Liste des voitures et de leur types de moteur

[ifop]

Bonjour, j'ouvre ce topic car une recherche Google, une recherche sur Automobile propre forum et une recherche sur les fiches techniques ne m'a pas donné la réponse. Ou alors j'ai mal regardé..

 

Comme j'ai passé pas mal de temps à essayer de comprendre les types de moteurs possibles sur les voitures électriques

 

J'ai crû comprendre qu'on trouvait

 

Les moteurs à aimants permanents (permanent magnet)

 

Les moteurs à induction (induction motor)

 

Les moteurs à induction à reluctance variable (IP syn RM)

 

(Y a aussi les moteurs à balais)

 

Ça m'intéresserait de savoir qui utilise quoi

 

J ai Cru comprendre que Porsche utilisait un moteur à aimants permanents (et une boîte de vitesse), que tesla utilisait un moteur à reluctance variable sur l'essieu arrière et un moteur à induction sur l'essieu avant pour les 3/Y LR/Perf

 

Donc si vous avez des idées...

 

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[zeta]

C'est assez facile à trouver en cherchant moteur/induction/aimants + modèle de voiture:

 

Renault Zoé : moteur synchrone à rotor bobiné : https://www.renaultgroup.com/news-onair/actualites/nouvelle-zoe-les-secrets-de-fabrication-dun-moteur-100-renault/

 

Renault Mégane : moteur synchrone à rotor bobiné : https://www.latribuneauto.com/reportages/moteurs/13180-le-groupe-motopropulseur-de-la-megane-e-tech-electric-est-un-moteur-synchrone-a-rotor-bobine?socid=x5hcC4agu8ZY&agentid=2d74707b-2778-4a3f-b043-2187e5230e16

 

Audi e-tron : moteur asynchrone a induction : https://electrichasgoneaudi.net/models/e-tron/drivetrain/motor/

 

Volkwagen id.3 (mais probablement tout les dérivés de la plateforme MEB : id.3/4/5/6/Buzz, Audi Q4, skoda Enyaq, Cupra Born...) : brushless à aimant permanent : https://www.volkswagen-newsroom.com/en/press-releases/in-brief-more-than-200-horses-in-a-sports-bag-the-electric-drive-in-the-volkswagen-id3-5541

 

Tesla : un peu de tout entre moteur à induction (Roadster, model S d'origine), moteurs à reluctance variable à aimant permanent (model 3), et combinaison des 2 sur les 4 roues motrices : sources éparpillées selon les modèles et années...

 

Lucid Air : synchrone a aimants permanents : https://www.greencarreports.com/news/1137141_lucid-motors-more-power-dense-easier-to-build-than-tesla

 

Rimac Nevera : Brushless aimants permanents : https://web-cdn.rimac-automobili.com/wp-content/uploads/2021/05/30144725/Nevera_Technical-specifications.pptx

 

Hyundai Ioniq 5 (et surement les autres de la famille Hyundai/Kia) : Synchrone a aimants permanents (article traduit) : https://www-hyundai-com.translate.goog/id/id/hyundai-story/articles/pengertian-permanent-magnet-synchronous-motor,-kelebihan-hingga-cara-kerja-0000000160?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=fr&_x_tr_hl=fr&_x_tr_pto=wapp#none

 

Peugeot e208 : (synchrone?) à aimants permanents : https://www.peugeot.fr/electrique-et-hybride/rouler-en-electrique/technologie-electrique.html

 

 

Mais ça ne raconte qu'une partie de l'histoire. Il y a tellement de variantes entre ces moteurs, que leur famille n'indique pas vraiment leur qualité/performance/coût/efficience.

Il existe des brushless à aimants montés en surface (SM-PMSM) ou enterrés (I-PMSM), des bobinages en fils fins ou en barreaux (hairpin), des agencements d'aimants en ligne ou décalés pour réduire des a-coups, des manchons en carbone pour augmenter la vitesse de rotation, des système de refroidissements divers et variés...

[sim_v]

Peugeot va passer au rotor bobiné.

Pour simplifier, les moteurs à aimant permanent viennent plutôt d’Asie. Les moteurs bobinés ne nécessitant pas de terres rares sont plus facilement produits chez nous. Renault a fait la transition avec la Zoé (relocalisation de la fabrication des moteurs en France) et Stellantis est justement en train de le faire cette année.

[Remy]

Le 09/02/2023 à 07:25, sim_v a dit :

Renault a fait la transition avec la Zoé (relocalisation de la fabrication des moteurs en France)

En fait, Renault n'a jamais utilisé de moteur à aimant permanent.

