Je ne sais pas si la réduction du régime moteur réduirait la consommation.
Mais je sais que la vitesse maximale est dictée par le régime moteur.
La vitesse maximale pourrait donc certainement être améliorée en ajoutant des vitesses, si nécessaire.

 

Vous avez une "hypothèse folle" : ce dont vous auriez besoin, ce sont les courbes de vitesse de rotation par rapport à la charge et au rendement du moteur. Vous avez également besoin du Cd et de la surface frontale, ainsi que de la résistance au roulement pour votre Leaf, afin de pouvoir étudier s'il existe un AVANTAGE théorique à différentes vitesses. Même s'il y en avait un, les implications de la complication mécanique pourraient bien l'emporter sur les avantages de la réduction de la puissance.

Probablement, il existe de meilleures méthodes pour réduire la consommation d'énergie à grande vitesse (ajustements aérodynamiques, rouler moins vite, amélioration du logiciel de contrôle du moteur, etc.)

 

Probablement, il existe de meilleures méthodes pour réduire la consommation d'énergie à grande vitesse (améliorations aérodynamiques, rouler moins vite, logiciel de contrôle moteur amélioré, etc.)

Euh...

"Comment puis-je améliorer l'efficacité de ma maison de quatre chambres ?"
"Déménagez dans une maison de trois chambres"

 

Les moteurs électriques ont une courbe de rendement très plate par rapport aux tours/minute, qui diminue après un certain point, mais les moteurs à combustion interne sont bien pires.

Tesla a essayé une boîte de vitesses à deux rapports au début, mais a abandonné l'idée pour la production. Comme aucune autre entreprise n'a de boîte de vitesses à ma connaissance, je suppose que ce n'est tout simplement pas rentable.

La GM Volt/Ampera limite le régime moteur maximal de son module d'entraînement Voltec en utilisant des trains planétaires avec deux moteurs (l'un est le générateur en mode hybride) fonctionnant en synchronisation l'un avec l'autre en fonction de la vitesse de la route pour maintenir le régime moteur optimal.

 

Dans un moteur électrique théoriquement idéal, l'ajout d'un rapport supplémentaire pourrait augmenter la vitesse de pointe (en restant en dessous du régime maximal du moteur), mais n'aiderait pas à l'efficacité/l'autonomie ou à l'accélération. En fait, si vous l'équipez trop haut, la puissance de sortie diminuera.

Dans un moteur théorique, vous avez un couple maximal et une limite de puissance maximale. De zéro tr/min jusqu'à un certain régime, vous avez le couple maximal disponible, et la puissance augmente linéairement avec la vitesse puisque la puissance est le couple x tr/min.

A partir de ce régime, vous avez une puissance maximale jusqu'à la vitesse de pointe de la voiture et le couple diminue linéairement, encore une fois parce que la puissance est le couple x tr/min. Voici à quoi ressemblerait un moteur idéal :

Donc, si vous êtes près de la ligne rouge du moteur et que vous passez à un rapport supérieur, tant que ce rapport supérieur vous maintient dans la région de puissance maximale plate, vous ne gagnerez rien - le moteur tournera plus lentement mais produira plus de couple - même puissance totale, donc même couple aux roues pour la même vitesse sur route après être passé par le différent rapport de démultiplication.

Si vous rendez l'engrenage trop élevé, vous vous retrouverez en bas de la courbe de puissance (en dessous de 3500 ici) et perdrez en fait de la puissance.

Donc, en dehors de l'augmentation de la vitesse de pointe si elle était auparavant limitée par le régime du moteur, l'ajout d'un rapport supérieur ne vous est d'aucune utilité avec ce moteur théorique, vous ne gagnez certainement aucune efficacité.

L'ajout d'un rapport inférieur peut cependant fournir une accélération accrue à des vitesses inférieures, c'est pourquoi très peu de VE très performants ont deux rapports - comme le Rimac concept one. Ce ne sont pas vraiment des rapports en tant que tels car ils se chevauchent considérablement - considérez-les plutôt comme "gamme haute" et "gamme basse" comme vous le feriez dans certains 4x4 ou véhicules tout-terrain. Vous pouvez effectuer une large plage de vitesses qui se chevauchent dans les deux rapports différents.

