COMMENT FONCTIONNE LE MOTEUR D’UNE VOITURE ÉLECTRIQUE ?
Lorsqu’on passe d’une voiture essence ou diesel à une voiture électrique, la différence la plus spectaculaire n’est pas seulement l’absence de bruit ou la recharge à la place du plein de carburant. C’est surtout ce qui se passe sous le capot.
Un moteur électrique fonctionne de manière beaucoup plus simple qu’un moteur thermique. Pas de combustion, pas de pistons, pas de bougies, pas d’embrayage traditionnel : l’électricité est transformée directement en mouvement.
Chez VO-ELEC, spécialiste du véhicule électrique d’occasion, on vous explique simplement comment cela fonctionne.
1. De la batterie aux roues : le principe
Une voiture électrique repose principalement sur quatre éléments :
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la batterie haute tension, qui stocke l’énergie ;
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l’électronique de puissance / onduleur, qui pilote l’énergie envoyée au moteur ;
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le moteur électrique, qui transforme cette énergie en mouvement ;
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le réducteur, qui transmet la rotation aux roues.
Lorsque le conducteur appuie sur l’accélérateur, la voiture détermine instantanément la puissance demandée.
La batterie fournit alors l’énergie électrique nécessaire. L’électronique de puissance la convertit et la contrôle afin d’alimenter le moteur.
Le moteur transforme ensuite cette énergie électrique en énergie mécanique, qui entraîne les roues.
Le processus peut être résumé ainsi :
BATTERIE → ONDULEUR → MOTEUR ÉLECTRIQUE → RÉDUCTEUR → ROUES
Et tout cela se produit quasiment instantanément.
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2. Comment l’électricité fait-elle tourner le moteur ?
Le fonctionnement repose sur une propriété physique connue depuis très longtemps : l’électromagnétisme.
À l'intérieur du moteur se trouvent principalement deux parties :
Le stator est la partie fixe du moteur. Alimenté électriquement, il crée un champ magnétique tournant.
Le rotor est la partie mobile située au centre. Sous l'action du champ magnétique produit par le stator, il se met à tourner.
Cette rotation est ensuite transmise aux roues.
Selon les constructeurs et les modèles, différentes technologies de moteurs peuvent être utilisées : moteur synchrone à aimants permanents, moteur asynchrone ou encore moteur synchrone à rotor bobiné.
Mais pour le conducteur, le résultat est similaire : une réponse immédiate à l'accélérateur et un couple disponible très rapidement.
3. Pourquoi une voiture électrique accélère-t-elle si rapidement ?
C'est l'une des premières choses que l'on remarque lorsqu'on essaye un véhicule électrique.
Sur un moteur thermique, il faut monter dans les tours pour atteindre une partie importante du couple et de la puissance.
Avec un moteur électrique, le couple peut être disponible très rapidement dès les premiers tours du moteur.
C'est ce qui explique les accélérations particulièrement franches de nombreux modèles électriques, y compris sur des voitures qui ne sont pas spécialement sportives.
Et contrairement à une voiture thermique traditionnelle, il n'est généralement pas nécessaire d'avoir une boîte de vitesses comportant plusieurs rapports.
4. Pourquoi n'y a-t-il généralement pas de boîte de vitesses classique ?
Un moteur électrique possède une plage de fonctionnement beaucoup plus large qu'un moteur thermique.
Il peut tourner à des régimes très élevés tout en restant efficace sur une grande partie de son fonctionnement.
La majorité des voitures électriques utilisent donc un réducteur à rapport fixe plutôt qu'une boîte traditionnelle à 5, 6, 7 ou 8 rapports.
Résultat : les accélérations sont particulièrement fluides.
Il n'y a pratiquement aucune rupture de couple : on appuie, la voiture accélère.
5. Et lorsque l'on relâche l'accélérateur ?
C'est ici qu'une voiture électrique devient particulièrement intéressante.
