Une centrale électrique à double fonction
Un moteur électrique n’est pas un moteur au sens propre du terme, mais une machine. Il ne sert en effet pas uniquement à entraîner le véhicule avec une grande efficacité, il fait aussi office de générateur lors des phases de décélération.
À la différence des moteurs à combustion, un moteur électrique ne produit pas sa puissance avec des pistons à mouvement haut/bas, mais par rotation: Audi utilise un moteur asynchrone qui ne nécessite ni aimants ni terres rares. Un champ tournant triphasé est créé dans les enroulements en cuivre du stator par l’électronique de puissance. Cela induit une tension dans le rotor qui, à son tour, génère un flux de courant et donc un champ magnétique. Cette force magnétique arrive directement à la boîte de vitesse généralement à un étage et aux roues motrices par l’intermédiaire d’un embrayage. Ceci est rendu possible grâce à l’atout principal du moteur électrique: son énorme efficacité.
Alors qu’un moteur à combustion doit d’abord tourner pour appliquer le couple, le moteur électrique délivre toute sa puissance immédiatement, dès que le conducteur appuie sur l’accélérateur.
En effet, il convertit jusqu’à 95% de l’énergie fournie en puissance utilisable, tandis que les moteurs à combustion n’atteignent que des rendements de 35 à 45%, en fonction du type de conception. Toutefois, le haut degré d’efficacité ne dépend pas seulement du moteur: une électronique de puissance parfaitement adaptée qui contrôle la régulation complexe du moteur électrique est également indispensable.
Les moteurs électriques possèdent de nombreuses autres qualités. Grâce à leur conception, les moteurs électriques génèrent des bruits ou des vibrations à peine perceptibles, permettant ainsi grand confort routier. Le nombre de pièces d’usure nettement inférieur à celui du moteur à combustion assure une durée de vie plus longue et des coûts d’entretien réduits. Le moteur électrique est également exemplaire sur le plan environnemental: il fonctionne non seulement sans produire d’émissions locales, il récupère même de l’énergie dans les phases de décélération lorsque le moteur devient un générateur. Alors que dans la plupart des véhicules conventionnels, l’énergie de freinage est presque entièrement convertie en chaleur par l’intermédiaire du frein et se dissipe donc inutilement, dans les véhicules électriques, le sens de conversion de l’énergie peut être inversé. En phase d’accélération, le moteur électrique est alimenté en énergie électrique pour générer de l’énergie mécanique. En revanche, pendant la décélération, il est entraîné mécaniquement par l’énergie cinétique du véhicule, récupérant ainsi l’énergie électrique qui est injectée dans les accumulateurs du véhicule et peut ensuite être réutilisée pour la propulsion – le principe de la récupération d’énergie. Grâce au nouveau servofrein 100% électrique, jusqu’à une décélération de 3 m/s², la gestion de l’entraînement des moteurs électriques peut être contrôlée de telle sorte que la quasi-totalité de l’énergie cinétique générée durant le freinage est réinjectée dans le système et peut être utilisée par la suite pour accélérer le véhicule. Ce que l’on pourrait appeler «freinage 2.0» transforme chaque arrêt au feu rouge en une action positive.
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