Ces dernières années, les voitures hybrides et électriques sont devenues de plus en plus répandues. Il semble que chaque constructeur automobile ait un véhicule électrifié quelconque sur le marché. Leur économie de carburant prolongée signifie moins de consommation de carburant - ou aucune - il n'est donc pas surprenant qu'ils soient si populaires auprès des acheteurs. Alors que les moteurs électriques obtiennent généralement tous les projecteurs, leurs systèmes de freinage régénératif leur procurent vraiment des nombres de mpg aussi incroyables. Comment ces véhicules transforment-ils la friction en énergie qui alimente la batterie ? Pour répondre à cela, jetons un coup d'œil à l'intérieur des systèmes de freinage régénératif.

Historique du freinage régénératif

L'industrie ferroviaire utilise le freinage régénératif depuis des décennies avec des trains électriques. Cela permet aux trains de réinjecter de l'électricité dans le système électrique sur les tronçons en descente, chacun agissant comme un mini-générateur. Certaines voitures de course ont expérimenté une version physique du freinage régénératif qui stocke l'énergie dans un volant d'inertie tournant à des vitesses extrêmement élevées au lieu d'une batterie. Mais pour les voitures, American Motors Corporation (AMC) expérimentait dès 1967 le freinage régénératif sur son concept-car AMC Amitron. Mais il a fallu encore trois décennies avant que Toyota n'apporte le freinage régénératif aux masses avec la Prius.

Technologie de freinage

Dans les voitures hybrides, hybrides rechargeables et entièrement électriques, le freinage régénératif fonctionne de la même manière. Avec les roues retirées, une voiture électrique ou hybride a généralement des freins familiers avec un rotor, un étrier et d'autres pièces normales. La Tesla Model S 2012-2014 utilise les mêmes plaquettes de frein qu'une Chevrolet Corvette 2014-2017. Cependant, bien qu'ils aient des systèmes de freinage normaux, les véhicules électriques et hybrides tirent la majeure partie de leur puissance de freinage du même moteur électrique qui les propulse. En appliquant un courant inverse au moteur, il est obligé de tourner en arrière, entraînant essentiellement la voiture en marche arrière. L'élan de la voiture continue d'avancer tandis que des algorithmes informatiques surveillent la quantité de freinage appliqué et la vitesse décroissante jusqu'à ce que le véhicule s'arrête.

Faire marche arrière

Lorsque le moteur tourne vers l'arrière en raison de la force de freinage appliquée, sa fonction passe du moteur au générateur. Plutôt que le moteur consomme du courant électrique pour tourner dans un sens, le générateur électrique tourne. Ce faisant, il produit de l'électricité qu'il renvoie à la batterie via des circuits qui surveillent et contrôlent le flux de courant. Lorsque vous appuyez sur les freins d'un véhicule électrique ou hybride, le contrôleur de moteur applique une force contre le moteur sous la forme de ce courant inversé et ouvre le circuit de charge. Cela permet au moteur d'agir comme un générateur pour à la fois charger la batterie et ralentir le véhicule. Le résultat est un freinage forcé électrique qui étend la plage de déplacement et l'économie de carburant.

Il y a des spéculations selon lesquelles le freinage régénératif peut accélérer l'usure des pneus sur certains véhicules (en particulier, les véhicules entraînés uniquement par des moteurs de roue arrière). Bien qu'il n'y ait aucune preuve solide que le freinage régénératif use les pneus plus rapidement, il est toujours sage de permuter les pneus régulièrement (comme indiqué dans le manuel du propriétaire) ou chaque fois que l'usure des pneus devient inégale entre l'avant et l'arrière.

Cours intensif

À présent, vous vous demandez peut-être pourquoi les véhicules électriques et hybrides ont encore des freins normaux. La réponse est assez simple. Le freinage régénératif est très efficace dans un véhicule en mouvement, mais il ne repose que sur cela : la voiture en mouvement. En raison de la nature de ce type de freinage, les systèmes régénératifs ne sont pas très efficaces pour freiner d'urgence ou amener un véhicule à son arrêt final et l'y maintenir. En tant que tels, les freins à friction mécaniques ne gèrent que l'arrêt rapide et cet arrêt final. Ainsi, ils ne font pas autant de travail et n'usent donc pas les plaquettes de frein et autres composants aussi rapidement que les véhicules à essence.

Vérification des freins

Un conducteur prudent peut être en mesure d'utiliser le freinage régénératif pour l'essentiel de ses besoins de ralentissement, mais les freins à friction mécaniques devront toujours être entretenus régulièrement. Par exemple, Tesla recommande de nettoyer et de lubrifier les étriers de frein d'un modèle 3 une fois par an (ou tous les 20 000 km, selon la première éventualité) pour ceux qui vivent dans une zone qui utilise du sel de voirie. Le liquide de frein doit également être contrôlé et testé tous les deux ans. Un mauvais liquide de frein nécessite un rinçage complet du système de freinage pour garder l'humidité et la corrosion à distance. La régénération est excellente, mais ces véhicules ont été conçus pour utiliser des freins à friction mécaniques si nécessaire, alors ne les oubliez pas.

Les systèmes de freinage régénératif sont vraiment une merveille de la conception automobile moderne, mais ils ont encore des limites. Bien qu'ils puissent créer une force de freinage contrôlée et constante pour ralentir votre véhicule quelles que soient les conditions, ils nécessitent toujours l'aide de freins à friction. Suivez le calendrier d'entretien de votre manuel du propriétaire et vous pourrez profiter de nombreux autres kilomètres de conduite électrique.