Voiture électrique

Profitant d'une période de chômage, j'ai entrepris un projet qui me trottait dans la tête depuis longtemps mais que je n'avais pu réaliser faute de temps :

la conception d'une voiture électrique 4 places en fibre de verre.

Le concept allait bien plus loin que l'adaptation d'une motorisation électrique sur un châssis de voiture thermique, puisque ce véhicule n'était conçu que pour un moteur électrique; tout était fait pour que le poids important des batteries (500 kg) soit compensé par un allègement de la structure (carrosserie autoporteuse en fibre de verre, suspensions avant et arrière en fibre de verre, embase des sièges et pare chocs intégrés dans la structure de la carrosserie...).

Les choix mécaniques étaient aussi dictés par des soucis d'économie d'énergie :

  • boite à 4 vitesses pilotée par un embrayage électromagnétique alimenté seulement pendant le débrayage
  • système de recharge par un mini moteur thermique qui entraînait un alternateur pour recharger les batteries de traction en fonction de la vitesse du véhicule et de la capacité des batteries
  • chauffage par récupération de chaleur sur l'échappement et le refroidissement du mini moteur
  • centrale électronique de gestion des différents consommateurs électriques
  • carrosserie aérodynamique
  • L'aspect pratique n'était pas négligé :

  • portes à ouverture verticale dégageant les places avant et arrières en même temps, nécessitant moins de 0,60 m entre deux voitures pour s'ouvrir et se positionnant au dessus du toit
  • trappe d'accès à la roue de secours intégrée dans le pare chocs arrière
  • capot du compartiment moteur s'écartant suffisamment du pare chocs avant pour faciliter les opérations de maintenance
  • batteries de traction sous les sièges arrières et le plancher de coffre
  • quatre places adultes et une place enfant surélevée entre les deux places arrières
  • sièges avant fixes et pédalier réglable, car c'est surtout la longueur des jambes qui est importante pour conduire une voiture


  • Réflexions et solutions possibles sur un concept de voiture électrique

    Dossier élaboré en 1993, parallèlement à la fabrication d'une voiture électrique :

    Faute de pouvoir stocker de grosses quantités d'énergie à bord d'une voiture électrique, il est préférable d'essayer de gérer efficacement cette électricité.

    Pour cela, compenser le poids important des batteries (entre 300 et 500 kg) par un allègement de la structure du véhicule (carrosserie, suspensions), une voiture lourde utilisant plus d'énergie qu'une voiture légère pour avancer; ensuite intervenir sur les différents consommateurs d'électricité pour ne les alimenter que quand cela est réellement nécessaire (à titre indicatif, un feu arrière de brouillard consomme 1,75 ampères et deux feux de croisement consomment un peu plus de 9 ampères).

    Dans le même ordre d'idées, obliger le conducteur à accélérer le moteur au maximum en montant ses rapports de vitesses, car contrairement à un véhicule thermique, les sous régimes sont plus gourmands en électricité. La consommation d'un moteur à courant continu de 16 kilowatts alimenté en 96 volts est d'environ 190 ampères à 3000 tours/minute, alors qu'elle atteint allègrement 450 ampères en sous régime.

    Pour gérer toutes ces fonctions, l'électronique est indispensable.

    Cet appareillage électronique, outre ses fonctions de gestion d'énergie, peut aussi renseigner le conducteur sur l'état de toutes les lampes de la voiture, sur le verrouillage de toutes les portes et capots, ajoutant la sécurité à l'augmentation de l'autonomie. Toutefois, si une défaillance se produit au niveau de l'électronique, l'installation électrique peut fonctionner en position manuelle.

    Afin d'augmenter l'autonomie hors agglomération, un alternateur entraîné par petit moteur thermique fournit un supplément d'énergie à partir de 80 kilomètres/heure; ce moteur thermique, à régime constant, réglé pour un minimum de consommation (donc de pollution), doit pouvoir démarrer automatiquement en fonction de plusieurs paramètres, sans aucune intervention du conducteur.

    Dès que le contact est mis, ce moteur peut chauffer l'habitacle de la voiture (par l'intermédiaire de son circuit de refroidissement et de la récupération de la chaleur de son échappement) si la température y est inférieure à 15 degrés, améliorant le confort tout en compensant l'auto décharge des batteries de traction due au froid.

    Dans ce cas, deux énergies sont développée à partir de la même quantité d'essence: énergie mécanique pour l'entraînement de l'alternateur et énergie thermique pour le chauffage.

    La mise en marche de ce moteur fait appel à l'électronique, prenant en compte la température de l'habitacle, l'état de charge des batteries ainsi que la vitesse du véhicule.

    Dans la centrale de commande électronique qui gère l'éclairage, la recharge et le chauffage, il peut y avoir une fonction contrôle et état de charge de chaque batterie de traction.

    Autre fonction possible de cette centrale :

    Veiller à garder un espace de sécurité suffisant en fonction de la vitesse, de la visibilité et des conditions météo avec le véhicule se trouvant devant, ceci afin d'éviter des carambolages en cas de freinage.

    Ce système agirait alors sur le variateur de vitesse du moteur électrique et, tout en ralentissant la voiture, informerait le conducteur sur la distance de sécurité à respecter. Ce dispositif se neutraliserait automatiquement pour permettre un dépassement avec une accélération suffisante et se réactiverait dès la manœuvre terminée.

    C'était en 1993.

    Depuis, la technique a évolué, les motivations pour la lutte contre la pollution aussi.

    Seule la motivation des constructeurs automobiles est restée la même :
    continuer à fabriquer des voitures à moteurs thermiques.

    Si vous êtes arrivé ici, c'est logiquement parce que vous avez visité le site en entier. J'espère que cela vous a intéressé et que vous reviendrez passer un moment en notre compagnie de temps en temps, il y aura sûrement des nouveautés et des curiosités.

    Au revoir.
        Pascal PROUTEAU


    Un aperçu de mon passage (qui a quand même duré 28 ans)
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