    XL1 (1) 940

    • Commercialisation de l’Audi A3 Sportback e-tron.

    Hybrid-text Frt 0613

    • Doublé Audi aux 24 Heures du Mans avec la Audi R18 e-tron.
    • Commercialisation de la Volkswagen Golf GTE, la GTI parmi les hybrides « plug-in ».
  7. Divers Eco-conduite

    Les coûts d’entretien d’un véhicule hybride sont-ils plus élevés ?

    Non. Les pièces principales du véhicule (batterie incluse) sont prévues pour avoir à peu près la même longévité et ne pas devoir être remplacées. Les batteries que l’on trouve actuellement sur le marché sont des lithium-ion, réputées durables.

    Les entretiens à prévoir pour une voiture hybride sont exactement les mêmes que ceux d’une voiture « normale ». En outre, il faut signaler que les véhicules hybrides bénéficient souvent d’une garantie prolongée (dont 8 ans pour la batterie).

    Un véhicule hybride est-il adapté à des trajets dans des régions montagneuses ?

    Bien sûr ! Le froid et l’altitude ne posent aucun problème à ce genre de véhicule. Quant au relief, il est synonyme, certes, de consommation plus élevée dans les montées, mais aussi d’énergie récupérée (et donc de batterie rechargée) dans les descentes !

    Un véhicule hybride fonctionne-t-il correctement par des températures extrêmes, qu’elles soient froides ou chaudes ?

    Tous les véhicules hybrides commercialisés ont fait l’objet de nombreux tests et sont conçus (batterie y compris) pour fonctionner sans problème par des températures comprises entre – 30 °C et + 60 °C. Il n’y a donc pas d’inquiétude à avoir dans nos contrées.

  8. Abréviations Performance Eco-conduite

    BEV : Battery Electric Vehicle ; véhicule électrique alimenté par une batterie

    HEV : Hybrid Electric Vehicle ; véhicule à entraînement hybride intégral

    FCBEV : Fuel Cell Battery Electric Vehicle ; véhicule électrique alimenté par une batterie et une pile à combustible

    PHEV : Plugin Hybrid Electric Vehicle ; véhicule à entraînement hybride intégral rechargeable via le réseau électrique

    RXBEV : Range Extender Battery Electric Vehicle ; véhicule électrique alimenté par une batterie et par un moteur à combustion qui entraîne un alternateur dont le courant permet d’augmenter l’autonomie (« Range Extender »)

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