Les moteurs réels ne sont cependant pas parfaits, de nombreux types de moteurs souffrent d'une baisse modeste de la puissance et de l'efficacité près de leur limite de régime supérieure en raison de problèmes tels que le "faiblissement du champ". Cela provoque la chute de cette ligne de puissance rouge plate au-dessus de, disons, 5000 dans le graphique ci-dessus, et fait partie de ce qui fait qu'un véritable VE commence à manquer de souffle près de sa vitesse de pointe.

En théorie, un rapport supplémentaire pourrait ramener cette vitesse sur route en bas de la courbe de puissance, disons à 4000, où elle est encore au maximum et donner un peu plus de puissance et d'efficacité. En pratique, les pertes de puissance supplémentaires ajoutées par la boîte de vitesses plus complexe peuvent dépasser le petit gain que le changement de rapport apporterait. Et ces pertes supplémentaires causées par la boîte de vitesses plus complexe tirent les performances vers le bas à toutes les vitesses.

Sans oublier que vous avez maintenant une boîte de vitesses qui s'usera, car le changement de vitesse ne peut jamais être sans usure, qu'il s'agisse d'engrenages en prise dans une boîte de vitesses manuelle ou d'embrayages à friction dans une sorte de boîte automatique. Donc, 9 fois sur 10, un rapport plus élevé pour les vitesses élevées ne vaut tout simplement pas la peine, et réduira les performances à des vitesses plus lentes en raison de l'augmentation des pertes dans la boîte de vitesses.

Il existe également une autre approche - qui consiste à concevoir des moteurs qui se rapprochent beaucoup plus du moteur théoriquement idéal qui maintient une puissance maximale jusqu'au régime maximal, et beaucoup de recherches sont en cours à ce sujet en ce moment, et il existe déjà quelques exemples de cela, comme le moteur de la BMW i3, et éventuellement celui de la Tesla Model 3, qui visent tous deux à améliorer les performances du moteur près de son régime maximal afin de minimiser toute chute de la puissance ou perte d'efficacité.

Les moteurs électriques sont déjà assez étonnants, mais il y a encore plus à faire pour augmenter le régime de fonctionnement maximal et maximiser la puissance et l'efficacité à haut régime sans compromettre les performances et l'efficacité à bas régime, élargissant ainsi encore plus la plage de puissance utile déjà très large.

Une fois que vous avez cela, il n'y a vraiment pas besoin de rapports de démultiplication multiples, même dans une voiture très performante. Pour autant que nous le sachions, le Roadster 2.0 aura par exemple un seul rapport de démultiplication.

Rimac (à la fois l'ancien concept one et le nouveau modèle pas encore sorti) est le seul VE de production routière haute performance que je connaisse qui possède deux rapports de démultiplication.

 

Sans oublier que vous avez maintenant une boîte de vitesses qui va s'user.

Oh allez....c'est un peu exagéré....

 

L'affiche originale voulait plus de RANGE: la solution évidente est donc de rouler PLUS LENTEMENT DUH !

 

L'auteur original voulait plus de RANGE : la solution évidente est donc de rouler PLUS LENTEMENT DUH !

Dans un fil de discussion sur l'amélioration de l'efficacité à vitesse, dire "ralentir" est à peu près aussi DUUUH que possible....

 

Je m'en doutais, sinon les fabricants auraient déjà pris l'idée plus au sérieux, merci pour vos réponses, ce sera donc une plus grosse batterie !

 

J'ai lu que la configuration à deux moteurs de Tesla a (dans certaines variantes au moins) des rapports différents pour chaque moteur, mais je ne suis pas sûr que ce soit pour obtenir l'effet d'avoir deux 'vitesses' possibles...

 

Ma théorie est que le moteur n'aurait pas à tourner aussi vite, ce qui pourrait réduire la consommation, mais peut-être que les moteurs électriques ne fonctionnent pas comme ça ?

