L'hybride rechargeable de BMW réinvente l'automobile

lundi 31 août 2009 Écrit par  Yves Heuillard

BMW vison efficientDynamics

En avant-première du salon de l'auto de Francfort qui s'ouvrira le 14 septembre prochain, BMW présente un tout nouveau concept de voiture hybride appelé Vision EfficientDynamics. Objectif : les performances et le plaisir d'une grande sportive avec la consommation d'une petite voiture.

Pour Jan-Christiaan Koenders, vice-président de BMW le nouveau concept Vision EfficientDynamics "veut montrer que nous voulons devenir un leader en matière de développement durable". Conçue comme une voiture dite plug-in hybride, hybride rechargeable en français, la 2+2 places de BMW veut marier les performances routières d’une automobile BMW série M avec les consommations et les émissions de CO2 inférieures à celles des petites voitures actuelles - et ce avec un moteur thermique très économique et une attention extrême aux qualités aérodynamiques. Ci-dessous présentation (en anglais) du concept. Les informations principales sont restrancrites ci-après en français.

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Le concept car BMW Vision EfficientDynamics est animée par un trois cylindres turbo diesel et deux moteurs électriques. La puissance totale du système est de 262 kW (356 ch) pour un couple maximal de 800 Newtons-mètres. Transmission intégrale grâce à la mise en oeuvre d’un moteur électrique sur l’essieu avant et d’un deuxième sur l’essieu arrière (moteur électrique avant de 60 kW pouvant fournir brièvement 84 kW, et moteur électrique arrière de 25 kW pouvant fournir brièvement 38 kW).

Plaisir absolu et émissions limitées

Performances routières prévisionnelles : 0 à 100 km/h en 4,8 secondes, vitesse maximale : 250 km/h (bridée par voie électronique). Consommation de carburant selon le cycle de conduite européen : 3,76 litres aux 100 kilomètres, rejets de CO2 : 99 grammes par kilomètre (les conditions et hypothèses de mesure ne sont pas précisées dans le communiqué de BMW). Réservoir : 25 litres conférant une autonomie de 650 km à laquelle s'ajoute l'autonomie purement électrique (voir ci-après). Longeur / Largeur / Hauteur : 4,60 / 1,90 / 1,24. Poids 1395 kg avec batteries.

La BMW Vision EfficientDynamics peut fonctionner en mode 100 pour cent électrique. Sur la base du parc installé européen de centrales électriques les émissions de CO2 sont, selon le calcul de BMW, de 50 grammes par kilomètre. Grâce à une méthode particulièrement performante de récupération de l’énergie libérée au freinage, la production d’énergie électrique n’a aucun impact sur la consommation de carburant. Le courant est stocké dans 98 cellules lithium-polymère (1). L’autonomie de la voiture en mode tout électrique est d’environ 50 kilomètres. 

Il est possible de brancher les cellules lithium-polymère sur une prise conventionnelle pour les recharger. Une prise est montée sur l’aile avant droite. Branchées sur le secteur domestique (220 volts, 16 ampères), elles mettent deux heures et demie au maximum pour se recharger. Sur une prise à tension et intensité plus fortes (380 volts, 32 ampères), la recharge dure 44 minutes au maximum.

BMW hybride rechargeable

Que des innovations...

L'un des aspects les plus intéressant consiste en ce que BMW appelle le Forward looking energy management, un système de gestion anticipée de l'énergie qui consiste à prévoir les conditions de conduite pour piloter les trois moteurs et le système de récupération d'énergie. Par exemple, le radar de régulation de vitesse, est capable de détecter le ralentissement du trafic bien avant le conducteur et de déclencher un ralentissement par récupération d'énergie évitant ainsi le freinage et la perte d'énergie dans les disques de freins.

Autre innovation, la ligne d’échappement de la BMW Vision EfficientDynamics intègre un générateur thermoélectrique (TEG) refroidi par eau. Ce système est à même de convertir une bonne partie de l’énergie thermique contenue dans les gaz d’échappement en énergie électrique. Cette technologie initialement mise au point pour l’aérospatiale met à profit l’effet dit Seebeck : les semi-conducteurs métalliques produisent une tension électrique lorsqu’ils sont soumis à une différence de température. Sur la BMW Vision EfficientDynamics, le générateur thermoélectrique, qui a déjà fait ses preuves sur une BMW Série 5 expérimentale, produit une puissance pouvant atteindre 200 watts. Les conduits d’échappement sont conçus de sorte que le débit de puissance et la caractéristique du moteur thermique ne sont pas affectés par le fonctionnement du système générateur

L’aérodynamique a été développée en faisant appel au savoir-faire acquis en Formule 1. Le coefficient de pénétration dans l’air cx a été optimisé à 0,22. La BMW Vision EfficientDynamics possède des portes papillons s’ouvrant latéralement vers le haut, pour embarquer 4 personnes. La mécanique allégée innovante des portes facilite l’accès à bord pour le conducteur comme pour les passagers avant et arrière. L’intérieur de la 2+2 places rend la technique visible. L’utilisation de matériaux naturels veut souligner la stratégie de développement durable de la firme. Le toit et les inserts de portes sont en verre polycarbonate s’obscurcissant et s’éclaircissant automatiquement en fonction de la luminosité.

(1) Note sur les batteries lithium-polymère
Cette technologie de stockage d’énergie électrique, qui est à l’heure actuelle la plus performante qui soit, est une évolution de la batterie lithium-ion. L’étude automobile BMW embarque un total de 98 cellules lithium-polymère. Chacune d’entre elles a une capacité de 30 ampères-heures et peut fournir un courant constant de 600 ampères sous une tension de 3,7 volts. Chaque cellule peut débiter un courant crête de 1 200 ampères sur une durée de 30 secondes. Grâce au montage en série des cellules lithium-polymère, la tension nominale atteint 364 volts. La capacité d’accumulation brute de la batterie est de 10,8 kilowattheures. Présentant une capacité de décharge élevée de 80 pour cent et, donc, supérieure à la moyenne, elle fournit 8,6 kilowattheures pour l’entraînement du véhicule. Ce potentiel élevé de l’accumulateur d’énergie se double d’un poids total de 85 kilogrammes seulement. Le dimensionnement des cellules lithium-polymère étant optimisé pour les adapter au véhicule et la stratégie de fonctionnement adoptée reposant sur une gestion prévoyante de l’énergie disponible, la sollicitation thermique de l’accumulateur est réduite de sorte à pouvoir renoncer à tout système de refroidissement actif.

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