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Les concepts de propulsion hybride et électrique de Schaeffler
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Les concepts de propulsion hybride et électrique de Schaeffler

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Réduire la consommation de carburant et les émissions de polluants, augmenter le confort et le plaisir de conduire : l’hybridation joue un rôle important dans ces objectifs de développement. Les « Mild-hybrid » avec une technologie 48 V répondent à ces exigences à un coût relativement bas. Le concept « Schaeffler High Performance 48 Volt » en est un bon exemple avec un essieu arrière à entrainement électrique Schaeffler qui assiste le moteur à combustion interne situé sur l’essieu avant. Schaeffler propose également des solutions innovantes pour les propulsions purement électriques, comme un moteur électrique intégré au moyeu des roues, pour démontrer les possibilités d’une refonte complète du châssis et de l’intérieur du véhicule.

La technologie hybride est un élément important dans la conception de moteurs à combustion interne plus efficaces. L’hybridation légère 48V représente une rupture de l’hybridation, car elle est plus économique que les hybrides classiques avec batteries haute tension. L’emplacement du moteur électrique a aussi une influence majeure sur le fonctionnement et les performances des hybrides 48 volts. Il existe au total cinq positions d’installation différentes, appelées P0 à P4.




Jusqu’à présent, l’arrangement dominant était le P0 dans lequel le moteur électrique est monté sur la courroie d’accessoire. Schaeffler a également développé des architectures P2 utilisant la technologie 48V. Dans cette conception, le moteur électrique est situé entre le moteur à combustion interne et la transmission. Cela permet aux modes de conduite, comme la récupération d’énergie, la propulsion électrique et le démarrage, d’utiliser uniquement de l’énergie électrique et de ne pas engager le moteur à combustion interne.

Le système Schaeffler « High Performance 48 Volt »

Au cours du Salon international de l’automobile en Amérique du Nord (NAIAS), Schaeffler présente également la concept-car «High Performance 48 Volt». «Cette technologie comble l’écart entre les systèmes P0 48V standard et les hybrides classiques haute tension», déclare Jeff Hemphill, directeur de la technologie chez Schaeffler Americas.

Dans le nouveau démonstrateur 48 volts de Schaeffler, un essieu arrière électrique complète l’entraînement de l’essieu avant qui comprend un moteur à combustion interne conventionnel et un alterno-démarreur à courroie de 48 volts. Le système comprend une combinaison innovante de la topologie P0 classique et d’un essieu électrique de type P4. Le moteur électrique et l’électronique de puissance associée sont intégrés dans un seul composant sur l’essieu arrière. Vingt kilowatts d’énergie purement électrique sont donc disponibles en permanence sur l’essieu arrière. L’essieu électrique Schaeffler produit un couple de démarrage pouvant atteindre 2 000 Nm.

Essieu à entrainement électrique 48V

L’architecture 48 V permet de choisir différents modes de conduite afin de réduire les émissions de CO2 et d’améliorer la dynamique du véhicule, par exemple une conduite purement électrique sans émissions jusqu’à 35 km/h dans les zones de circulation restreinte. Le véhicule peut également rouler en tout électrique à des vitesses allant jusqu’à 70 km/h. L’essieu arrière électrique permet donc de maintenir une vitesse constante. Dans le cycle de conduite WLTC, la majeure partie de l’énergie de freinage est récupérée en tant qu’énergie électrique et stockée dans la batterie 48V.

«La technologie de Schaeffler offre un potentiel important pour réduire la consommation et les émissions grâce à une conduite sans émissions locales et à la récupération de l’énergie de freinage», explique M. Hemphill.

Mais le concept propose davantage de fonctions : l’essieu électrique arrière à deux rapports offre la possibilité de «vectorisation du couple» soit la distribution des forces d’entraînement sur des roues spécifiques. L’agilité et la sécurité du véhicule sont ainsi améliorées. Lorsqu’il est combiné avec la traction de l’essieu avant, l’essieu électrique permet donc un fonctionnement du véhicule en quatre roues motrices.

Nouveau système de propulsion – Le moteur électrique intégré dans la jante

Les concepts hybrides légers 48 V pour une électrification économique du groupe motopropulseur ne sont pas les seuls projets de développement de Schaeffler. La mobilité intermodale et urbaine sans émissions est également à l’ordre du jour. Le concept de moteur électrique intégré à la roue en est un exemple. L' »E-Wheel Drive » de Schaeffler montre comment la technologie de propulsion électrique peut être relocalisée dans les roues.

Système Schaeffler E-Wheel Drive

Dans le système d’entraînement intégré aux moyeux des roues, tous les composants nécessaires, tels que le moteur électrique, l’électronique de puissance, les freins et le refroidissement, sont situés dans la jante de la roue. Cela permet d’économiser de l’espace qui peut être utilisé pour de nouveaux concepts de design intérieur. La propulsion intégrée aux moyeux des roues représente une application potentielle dans les taxis ou les voitures de tourisme autonomes qui transportent les habitants des grandes villes sur de courtes distances. Les développeurs y voient également une opportunité de créer de nouveaux «vecteurs de mobilité individuelle». Ce sont des véhicules ultra-compacts, autonomes qui transportent les passagers sur le « dernier kilomètre » vers leur domicile après avoir utilisé les systèmes traditionnels de transport en commun.

« Nous avons fini le pré-développement de l’E-Wheel Drive à tel point que nous pouvons maintenant commencer à l’incorporer dans des projets réels », a déclaré Sebastian Wielgos qui dirige le programme de développement E-Wheel Drive à Schaeffler.

Source : LuK

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