La BMW i8 a une boîte de vitesses à deux rapports sur la machine électrique. La voiture utilise le rapport inférieur lorsqu'elle est en mode EV uniquement et le rapport supérieur lorsque le moteur à essence est en marche. Initialement, elle devait changer de vitesse à grande vitesse, mais BMW n'a pas pu empêcher le changement de vitesse de déséquilibrer la voiture dans un virage à grande vitesse.

Sur l'i8, la boîte de vitesses a plus à voir avec les performances qu'avec la consommation. Une seule vitesse suffisamment longue pour atteindre 155 mph ne fonctionnait pas bien pour la conduite EV uniquement à basse vitesse.

A ma connaissance, il s'agit de la seule voiture de série avec une boîte de vitesses pour la transmission électrique. Bien sûr, d'autres PHEV ont des boîtes de vitesses, mais ils n'en ont pas une séparée pour le moteur électrique.

Il y a aussi une considération de coût. Une nouvelle i8 se vend à plus de 100 000 £.

 

À ma connaissance, c'est la seule voiture de série avec une boîte de vitesses pour la transmission électrique.

Rimac Concept One a deux vitesses. Bien que je ne sois pas sûr que cela compte comme une "voiture de série" lorsque seulement 88 (?) ont été fabriquées.

Plus de 88 BMW i8 ont-elles été vendues ?

 

Science !

Il est assez difficile pour nous de comprendre pourquoi les VE n'ont pas de vitesses, alors que pendant des années nous avons fait du vélo avec plusieurs vitesses, puis conduit des voitures essence/diesel avec des vitesses. Ajoutez à cela notre compréhension de base des engrenages et des poulies et de leur relation avec le mouvement rotatif des cours de sciences et il devient plus difficile à comprendre.

Ensuite, il y a les trains à vapeur qui n'ont/n'avaient pas de vitesses, mais des pistons directement attachés aux manivelles sur les roues motrices. Donc, peut-être que nous n'avons pas besoin de vitesses après tout

Je ne peux que conclure que les constructeurs de VE utilisent la technologie des trains à vapeur. Eh bien, un en particulier me vient à l'esprit

 

Science ! Il est assez difficile pour nous de comprendre pourquoi les VE n'ont pas de vitesses, alors que pendant des années nous avons fait du vélo avec plusieurs vitesses, puis conduit des voitures essence/diesel avec des vitesses. Ajoutez à cela notre compréhension de base des engrenages et des poulies et de leur relation avec le mouvement rotatif tirée des cours de sciences, et cela devient plus difficile à comprendre. Ensuite, il y a les trains à vapeur qui n'ont/n'avaient pas de vitesses, mais des pistons directement fixés aux manivelles sur les roues motrices. Alors peut-être que nous n'avons pas besoin de vitesses après tout

Les moteurs à combustion interne et les jambes humaines ont tous deux une faiblesse critique - une plage de puissance très étroite. Dans le cas des jambes, il n'y a qu'une certaine force que vous pouvez exercer sur votre pied, que vous le poussiez sur une pédale qui se déplace lentement ou sur une pédale qui se déplace rapidement. Une fois transformé en énergie de rotation, cela définit votre couple maximal. Les muscles ont également une fréquence maximale à laquelle ils peuvent se dilater et se contracter - et c'est une vitesse relativement lente. Peu importe vos efforts, vous ne pouvez tout simplement pas pédaler plus vite qu'un certain régime sur les pédales. Donc, pour obtenir une puissance utile sur une large plage de vitesses, vous avez besoin de beaucoup de vitesses sur un vélo - plus que sur une voiture thermique. Les cyclistes auront remarqué que, bien que les boîtes de vitesses thermiques soient toujours un rapport de réduction (y compris le rapport de transmission final), les vélos augmentent le rapport des pédales sur tous les rapports, sauf le plus bas - car nos jambes peuvent produire beaucoup de force (couple) mais ne peuvent pas se déplacer de haut en bas très rapidement. Comparé à cela, la plage de puissance d'un moteur électrique (et apparemment d'une machine à vapeur !) est exceptionnellement large. Le régime maximal qu'un moteur électrique peut atteindre est principalement limité par la force centrifuge que le rotor peut supporter avant de s'étendre suffisamment pour toucher le stator ou de littéralement s'effondrer ! Les lignes rouges des moteurs BEV varient de 8 000 tr/min environ dans quelque chose comme mon Ion à (je crois) 18 000 tr/min dans une Tesla, avec quelque chose comme une Leaf aux alentours de 10 000 à 12 000 tr/min. Le rapport de réduction de la boîte de vitesses se situe entre environ 7:1 et 9:1, ce qui est à peu près comparable à la 3e vitesse d'un moteur thermique. Imaginez maintenant que vous démarrez en 3e vitesse dans un moteur thermique et comparez cela à la vitesse à laquelle un BEV avec le même rapport de démultiplication démarre.