Avant les Zoe, les Kangoo ZE et les Fluence ZE utilisaient déjà des moteurs à rotor bobinés (même s'ils n'étaient pas produits par Renault mais par Continental).

 

[ifop]

Merci pour vos contributions
Je vais potasser tout cela

Ce que j'ai compris

Les moteurs à aimants permanents sont super pour démarrer mais peinent au delà d'un certain nombre de tours (5000 ?) A cause du back EMF ( champ magnétique induit par les aimants tournants)

Ce qui expliquerait que pas mal de voitures sont limités à 160 km/h
Sauf la taycan qui a une boîte de vitesse

Les moteurs à induction démarrent moins vite mais peuvent tourner plus vite

Le top étant les moteurs à induction à reluctance variable (utilisés chez Tesla) qui combinent cage à induction et zones subtiles aimant pour combiner les deux effets

Démarrage rapide et possibilité de tourner à 18 000 tours (donc aller vite sans boîte de vitesse)
Ces moteurs seraient complexe à commander, il faut un axe subtil entre le champ magnétique et les aimants

Sur les moteurs à bobinage je n'ai pas trop d'info

Toujours si j'ai bien compris

Le plus complexe est le travail de l'onduleur qui doit sortir un flux triphasé dont la fréquence determinera le nombre de tours...

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[planetaire]

Hello,

 

Voici les différents types de moteurs électriques utilisés dans les voitures électriques.

 

Les moteurs à courant continu. Par exemple la clio de Renault (et oui), 106 de Peugeot.

Ces moteurs ont un stator bobiné et un rotor aussi, avec un collecteur segmenté, c'est là leur point faible.

Ils ne sont plus utilisés que dans les petits véhicules, golfettes et autres sans permis.

 

Parenthèse parce qu'inexistants sur les VE, les moteurs universels acceptent du continu et de l'alternatif (perceuses ...), c'est pour faire une transition avec le suivant;

 

Les moteurs à courant alternatif. C'est le type de moteur qui équipe aujourd'hui tous les nouveaux VE.

Il y en a deux sous-groupes : monophasé et triphasé. Seuls les triphasés sont à bord des VE. (Au passage c'est vachement bien pratique pour changer de sens de rotation.)

Ensuite il y a deux variantes selon le type de rotor.

C'est fondamental car soit il est capable de fournir un champ magnétique sur le rotor (aimants, bobines, conducteurs) soit pas (reluctance variable ou relance commutée ou à hystérésis)

 

Les moteurs à courant alternatif à champ généré par le rotor

Soit avec des aimants permanents sur le rotor, également appelés brushless Coréennes, Japonaises etc

Soit avec des bobines tournantes (alimentées en courant continu via un collecteur non segmenté). Avantage on peut piloter le champ du rotor. Renault post Clio...

Soit avec des conducteurs tournants (cuivre...) qui produisent un champ magnétique, moteurs dits asynchrone ou à induction chez les anglo-saxons. Tesla S anciennes, deuxième moteur pour 4RM sur TM3, TMS, Toyota etc

 

Inconvénient, ils produisent une tension "proportionnelle" à la vitesse dans les bobines du stator ce qui oblige à élever plus la tension qu'on applique à ce stator, ce qui a une limite, par exemple celle des composants (transistors) voire celle de la batterie mais ça ça se contourne. La vitesse de 160 km/h doit venir de là, avec les démultiplications/diamètres de roues actuelles.

Ces moteurs nécessitent tous un pilotage temporel précis de l'alimentation des bobines du stator.

Les moteurs à courant alternatif à reluctance variable (Les autres à reluctance commutée ou à hytérésis ne sont pas à bord des VE actuels)

Le rotor est métallique (tôles d'acier) avec un forme chiadée, fentes, encoches etc

Je le cite mais je n'ai pas d'exemple à bord des VE, c'est juste pour introduire le mélange suivant.

Le moteur des TM3 et dernières TMS, le moteur à reluctance variable et à aimants tournants.

D'après un article sur fiches auto il a deux modes de fonctionnement, un à basse vitesse et l'autre à haute vitesse. Il serait à reluctance à haute vitesse et un mélange aimants+reluctance à basse vitesse. On passerait d'un mode à l'autre en changeant le déphasage entre rotor et champ tournant du stator, de 45°. Je suis curieux de voir comment se passe la transition et si en mode reluctance il y a toujours une tension sinusoïdale...

Autre particularité de ce moteur, les aimants sont disposés en réseau de halbach.

Mais vu qu'il y a des aimants tournants, je ne vois pas comment il n'y aurait pas de fcem (back emf)

 

Avis personnel pas étayé (pas sourcé):

je suis surpris qu'ils soient à bord des VE, car contrairement aux modèles avec champ généré par le rotor, à ma connaissance, les seules forces mécaniques sont des attractions. Les moteurs à aimants utilisent à la fois l'attraction et la répulsion (++ -- / +-)

Or on cherche à avoir des moteurs légers et (très) puissants.

