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Pourquoi les hybrides utilisent-ils encore une transmission mécanique ?
Question
L'un des commentaires sur cette question m'a rappelé de quelque chose que je me demande depuis un moment. Étant donné que les moteurs obtiennent le meilleur rendement au couple maximal, pourquoi la plupart des voitures hybrides utilisent-elles encore une transmission mécanique (qui oblige le moteur à changer de vitesse avec la vitesse de la route, comme dans une voiture conventionnelle), plutôt qu'électrique, avec le moteur tournant à une vitesse constante tarif en tant que générateur ?
S'agit-il simplement de donner aux gens ce à quoi ils sont habitués ? en gardant à l'esprit que les voitures purement électriques ont évidemment une transmission électrique...
Les trains utilisent une transmission diesel-électrique depuis au moins les années 1950, ce n'est donc pas exactement un nouveau concept...
Réponse acceptée
Cela dépend du type de voiture hybride dont vous parlez. Dans un type d'hybride, il y aura un moteur à essence et au moins un moteur électrique capable d'entraîner les roues. Dans ce cas, le moteur à essence doit toujours utiliser une transmission car il ne peut pas monter trop haut sans causer des dommages importants ou une durée de vie raccourcie. Une solution possible à ce problème de transmission serait d'utiliser une transmission à variation continue (CVT), qui peut être plus coûteuse à fabriquer mais maintient le moteur à une efficacité maximale.
L'autre type d'hybride, où les roues sont entraînés entièrement par des moteurs électriques (et ont un générateur à essence pour charger la batterie) ne nécessitent pas de transmission car les moteurs électriques ont une très large plage de RPM acceptable. De plus, les moteurs électriques ont une courbe de couple relativement plate et le couple maximal est disponible instantanément. Je dois noter que ce type de voiture "hybride" est généralement simplement appelé véhicule électrique (VE) puisque le moteur à essence sert uniquement à charger la batterie et n'entraîne pas les roues.
J'allais à commentez ceci, mais n'avez pas la réputation : la transmission diesel-électrique dont vous avez parlé est plus étroitement liée aux véhicules électriques d'aujourd'hui en ce sens qu'un moteur diesel charge les batteries, qui à leur tour alimentent les moteurs électriques aux roues. Les transmissions dans les trains sont peu pratiques pour plusieurs raisons (telles que la nécessité d'alimenter jusqu'à quatre essieux et le nombre d'engrenages qui seraient nécessaires pour maintenir une efficacité maximale) et cela élimine le besoin d'une véritable transmission.
Réponse populaire
Je ne pense pas que la réponse acceptée réponde de manière acceptable à cette question. La raison pour laquelle les véhicules hybrides ont une voie de transfert de puissance mécanique est que le transfert de puissance mécanique a une efficacité plus élevée que le transfert de puissance électrique.
J'ai lu quelque part (mais je ne trouve pas la source pour le moment) que le transfert de puissance électrique voie est d'environ 70% efficace dans Toyota Prius. Pour comprendre ce faible rendement, considérons qu'il dispose d'un moteur-générateur fonctionnant en génératrice, de composants électroniques de puissance, de câbles et d'un moteur-générateur fonctionnant en moteur. Assez de composants. Cette efficacité est considérablement inférieure à l'efficacité de la voie de transfert de puissance mécanique.
En fait, la Toyota Prius a des voies de transfert de puissance mécanique et électrique. Il a une boîte de vitesses à une vitesse et un rapport constant mais trois essieux, dont deux ont des moteurs électriques. Changer la quantité d'énergie qui sera transférée par le chemin électrique modifie les vitesses relatives des essieux d'entrée et de sortie, et donc il fonctionne comme une transmission électrique à variation continue (eCVT).
La raison du chemin mécanique est l'efficacité plus élevée. La raison de la voie électrique est qu'elle permet le fonctionnement de la CVT avec un coût de composants très bas et une fiabilité plus élevée que les CVT traditionnelles. Et également pour fournir un freinage régénératif et une augmentation de puissance au moteur à combustion interne à partir d'une batterie.
Avez-vous vu un refroidissement par eau dans une transmission manuelle conventionnelle ? Probablement pas. Cependant, les onduleurs de la Prius sont refroidis à l'eau en raison de la grande quantité de chaleur résiduelle produite. Cela montre que les onduleurs sont moins efficaces que les transmissions mécaniques.