 

Si je me souviens bien avoir lu ailleurs (cela pourrait être des bêtises, donc je suis prêt à être corrigé), la feuille n'a tout simplement pas besoin d'un rapport supérieur.
Sa vitesse maximale est déjà artificiellement limitée avant d'atteindre le régime maximal.
La résistance au vent augmente avec le carré de la vitesse, de sorte que la consommation de la batterie augmente de manière significative à des vitesses plus élevées.
Aussi, je crois que la limite est en place pour empêcher un courant trop important d'être tiré, ce qui pourrait autrement causer des problèmes de surchauffe à divers endroits.

 

La dissipation de puissance est probablement un facteur, mais peut ne pas l'être autant, et est plus susceptible d'être un facteur pour la batterie que pour le moteur. Ne pas aller plus vite que le châssis/la suspension/les pneus de la voiture ne peuvent raisonnablement supporter est également un facteur dans le choix de la vitesse maximale d'une voiture ! Ce n'est pas parce qu'elle a la puissance d'aller théoriquement plus vite que ce serait sûr ou judicieux de le faire...

 

Purely from a power vs wind resistance perspective it should theoretically be able to reach about 100mph on the level.

100 mph avec 66 ch, c'est un peu optimiste....

 

C'est pourquoi j'ai opté pour une Golf GTE. Boîte de vitesses à 6 rapports avec mode électrique uniquement ou hybride.

Au cours des 1000 derniers miles, je n'ai utilisé qu'environ 15 £ d'essence, avec 95 % de mes trajets étant courts, je suis presque toujours en mode électrique uniquement (autonomie d'environ 22 miles). La plupart de l'utilisation d'essence était également due à de courtes rafales de mode GTE avec des performances que seules les voitures électriques haut de gamme/chers peuvent surpasser.

 

D'où mon choix pour la Golf GTE. Boîte de vitesses à 6 rapports avec mode électrique uniquement ou hybride.

Sur les 1000 derniers miles, je n'ai utilisé que ~ 15 £ d'essence, car 95 % de mes trajets sont courts, je suis presque toujours en mode électrique uniquement (~ 22 miles d'autonomie). La plupart de la consommation d'essence était également due à de courtes rafales de mode GTE avec des performances que seuls les véhicules électriques haut de gamme/chers peuvent surpasser.

Désolé, mais je ne vois pas beaucoup/aucune justification à ce que vous preniez un hybride du tout.
Vous admettez que la plupart de vos trajets se font en mode électrique, alors pourquoi ne pas prendre un véhicule entièrement électrique ?
Votre justification pour prendre un hybride ne serait valable que si vous faisiez de plus longs trajets où une croisière détendue sur autoroute est un avantage (et c'est tout l'intérêt du fil de discussion, que les VE ne sont pas géniaux sur autoroute).

 

J'ai récemment fait un aller-retour de 180 miles, impliquant un mélange d'autoroutes et de routes A avec un peu de trafic en accordéon. En mode Hybride (planifié par le système de navigation), le trajet a donné 105 mpg, la voiture choisissant quand utiliser la batterie ou le moteur thermique. J'aurais probablement eu une charge de 50 minutes si j'avais pris une eGolf, mais pour la plupart de mes trajets, je bénéficie de la conduite en mode tout électrique.

