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Comment fonctionne le moteur électrique des voitures ?

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Les voitures électriques sont de plus en plus populaires, mais savez-vous exactement comment fonctionnent le moteur et les batteries ?


Les voitures électriques sont devenues de plus en plus populaires ces dernières années en tant que solution efficace pour la mobilité durable et la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Cependant, le fonctionnement d’un moteur électrique, technologie innovante et complètement différente des moteurs endothermiques, n’est pas toujours clair. Les groupes motopropulseurs électriques de dernière génération sont de véritables bijoux technologiques, offrant un excellent rendement, bien supérieur à celui des moteurs diesel et à essence.

Voici tout ce que vous devez savoir sur le fonctionnement d’un moteur électrique dans une voiture et sur le fonctionnement des nouvelles batteries.

A quoi ressemble un moteur électrique


Dans les voitures à combustion interne, les moteurs sont constitués de dizaines de pièces différentes, ce qui augmente les coûts d’entretien et le risque de pannes.

Dans ces moteurs, le carburant est mélangé à l’air et enflammé par une étincelle pour entraîner les pistons et démarrer le moteur, générant ainsi une force qui permet de déplacer les roues et de faire avancer le véhicule.

Les moteurs électriques se composent de quelques éléments seulement, avec une structure moins complexe que celle d’une voiture diesel ou à essence.

Le système se compose d’un stator et d’un rotor, qui sont alimentés par l’électricité fournie par la batterie et qui, en se déplaçant, génèrent des champs électromagnétiques, lesquels produisent à leur tour une force qui entraîne les roues par le biais de la transmission.

Un moteur électrique peut fonctionner en courant alternatif ou continu, selon la technologie utilisée. Les principales différences résident dans le type de rotor et le dispositif d’onduleur utilisé, un système qui transforme le courant continu en courant alternatif triphasé, nécessaire pour actionner les différents dispositifs et entraîner les roues.

De nombreux constructeurs automobiles utilisent des moteurs électriques synchrones sans balais, c’est-à-dire sans balais, équipés d’un rotor permanent et alimentés par un courant continu fourni par la batterie. Certains fabricants, comme Tesla, utilisent des moteurs asynchrones, qui fonctionnent en courant alternatif plutôt qu’en courant continu, avec une vitesse angulaire du rotor inférieure à celle du stator.

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À quoi ressemblent les batteries des voitures électriques ?


Outre le moteur électrique, les batteries sont un élément essentiel des véhicules à émissions zéro. Elles sont nécessaires pour faire fonctionner le groupe motopropulseur électrique en fournissant du courant continu.

La batterie de la voiture électrique est un système de stockage. Elle est rechargée à partir d’une source et fournit ensuite de l’énergie au moteur pour l’entraîner.

Les batteries des moteurs à combustion interne ne sont nécessaires que pour démarrer la voiture, c’est pourquoi si la batterie est déchargée, la voiture ne démarrera pas, car une fois le moteur thermique allumé, il alimente tous les appareils. Il s’agit généralement d’accumulateurs au plomb, qui sont des modèles bon marché que l’on trouve dans les voitures classiques en version EFB, AGM et acide libre.

Les batteries lithium-ion sont utilisées dans les voitures électriques et les véhicules hybrides rechargeables car elles sont plus petites en taille et en poids, ont une densité énergétique plus élevée et offrent de meilleures performances.

Les batteries au lithium-polymère, qui permettent d’augmenter l’autonomie grâce à une densité énergétique plus élevée, constituent un autre développement.

Moteur électrique : comment ça marche exactement ?


Dans les voitures équipées d’un moteur électrique, le fait d’appuyer sur la pédale d’accélérateur envoie une commande à l’onduleur qui, en fonction de l’impulsion reçue, ajuste la fréquence du courant en conséquence.

Ces changements contrôlent le moteur électrique et la vitesse, avec une réponse immédiate du moteur électrique. Lors du freinage ou de la décélération, le courant alternatif produit par le moteur n’est pas gaspillé, mais est récupéré et converti en courant continu, ce qui permet de recharger la batterie et d’augmenter l’autonomie et l’efficacité.

Les groupes motopropulseurs électriques modernes d’aujourd’hui peuvent se targuer d’un rendement élevé, atteignant plus de 98 % pour les moteurs asynchrones à courant continu.

De plus, la puissance est disponible immédiatement, sans la variation graduelle typique des voitures endothermiques, qui ont besoin de temps pour accélérer et prendre de la vitesse.

Dans une voiture électrique, l’accélération est immédiate, avec des rafales dignes d’une voiture de sport dans des voitures apparemment simples comme les berlines et les hatchbacks, offrant souvent un démarrage debout digne d’une supercar.

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Cette technologie a incontestablement parcouru un long chemin, si l’on considère qu’à la fin du XIXe siècle, les premiers prototypes pouvaient à peine atteindre 32 km/h.

Aujourd’hui, une voiture électrique comme l’Elektron Quasar développe 2 300 chevaux, atteint une vitesse maximale de 450 km/h et peut accélérer de 0 à 100 km/h en seulement 1,65 seconde, tandis que le Tesla Roadster a une autonomie de 1 000 km.


Comment conduire une voiture électrique ?


Conduire un véhicule électrique est complètement différent de la conduite d’une voiture à essence ou diesel.

Tout d’abord, ces véhicules sont extrêmement silencieux, car les groupes motopropulseurs électriques n’émettent presque aucun bruit, et il n’y a pas d’embrayage ni de boîte de vitesses, car ils ne sont pas nécessaires dans une voiture électrique.

La voiture est donc facile à conduire, il suffit d’appuyer sur l’accélérateur et de freiner, en faisant attention car la réponse fournie par le moteur électrique est instantanée et la voiture se secoue facilement. Il est également important d’éviter les gaspillages, d’optimiser l’autonomie et de pouvoir parcourir davantage de kilomètres avant de recharger la batterie de la voiture électrique.

Dans ce cas, il est essentiel d’essayer de maintenir une vitesse constante, en évitant les accélérations brusques et les freinages brusques, et en utilisant la climatisation avec parcimonie pour ne pas trop augmenter la consommation d’énergie.

L’itinéraire doit également être calculé en fonction de l’autonomie et de la distance à parcourir, mais les voitures électriques modernes sont équipées de systèmes intelligents pour y parvenir.

Dans les voitures électriques, un paramètre important est la consommation du moteur électrique, et l’efficacité du groupe motopropulseur est exploitée au maximum afin de maintenir les coûts de charge à un niveau bas et de couvrir de plus longues distances.

Comme le fonctionnement du moteur électrique continue de s’améliorer et d’évoluer, ces véhicules pourront à l’avenir couvrir des distances considérables sur une seule charge et augmenter encore leur efficacité.

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