Je pense que tous les moteurs électriques à aimants permanents sont à reluctance variable ! Cette notion, c'est en fait la plus ou moins grande facilité à laisser passer/transmettre le champ magnétique. Donc même les moteurs à aimants permanents ont une reluctance variable, à proximité des aimants le champ est déformé. La GROSSE différence serait dans le pilotage électrique qui est calculé pour inter-agir avec les aimants tournants ou pas (peu).

 

 

Enfin il y a 3/4 dispositions des stator/rotor.

Soit le stator est autour du rotor, 

Soit il est à l'intérieur, par exemple les moteurs roues des aptera/lightyear,

Soit ils se font face, moteurs axiaux, et même 4ème cas le rotor est entre deux stators (certains moteurs roues de racers solaires avec rendement maxi de plus de 98%)

 

A+

[ifop]

He bien merci @planetaire ! J'aime bien comprendre les choses !

Autant un moteur thermique est simple à comprendre (dans son principe) et en plus c'est visuel !
(Le dosage subtil des injecteurs ne change rien au principe)

Autant le moteur électrique (qui est plus ancien en fait) est mystérieux...

Je continue de potasser le sujet

Envoyé de mon CPH2211 en utilisant Tapatalk

[zeta]

Le 10/02/2023 à 19:17, ifop a dit :

Autant un moteur thermique est simple à comprendre (dans son principe) et en plus c'est visuel !
(Le dosage subtil des injecteurs ne change rien au principe)

Autant le moteur électrique (qui est plus ancien en fait) est mystérieux...

Je trouve que le principe est aussi simple pour un moteur électrique qu'un moteur thermique, tant qu'on ne rentre pas dans les détails:

* Moteur thermique : on compresse le carburant, pour le mettre à feu, le passage en gaz augmente le volume produisant un effort mécanique

* Moteur électrique : le stator produit un champ magnétique tournant, et par réaction le rotor suit ce champ produisant un effort mécanique, comme si tu pousse un aimant avec un autre, mais en rotation.

 

Mais les détails sont vites complexes. J'ai vu une vidéo expliquant le fonctionnement d'un carburateur avec un modèle transparent et une caméra haute vitesse, c'est de la magie noire, et c'est juste un élément du système. Il y a les familles 2 temps/4 temps, essence/diesel. Et il y a toutes les variantes de moteur rotatif (wankel), les injections directes, les turbo, ...

 

Côté moteur électrique, pareil, on retrouve les différentes familles synchrone/asynchrone, et toutes les variantes sur comment créer et interagir avec le flux magnétique : aimant permanent, bobiné, cage d’écureuil, et tout ce qu'à listé @planetaire au dessus comme le réseau de halbach ... et là on revient assez vite dans la magie noire.

 

L'autre sujet très intéressant mais rarement évoqué est le pilotage des moteurs. C'est ultra simple pour les moteurs à courant continu à balais, mais il y a toute une famille de typologie électronique et d'algorithmes de commande selon les types de moteurs. Y'a des choses purement mathématiques difficiles a visualiser, mais y'a des concepts géniaux comme le defluxage, permettant d'avoir des vitesses importantes à faible vitesse, là où en toute logique on devrait déjà être aux limites du moteur, le "sensorless" permettant de se passer des capteurs de position sur les moteurs brushless, etc. On trouve ça dans les variateurs de fréquence industriels, dans les ESC pour piloter les moteurs de vélo ou trottinette, et bien sûr dans les véhicules électriques, chacun avec des variantes adaptés à l'application et type de moteur.

Les démontages de voiture permettent d'avoir des infos sur ce qu'il y a dans les moteurs (genre Munro et autres youtubeurs), mais j'ai très rarement vu d'info sur les techniques employés pour le pilotage côté électronique et contrôle.

[planetaire]

Hello,

 

En préambule je ne suis pas convaincu que beaucoup de "gens" ont compris le fonctionnement des moteurs dits thermiques (et surtout pas moteurs à explosion, ça poserait des problèmes dans les tunnels par exemple)

On peut résumer ce type de moteur à : une enceinte de confinement dans laquelle se produisent des réactions en chaîne.

Levez le doigt ceux qui en première réflexion l'auraient décrit ainsi. 😜

(Quand je pense que les VE sont parfois critiqués parce qu'ils peuvent faire appel souvent à des réacteurs électronucléaires...)

C'est qui qui pratique ce sport 100% du temps ?