Si j'en ai besoin, en mode GTE, lorsque le moteur thermique et le moteur électrique sont utilisés, c'est encore plus rapide au démarrage qu'une GTI jusqu'à ~40 mph. Seule la DSG Golf R que j'avais était plus rapide, mais c'était une transmission intégrale 0-60 en 4,6 s.

Je vais probablement passer à l'électrique pour ma prochaine voiture lorsque la VW ID sortira, si elle a une autonomie réelle de +250 miles et, espérons-le, une meilleure infrastructure de recharge dans 2-3 ans.

P.S. Votre fil de discussion porte sur un équipement supplémentaire pour l'autoroute, donc le GTE avec une boîte de vitesses est une solution.

 

Je me souviens que nous en avons longuement discuté il y a des années pour la ZOE 22 kWh. Nous sommes arrivés à la conclusion qu'il y a une réelle réduction de l'efficacité du moteur au-dessus d'environ 60 mph.

Maximiser l'autonomie dans une ZOE 2 - My Renault ZOE voiture électrique

Cela impliquerait que la ZOE bénéficierait d'une autre vitesse au-dessus de cette vitesse.

 

Quand j'ai reçu ma Golf GTE, j'ai été surpris de constater que le moteur électrique entraînait la boîte de vitesses DSG de la même manière que le moteur thermique.

Si votre rapport fixe dans une Leaf, par exemple, équivaut à la troisième vitesse d'un moteur thermique, et que la GTE démarre en première, elle devrait produire beaucoup plus de couple et d'accélération au démarrage. Je pense que c'est le cas.

De même, la sixième vitesse de la GTE devrait produire un régime moteur relativement bas à grande vitesse. Peut-être que le moteur électrique a été conçu pour tourner plus lentement et imiter le moteur thermique. Je pense qu'ils sont sur le même arbre et tournent à la même vitesse.

Je suppose que si vous devez avoir la transmission à engrenages pour le moteur thermique, il serait en fait plus complexe d'intégrer un moteur électrique hybride sans engrenages ! (à moins de faire comme Volvo et d'avoir un essieu séparé).

 

Si votre pignon fixe dans une Leaf, par exemple, équivaut à la troisième vitesse d'un ICE, et que le GTE démarre en première vitesse, il devrait produire beaucoup plus de couple et d'accélération au démarrage. Je pense que c'est le cas.

L'engrenage ne peut clairement pas être mis en relation entre les VE et les ICE.
Il n'y a pas d'engrenage ICE comparable qui puisse emmener une voiture de l'arrêt à plus de 90 mph et qui donne toujours une accélération décente.
La Leaf le fait, elle est très rapide jusqu'à 30 mph et fait toujours plus de 90.

 

J'ai récemment eu l'idée que si ma feuille avait une vitesse pour les autoroutes, etc., j'obtiendrais plus d'autonomie. Je n'ai fait aucun calcul du tout, donc je n'ai aucune idée si cela ferait une différence.

Ma théorie est que le moteur n'aurait pas à tourner aussi vite, ce qui pourrait réduire la consommation, mais peut-être que les moteurs électriques ne fonctionnent pas comme ça ?

Si je peux proposer une réponse plus définitive, en réfléchissant à l'histoire précédente.

Il 'était' bien connu qu'un moteur électrique était idéalement adapté pour être associé à une boîte de vitesses à deux ou trois rapports. Si vous lisez les guides des ingénieurs Bosch avant 2000, vous verrez qu'ils discutent de ces choses et guident le concepteur vers de telles boîtes de vitesses.

Ce n'est pas grâce à une perspicacité et une innovation claires que Tesla a initialement choisi sa boîte à deux vitesses, c'est parce que c'était la « sagesse connue » de l'époque.

La question n'est donc pas comme le pensent les gens ici. Si vous avez une longue mémoire et des connaissances, la vraie question est de savoir pourquoi nous nous sommes retrouvés avec des VE avec un seul rapport ?

