La transmission de la Volt 2 expliquée

[Amperiste]

Bien que la Volt actuelle et la prochaine portent le même nom et reprennent le même concept d'électrique à prolongateur d'autonomie, elles sont techniquement différentes. Voici une petite explication de détails.Le site GM-Volt a fait une intéressante analyse du couple thermique-électrique de la prochaine Volt. C'est cette analyse qui est essentiellement reprise ici.Le Voltec 1 de la Volt et l'Ampera de première générationNous avions parlé de cette transmission dans un ancien article.
La transmission Voltec 1 (4ET50) dispose de deux moteurs électriques. Le moteur principal, de 111kW, assure seul la plupart du temps la propulsion de la voiture. Quand on tire l'énergie de la batterie, la voiture fonctionne ainsi comme une banale voiture électrique à un seul moteur. Quand on est en prolongation, le deuxième moteur électrique, de 55kW,  est relié directement au moteur à essence de 1,4l et sert de générateur pour produire de l'électricité. Sous certaines conditions de vitesse et d'accélération, la puissance des deux moteurs électriques peut être combinée pour optimiser la consommation (gain de 2 à 15%). Si on est en prolongation, le moteur thermique participe aussi mécaniquement à faire avancer la voiture, via le deuxième moteur électrique. A noter que sur l'ELR, l'électronique autorise de combiner la puissance des deux moteurs électriques au-delà de 111kW pour des accélérations plus puissantes. L'ELR dispose ainsi de 150kW environ, c'est à dire 200ch.Le Voltec 2 de la Volt de deuxième génération
De prime abord, le Voltec 2 (5ET40) peut sembler quasiment identique au Voltec 1, parce que la puissance électrique autorisée est la même. Seul le thermique semble avoir changé pour un 1,5l, plus gros mais plus économe. En fait ce n'est pas le cas, car la façon d'orchestrer la puissance a changé. Et même si la puissance électrique autorisée est toujours de 111kW, le plus gros des deux moteurs électriques a vu sa puissance revue à la baisse.
En fait, la puissance des deux moteurs électriques a baissé. De 111 + 55 kW sur la Volt 1, la puissance électrique est passée à 87 + 48 kW sur la Volt 2. Cette modification des puissances a permis à General Motors d'optimiser d'un et l'autre moteur pour des domaines d'utilisation différents, de gagner 46kg et de réduire l'utilisation de terres rares de moitié. A noter que la puissance totale (135kW) est toujours supérieure à la puissance maximale autorisée par la voiture (et probablement par sa batterie).On remarquera également qu'il n'y a plus que deux embrayages au lieu de trois, mais deux train épicycloïdaux au lieu d'un seul.Mode(s) tout électrique
Quand la voiture tire son énergie de la batterie, le moteur principal (B) tourne seul la plupart du temps. Son efficacité est optimisée pour les basses vitesses. Quand le besoin de puissance augmente, il est épaulé par le deuxième moteur électrique (A). Sortir la même puissance avec deux moteurs au lieu d'un permet de diminuer les pertes, et donc d'augmenter l'autonomie, particulièrement  quand on conduit sportivement ou avec du relief.

Mode(s) de prolongation d'autonomieEn prolongation, le domaine où le moteur électrique opère seul vers les roues a été considérablement réduit. Dans ce mode, le moteur thermique ne peut plus recharger la batterie ou alimenter le moteur électrique. Comme dans une BMW i3 à REx, dont le prolongateur ne tourne pas en-dessous de 30km/h.Dans les autres domaines de la prolongation, le moteur thermique peut toujours transmettre au moins une partie de son énergie aux roues. Le système tentera alors généralement de transmettre un maximum de la puissance produite par le moteur thermique aux roues, parce que c'est ainsi qu'on peut obtenir le meilleur rendement. La différence de puissance entre celle produite par le thermique et celle fournie aux roues est bien évidemment fournie ou absorbée par la batterie via les moteurs électriques.Les deux embrayages B1 et C1 servent à moduler le rapport de transmission thermique -> électrique. Le moteur thermique peut donc toujours être maintenu à un point de rendement adéquat quelles que soient la vitesse et la puissance demandée. Les trois modes représentés sur le graphe ci-dessus (compréhensibles comme démultiplication, prise et surmultiplication) sont gérées automatiquement par le système Voltec 2. Si la transition est aussi bien faite qu'avec le Voltec 1, le passage d'un mode à l'autre devrait être imperceptible.Le régime moteur devrait donc comme avec le Voltec 1 toujours être régi par la puissance demandée, mais on peut s'attendre à ce qu'il varie davantage.Typologiquement, le système Voltec 2 n'est donc plus jamais un hybride série, mais un hybride parallèle. Cela permet à la voiture de progresser significativement en consommation en prolongation : plus de 10% d'après le réaliste test EPA américain. Et avec toujours une grosse puissance électrique, il ne devrait pas reculer sur la réactivité. Le Voltec 2 semble donc gagner sur tous les plans : compacité, poids, efficience (électrique et thermique).La Volt de deuxième génération n'arrivera malheureusement sans doute jamais chez nous. Si c'est le cas, ce sera vraiment dommage de ne pas faire profiter à l'Europe des avancées techniques et économiques de la nouvelle Volt.Lire sur le site

[ampera27]

Punaise, bravo Amperiste pour ces explications

Et on ne va pas l'avoir chez nous
Monde cruel et sans pitié



Francky

[NeoStef]

Super Article.

Dès que j'ai vu l'article sur Greencarreport, je me suis dis que ça n'allait pas tarder sur Amperiste.
Roulezelectrique.com va surement s'inspirer encore une fois

[flo18]

n'y a t il pas le risque que le thermique soit plus souvent actif en mode prolongation d'autonomie et donc au final consommer plus de pétrol même si le rendement du thermique a été amélioré ?

[Frigorigène]

Pourquoi la Volt 2 ne peut pourrait pas tirer 135kw de sa batterie alors que l'ELR affiche 150kW ?

En tous cas c'est un bel exemple de retour sur expérience et d'optimisation d'une solution déjà bien née.

[Kratus]

Chapeau !
Rien que pour essayer de comprendre, il faut s'accrocher. Alors pour imaginer ce nouveau type de fonctionnement, ils sont forts chez GM.

Peut-on en conclure que le "trou" lorsque l'on demande une grosse accélération en prolongation d'autonomie appartient au passé ?

[Lel]

n'y a t il pas le risque que le thermique soit plus souvent actif en mode prolongation d'autonomie et donc au final consommer plus de pétrol même si le rendement du thermique a été amélioré ?

Il consommera moins rien que par le fait qu'il participera désormais toujours à la traction.

Bravo Amperiste pour cet article documenté, bien illustré, détaillé et très bien expliqué!

Quel malheur de ne pas avoir cette Volt 2 chez nous!
Si seulement GM pouvait changer d'avis...

[Robby]

Et peut-être plus de message "Puissance de motricité réduite"...

[Herto]

Théoriquement, il peut toujours y en avoir, puisque la puissance du thermique est toujours inférieure à la puissance électrique.

[Amperiste]

Ajout:
Pour rappel, la nouvelle Volt obtient 80km d'autonomie puis une consommation en prolongation de  5,7l/100km dans le cycle EPA.