 

Et en fait, ce n'est pas 100%. Par cette remarque je vais faire le seul lien que j'ai trouvé entre moteur électrique et thermique: tous les deux sont de grands impulsifs.

Le moteur thermique utilise des impulsions, des séries de réactions de oxydation/expansion (la phase compression est facultative en fait)

Le moteur électrique passe son temps à agir brièvement entre un pôle d'un élément fixe et un élément mobile. Mais le magnétisme étant un mécanisme de proximité (donc un truc sympa) très vite la force n'est plus bien orientée et il passe la main à son voisin. Ce tour de passe-passe est donc réalisé Impulsions après impulsions.

 

Quand on examine un poil le moteur thermique, on constate que de nos jours, il ne peut exister sans intervention électrique (pompe, electro-valve, une bardée de capteurs etc...). Alors que le moteur électrique boude fièrement les carburants (liquides et gazeux) au point de ne pas rejeter de déchets derrière lui.

 

P.S. Zeta tu as du sans doute penser "avoir des vitesses importantes à faible flux"

Ca me fait penser que là se situe une autre raison de limiter la vitesse par exemple vers 160 km/h. A haute vitesse, la puissance étant limitée, on arrive à avoir un couple qui pourrait devenir juste suffisant à cette vitesse, en montée ou avec un fort vent contraire.

Il faudrait en prendre un plus puissant ce qui peut obliger à revoir la batterie.

[zeta]

Le 11/02/2023 à 09:55, planetaire a dit :

P.S. Zeta tu as du sans doute penser "avoir des vitesses importantes à faible flux"

Non, je voulais bien dire à "faible charge". Si mes souvenirs sont bons, le défluxage permet d'augmenter la vitesse en la troquant contre une perte de couple.Il n'est donc possible d'utiliser cette technique qu'avec un moteur peu chargé mécaniquement (à vide en exagérant).

 

[ifop]

Le 11/02/2023 à 09:55, planetaire a dit :

Hello,

 

En préambule je ne suis pas convaincu que beaucoup de "gens" ont compris le fonctionnement des moteurs dits thermiques (et surtout pas moteurs à explosion, ça poserait des problèmes dans les tunnels par exemple)

On peut résumer ce type de moteur à : une enceinte de confinement dans laquelle se produisent des réactions en chaîne.

Levez le doigt ceux qui en première réflexion l'auraient décrit ainsi. 😜

(Quand je pense que les VE sont parfois critiqués parce qu'ils peuvent faire appel souvent à des réacteurs électronucléaires...)

C'est qui qui pratique ce sport 100% du temps ?

 

 

Bonjour @planetaire, ce que je voulais dire c'est que dans le grandes lignes  on comprend facilement le fonctionnement du moteur thermique

compression explosion détente

 

Si l'injection est devenue subtile et pointue, cela ne change rien au principe.

 

Ci dessous des vidéo que je trouve très intéressantes

 

Comment fonctionne une voiture électrique ?

 

 

 

Le moteur à reluctance variable (Ib syn RM) Vs le moteur à induction

 

 

 

 

La première vidéo m'a amené à essayer de comprendre comment marche un onduleur ( Inverter en anglais)

 

 

 

Après il y a encore pleins de sujets passionnants

 

les transistors IGBT

 

les semi conducteurs ...

 

 

Modifié février 19, 2023 par ifop

[planetaire]

Mais saperlipopette ce n'est pas une explosion.

 

Un moyen mnémotechnique est par exemple de se représenter un tunnel dans lequel il y aurait plein de pistons plantés dans les parois.

 

C'est une combustion, ou encore appelée oxydation.

De la même manière que pour expliquer ce qu'est un courant et une tension on utilise une analogie hydraulique, j'ai utilisé une analogie nucléaire. Pas courant j'en convient !

Cette réaction de combustion c'est aussi une fission mais au niveau moléculaire pas atomique.

Il y a des liaisons qui se défont et d'autres qui se font, ça a un côté triste quand même, il y a beaucoup de casse

Et c'est une réaction en chaîne, ça se passe de proche en proche. Disons le vite.

Fatalement il y a aussi des produits de fission.

Par exemple un des protagonistes très présent, l'azote, ne peut pas s'empêcher d'intervenir et d'être lui aussi oxydé. On aurait quand même du prévoir cette éventualité, qui n'est pas oxydable de nos jours ? surtout quand on voit les conditions dans lesquelles ça se produit (température, pression...)

A l'époque c'était révolutionnaire. En fait juste la suite de l'évolution après l'invention du cailloux frappé qui produisait des étincelles.

Un précurseur

Et cette étincelle a aussi été le début d'un autre courant de pensées.

 

Modifié février 21, 2023 par planetaire