Tout d'abord, je dois expliquer pourquoi deux vitesses sont bonnes, et 3 vitesses potentiellement meilleures ; l'OP a raison de dire que plus de vitesses seraient plus efficaces, mais peut-être pas pour les raisons que vous pourriez soupçonner, l'efficacité à grande vitesse. Ce ne sont pas les rendements à grande vitesse qui sont les plus bénéfiques, ce sont les vitesses inférieures.

Deux vitesses signifient que vous pouvez choisir le rapport idéal pour la traction au démarrage, mais aussi choisir le rapport optimal pour la vitesse maximale. Deux vitesses signifient que vous n'avez pas besoin de choisir un rapport compromis quelque part au milieu, qui n'est ni optimal pour la traction ni pour les vitesses plus élevées, mais un qui a un pic d'efficacité plus large en combinaison avec deux vitesses.

Il existe de multiples problèmes avec les rapports élevés à zéro vitesse, principalement liés au contrôle du moteur et à l'encoche. Ceux-ci n'étaient pas simplement gênants autrefois, ils étaient des obstacles.

Cependant, avec l'avènement du contrôle PWM numérique, des améliorations massives de type loi de Moore dans les semi-conducteurs de puissance, et enfin la construction de VE cette décennie avec une capacité de batterie réelle importante, une fois que les gens ont commencé à fabriquer des voitures avec cette nouvelle technologie, ils ont réalisé qu'en fait une boîte multivitesses ajoutait de si petits avantages que cela ne valait pas le coût et les complexités de la fiabilité.

Si vous construisiez un VE dans les années 1980, une boîte de transfert à 3 vitesses ressemblerait à une bonne idée, bénéficiant non seulement de rapports de démarrage et de grande vitesse améliorés, mais aussi de quelque chose au milieu pour couvrir les points de croisement où les avantages sont assez équilibrés, c'est-à-dire flâner dans les banlieues à grande vitesse.

Nous avons donc en fait évolué à reculons parce que la technologie a devancé ce que nous pensions savoir. Les performances à basse vitesse étaient parfaitement adéquates et plus que ce que les pneus pouvaient réellement saisir, tout en dépassant la limite de vitesse à l'extrémité supérieure.

L'autre chose est que nous ne pouvions pas pratiquement construire des VE pour faire 80 mph, mais maintenant nous le faisons, il est clair que gagner quelques % supplémentaires à 30 mph lorsque vous pouvez déjà obtenir 6 mi/kWh est insignifiant lorsque la majeure partie de votre consommation d'énergie se produit à des vitesses plus élevées. Une boîte à 2 vitesses améliorera vos chiffres NEDC de 10 à 15 %, mais en réalité, elle ne permettra pas grand-chose.

Vous pourriez donc maintenant penser à me demander si les boîtes à 2 vitesses ont un avenir ? Eh bien, je le pense, personnellement. En effet, nous pouvons fabriquer des moteurs encore plus légers, plus petits et plus efficaces que nous ne le faisons déjà, ce qui est bon pour l'environnement, à la fois pour l'énergie et l'utilisation des matériaux. Mais ce n'est vraiment possible que grâce à certains compromis d'enveloppe de performances et cela signifiera qu'il faudra à nouveau examiner les boîtes à 2 vitesses pour maintenir l'efficacité et les performances globales du système au niveau requis. Pour l'instant, l'industrie dans son ensemble est toujours aux prises avec la technologie actuelle, qui est suffisante pour l'instant et il n'y a aucune réelle motivation pour ajouter des complexités aux chaînes cinématiques des VE dont la fiabilité à long terme est encore quelque peu spéculative.

 

Vous pourriez donc vous demander si les boîtes de vitesses à 2 rapports ont un avenir ? Eh bien, je pense que oui, personnellement. En effet, nous pouvons fabriquer des moteurs encore plus légers, plus petits et plus efficaces qu'actuellement, ce qui est bon pour l'environnement, tant pour l'énergie que pour l'utilisation des matériaux. Mais cela n'est vraiment possible qu'en faisant quelques compromis sur l'enveloppe de performance, ce qui signifiera de nouveau se pencher sur les boîtes de vitesses à 2 rapports pour maintenir l'efficacité et les performances de l'ensemble du système au niveau requis. Pour l'instant, l'industrie dans son ensemble est encore en train de s'adapter à la technologie actuelle, qui est suffisante pour le moment, et il n'y a pas de réelle motivation pour ajouter des complexités aux groupes motopropulseurs des VE, dont la fiabilité à long terme est encore quelque peu spéculative.

