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 GPL : Innovations et technologies 
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Face aux problématiques toujours croissantes de pollution et de consommation de carburant, les constructeurs rivalisent d’innovations. Toutefois, aujourd’hui, malgré des progrès sensibles réalisés sur les moteurs à combustion, on est encore loin d’un véhicule réellement « vert ». D’un autre côté, les véhicules à motorisation électrique ne sont pas commercialisables à grande échelle en raison de l’encombrement et du coût des batteries, souffrant par ailleurs d’un manque d’autonomie défavorable à leur développement.
C’est donc fort logiquement que la Recherche & Développement se tourne également vers une solution permettant de tirer profit des avantages combinés des motorisations thermiques et électriques, en particulier par la création d’un véhicule hybride carburant / électricité.
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Véhicules hybrides : comment ça marche ? |
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Technologiquement, le véhicule hybride est une amélioration du véhicule électrique. Le schéma le plus courant consiste à monter un alterno-démarreur entraîné par courroies ou placé entre le moteur et la boîte de vitesse, permettant ainsi au véhicule de tirer profit des avantages du moteur thermique et, alternativement, de ceux du moteur électrique.
Les intérêts environnementaux d’une telle motorisation se traduisent dans 3 cas d’utilisations :
a) Lorsque le véhicule roule à une vitesse stabilisée.
Son moteur ne fonctionne qu’à 50% de sa capacité. Le système hybride va alors légèrement augmenter la charge du moteur et déplacer l’utilisation du moteur dans une zone plus favorable.
L’énergie supplémentaire ainsi générée est récupérée par l’alterno-démarreur et stockée dans la batterie.
L’énergie récupérée est ensuite utilisée pour répondre à une demande importante de puissance. Dans ce cas, l’alterno-démarreur devient moteur et sa puissance vient s’additionner à celle du moteur thermique.
b) Le « stop-and-go ».
Quand la voiture est contrainte de stopper (feux rouges, stop, circulation dense…), le moteur thermique se coupe automatiquement au lieu de tourner au ralenti. Ce principe seul permet une économie de 3 à 5 % de carburant.
Pour redémarrer, une simple pression sur la pédale d’accélération remet le véhicule en mouvement en n’utilisant que l’alterno-démarreur dans un premier temps, ce qui permet de ne pas consommer de carburant comme avec un véhicule à motorisation classique.
Le moteur thermique, quant à lui, ne sera mis en fonction que dans un second temps.
c) La récupération de l’énergie générée par le freinage.
L’alterno-démarreur récupère l’énergie cinétique du véhicule lors des légers ralentissements.
Plus tard, lorsque le conducteur a besoin d’un surplus de puissance, au lieu d’injecter une plus grande quantité de carburant dans le moteur, c’est le moteur électrique qui va apporter l’énergie stockée préalablement.
Dans le concret, comment cela se passe-t-il pour le conducteur ?
 En fonctionnement "ville" ...
... le moteur électrique utilise l’énergie stockée dans la batterie et le moteur thermique est coupé.
En fonctionnement "route" ...
... le moteur thermique entraîne la voiture et recharge, dans le même temps, les batteries. En cas de besoin particulier d’accélération soudaine, le moteur électrique peut se mettre en route apportant la puissance supplémentaire nécessaire.
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Technologies hybrides à l'étude chez les constructeurs automobiles |
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Aujourd’hui, trois technologies sont testées par les différents constructeurs :
a) La technologie hybride série :
Avec cette technologie, le moteur thermique sert à la production de courant électrique. Il entraîne ainsi un alternateur qui génère l’électricité stockée dans la batterie. Cette dernière alimente ensuite le moteur électrique qui assure la propulsion de la voiture.
Cette technique présente un avantage majeur : faire travailler le moteur thermique à son meilleur rendement. En effet, ce système supprime de fait les phases de ralenti et de faible charge.
Toutefois, ce montage exclut les puissances élevées en raison du poids, de l’encombrement et du coût de production du moteur électrique.
b) La technologie hybride parallèle :
Avec cette technologie, le moteur thermique est au centre du dispositif puisqu’il entraîne à la fois un moteur / alternateur et le véhicule lui-même.
Une transmission relie au véhicule, au choix, l’un des deux moteurs, voire les deux à la fois, en fonction des besoins.
C’est aujourd’hui la technologie choisie par les constructeurs de véhicules hybrides car elle présente le bénéfice d’utiliser un moteur de puissance élevée, d’associer les énergies thermiques et électriques, et d’offrir ainsi une puissance finale comparable à un gros moteur sans se départir des avantages d’un petit moteur.
c) La technologie semi-hybride :
On parle de véhicule à motorisation semi-hybride lorsque la puissance du moteur électrique ne dépasse pas 10 % de celle du moteur thermique.
Le véhicule est donc principalement propulsé par le moteur thermique. Son avantage majeur réside dans l’adaptation rapide et peu onéreuse de la technologie hybride sur un véhicule existant.
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Véhicules hybrides : quelles sont leurs qualités environnementales ? |
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Les différents véhicules hybrides présentent des qualités indéniables en termes d’écologie.
Celles-ci résultent d’un double facteur économie de carburant / réduction des émissions polluantes.
a) Pour les technologies hybrides série :
Le moteur thermique ayant comme unique fonction de produire du courant pour recharger la batterie du moteur électrique, les économies en carburant sont extrêmement importantes dans la mesure où le moteur thermique ne fonctionne quasiment qu’à un seul régime, supprimant ainsi les phases de ralenti et de faible charge.
On peut ainsi estimer que ce type de véhicules n’engendre quasiment pas de pollution en ville et présente une réduction à 90 % des émissions polluantes*.
b) Pour les technologies hybrides parallèles :
Lors de l’utilisation du principe de « stop-and-go », 3 à 5 % du carburant est économisé*. Ce qui se traduit par une réduction des émissions.
c) Pour les technologies semi-hybrides :
Avec cette technologie, le véhicule est principalement propulsé par le moteur thermique, utilisant toutefois la fonction « stop-and-go » pour les 10 % de motorisation électrique.
Selon les tests réalisés sur deux modèles de véhicules, on estime les économies de carburant réalisées dans une échelle comprise entre 15 et 28 % selon les modèles utilisés.
*Source : auto-innovation.com
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L'Hybride GPL : une initiative du CFBP |
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Fidèle à son rôle de promoteur de l’énergie GPL, le CFBP a eu l’idée de démontrer les qualités du GPL en développant un prototype d’hybride GPL/électricité sur la base d’un hybride parallèle performant : la Toyota Prius II.
C’est en partenariat avec la société RM Gaz, spécialisée dans les installations de systèmes de carburation GPL, que le CFBP a développé le prototype de véhicule « Hybride GPL/electric’ », dont les qualités environnementales sont encore meilleures que les véhicules hybrides commercialisés aujourd’hui.
Les test réalisés dans les laboratoires de l’IFP (Institut Français du Pétrole), selon un protocole identique à celui du constructeur du véhicule, montrent que le prototype Hybride GPL/Electric’ ne produit que 92 grammes de CO2 au km, soit 11,5 % de moins que la version essence (104 g/km de CO2). De plus et grâce au GPL, les émissions de NOx sont réduites et le véhicule n'émet pas de particules.
Hybride GPL / Electric’ = 92 g/km de CO2
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