Le moteur électrique peut fonctionner dans les deux sens énergétiques.
Lorsque vous accélérez :
électricité → moteur → mouvement
Mais lorsque vous ralentissez :
mouvement des roues → moteur/générateur → électricité → batterie
C'est ce que l'on appelle le freinage régénératif ou la récupération d'énergie.
Au lieu de transformer toute l'énergie du ralentissement en chaleur dans les freins, le moteur électrique peut récupérer une partie de cette énergie et la renvoyer vers la batterie.
C'est notamment pour cette raison qu'un véhicule électrique peut être particulièrement efficace en ville, où les phases d'accélération et de décélération sont nombreuses.
6. Un moteur électrique contient beaucoup moins de pièces mécaniques
C'est l'un de ses principaux avantages.
Un moteur thermique comporte de très nombreuses pièces mécaniques : pistons, soupapes, arbre à cames, distribution, injecteurs, échappement, etc.
Un groupe motopropulseur électrique est mécaniquement beaucoup plus simple.
Il n'y a notamment pas de vidange moteur, pas de bougies d'allumage, pas de courroie de distribution liée au moteur électrique, ni de système d'échappement.
Cela ne signifie évidemment pas qu'une voiture électrique ne nécessite aucun entretien. Les pneumatiques, freins, suspensions, climatisation, liquide de frein ou différents organes mécaniques restent à contrôler.
Mais le moteur électrique lui-même nécessite généralement beaucoup moins d'entretien qu'un moteur thermique.
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7. Quelle est la durée de vie d'un moteur électrique ?
La simplicité mécanique constitue justement l'un des avantages du véhicule électrique sur le long terme.
Avec moins de pièces en mouvement et sans combustion interne, le moteur subit moins de contraintes mécaniques liées à la combustion qu'un moteur essence ou diesel.
Lors de l'achat d'un véhicule électrique d'occasion, l'attention se porte donc souvent davantage sur l'état général du véhicule, son historique et surtout sur sa batterie haute tension.
C'est notamment pour cette raison que chez VO-ELEC, nous accordons une importance particulière à la connaissance de l'état de santé de la batterie, appelé SOH – State of Health.
8. Une voiture électrique peut avoir plusieurs moteurs
Certains véhicules électriques disposent d'un seul moteur entraînant les roues avant ou arrière.
D'autres utilisent deux moteurs électriques, généralement un sur chaque essieu.
Cela permet notamment d'obtenir une transmission intégrale électrique.
C'est le principe que l'on retrouve sur de nombreux modèles Dual Motor, quattro, xDrive ou AWD électriques.
L'électronique peut alors répartir très rapidement la puissance entre les différents moteurs en fonction des besoins.
9. Le moteur électrique : une technologie finalement assez simple
Le principe général d'un véhicule électrique peut donc se résumer très simplement :
La batterie stocke l'énergie → l'électronique la contrôle → le moteur la transforme en rotation → les roues font avancer la voiture.
Et lorsque la voiture ralentit, une partie du processus peut fonctionner en sens inverse pour récupérer de l'énergie.
Cette simplicité explique une grande partie des sensations propres à l'électrique : silence, absence de vibrations moteur, accélération immédiate et grande fluidité de conduite.
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Chez VO-ELEC à Perpignan, nous sommes spécialisés dans les véhicules électriques d'occasion.
Tesla, Volkswagen ID., Cupra Born, MG, Fiat 500e, Audi e-tron et de nombreux autres modèles : notre objectif est de rendre l'électrique d'occasion plus simple à comprendre et plus accessible.
Parce qu'avant de choisir son prochain véhicule électrique, il est toujours intéressant de comprendre comment il fonctionne.
VO-ELEC – Le spécialiste du véhicule électrique d'occasion.
Arnaud Maurey, co-fondateur VO-ELEC
Spécialiste du véhicule électrique d'occasion
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