Je peux comprendre l'argument en faveur des boîtes de vitesses à 2 rapports par rapport à 1 moteur avec une boîte de vitesses à 1 rapport. Cependant, je me demande si l'astuce de Tesla consistant à avoir 2 moteurs, chacun avec une boîte de vitesses à 1 rapport avec des rapports différents, vous donne en fait la plupart des mêmes avantages ?

 

J'imaginais que nous pourrions quand même nous retrouver avec une sorte d'hybride, peut-être en raison de la demande des consommateurs/passionnés. Il pourrait y avoir une place à l'avenir pour des voitures électriques entièrement équipées de moteurs déclassés, peut-être pour reproduire l'expérience de la conduite d'une voiture à l'ancienne sans la partie sale et huileuse. Ce ne serait pas du tout efficace, mais pourrait être souhaitable pour certaines personnes. Les vitesses me manquent parfois, bien que ma question initiale portait en réalité davantage sur l'efficacité que sur la vitesse de pointe.

 

Merci @donald. Cela suscite une autre réflexion. La Jazz de ma femme utilise la boîte CVT mise en service par DAF il y a quelques années. Bien que cela soit troublant car cela simule un embrayage qui patine, cela permet une progression automatique transparente. Bien que je comprenne que cela introduirait une certaine perte de frottement dans la transmission, etc., cela fonctionnerait-il en utilisant un moteur électrique pour entraîner une telle boîte afin de permettre au moteur de fonctionner à une efficacité maximale à n'importe quelle vitesse de croisière ?

 

Merci @donald. Cela suscite une autre réflexion. La Jazz de ma femme utilise la boîte CVT mise en service par DAF il y a quelques années. Bien que cela soit troublant car cela simule un embrayage qui patine, cela permet une progression automatique transparente. Bien que j'apprécie que cela introduise une certaine perte de frottement dans la transmission, etc., cela fonctionnerait-il en utilisant un moteur électrique pour entraîner une telle boîte afin de permettre au moteur de fonctionner à une efficacité maximale à n'importe quelle vitesse de croisière?

Non, cela serait tout à fait inutile. Je vais établir un schéma pour expliquer pourquoi et je suis convaincu que tout aura du sens ensuite. Cependant, le monde de l'ingénierie est déjà en avance sur cette façon de penser, en quelque sorte, plus étrange que vous ne pouvez l'imaginer, pour ainsi dire. Il existe maintenant une classe de machines rotatives appelées boîtes de vitesses électromagnétiques. Par des processus qui s'expliquent le mieux si vous trouvez un clip YouTube de la façon dont cela fonctionne réellement, une boîte de vitesses électromagnétique est exactement ce qu'elle semble être et au lieu de dents, il y a des pôles magnétiques fonctionnant de telle manière qu'ils se synchronisent à différentes vitesses. Cela n'est peut-être pas nouveau ou même surprenant, mais il existe actuellement une tendance à intégrer de telles boîtes de vitesses dans la topologie des moteurs. Il ne s'agit pas simplement d'un moteur avec une boîte de vitesses EM, mais il produit une nouvelle classe de moteur hybride qui a un rendement/couple différent de celui des moteurs conventionnels. Ces choses en sont à un stade de développement très précoce à ce stade, il n'y a donc aucun détail que je puisse ajouter, mais seulement mentionner qu'il y a de nouvelles et fascinantes topologies de moteurs qui sont sur le point d'arriver à cette fête. Moments de plaisir !

 

Données du web :

GTE 0-30 mode e 2,8 s, mode GTE 2,5 s
Leaf 0-30 en 3,1 s
eGolf 0-30 en 3,44 s
Golf R 0-30 en 1,7 s
Golf GTI 0-30 en 3,2 s
Gilf GTD 0-30 en 3,8 s

Donc seul GolfR plus rapide que le GTE 0-30 avec les voitures ci-dessus.

Leaf 0-60 en 8,3 s
Golf GTE 0-60 en 7,6 s
eGolf 0-60 en 9,6 s

 

Retour aux bases, un moteur à combustion interne (ICE) a besoin d'engrenages car c'est un moteur à pistons, les pistons montent et descendent, ce qui limite la capacité du moteur à augmenter le régime nécessaire à la conduite.

Un véhicule électrique (VE) est similaire à une turbine à réaction, les composants de puissance peuvent simplement tourner à des régimes élevés.

Un facteur restrictif est la capacité du contrôleur du moteur à commuter suffisamment rapidement, mais sans savoir que ces vitesses se produisent.

Ainsi, un VE a supprimé les pièces alternatives restrictives qui nécessitaient l'ajout d'une boîte de vitesses.

 

Back to basics, an ICE needs gears because it is a reciprocating engine, pistons go up and down, these restrict the ability of the engine to increase the revs as needed for driving.

Pas vraiment. Le problème est qu'un moteur ne peut pas produire de couple à vitesse nulle. Un turbopropulseur non plus. Les deux auraient besoin d'une boîte de vitesses pour pouvoir régler le couple de glissement requis (grâce à une forme de dispositif de glissement) lorsque la demande du véhicule est de démarrer à vitesse nulle. Le couple de glissement doit être aussi lent que possible pour maximiser la durée de vie du dispositif de glissement, mais en même temps, il faut aller beaucoup plus vite plus tard dans le cycle de conduite.

 

Ok, l'Ioniq EV atteint 165 km/h, avec des roues de 16 pouces et une réduction de 7,412, de sorte que le moteur électrique atteint environ 7400 tr/min. L'hybride 1.6 délivre un maximum de 147 Nm à 4 000 tr/min, tandis que l'EV délivre 295 Nm, ce qui est fourni sur une large plage de tr/min.

La puissance est-elle donc meilleure et plus constante grâce à un couple plus élevé à bas régime ?

 

Ok, l'Ioniq EV atteint 103 mph, avec des roues de 16" et une réduction de 7,412, de sorte que le moteur électrique atteint environ 7400 tr/min. L'hybride 1.6 délivre un maximum de 147 Nm à 4 000 tr/min, tandis que l'EV atteint 295 Nm, ce qui est délivré sur une large plage de régimes.

La puissance est-elle donc meilleure et plus constante grâce à un couple plus élevé à bas régime ?

Yamaha R6, 14 500 tr/min, couple maximal à 11 500 tr/min.

... si vous essayez de dire que le rapport entre la vitesse de fonctionnement la plus basse et la plus élevée est plus grand pour les moteurs, alors oui, il est infini (couple à vitesse nulle). Mais la capacité à atteindre des vitesses de rotation élevées n'a que peu de rapport avec les pistons alternatifs en ce qui concerne les applications automobiles.

 

Je pensais que les vitesses à ce niveau étaient typiques des turbines en pratique.

Cependant, pour une application de traction, vous n'avez pas besoin d'énormes régimes. À l'exception des machines à vapeur, toutes les sources d'énergie sont réduites à la vitesse de transmission finale. Cela dépend du diamètre des roues pour une vitesse de véhicule particulière, mais vous devez parler des quelques milliers de tr/min. Je n'ai pas fait les calculs.

Idéalement, vous voulez une distribution uniforme du couple sur toute la plage de vitesses. Un moteur électrique se rapproche de l'idéal sans engrenages, mais tout moteur à combustion interne en a besoin de quelques-uns pour y parvenir.

Une deuxième vitesse sur un moteur électrique devrait réduire l'usure des roulements et la fiabilité à grande vitesse.

 

Consultez ces diapositives, voyez si cela a du sens pour vous tous;-

 

Juste pour souligner pourquoi trop peu de vitesses ne peuvent pas fonctionner pour un moteur à combustion interne;- View attachment 102550

 

Je pense que c'est à peu près ce que nous disons tous.