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Les Secrets de technologie du système hybride de Toyota Prius 3: une leçon d'amélioration continue

Article in 'Articles d'actualité automobile multi-pages' contributed by Hortevin, 30 Août 2014. Current view count: 11066.

A. Partie Mécanique
Moteur Thermique
1. Un nouveau moteur 1,8L: Plus de puissance et moins de consommation?!

Sur la Prius 3, le nouveau moteur essence 1,8L 2ZR-FXE remplace le moteur essence 1,5L 1NZ-FXE de la Prius 2.

Comparaison_2ZR-FXE_1NZ-FXE.jpg
A gauche on a le nouveau moteur essence 1,8L atmosphérique 2ZR-FXE, dont le volume du cylindre est supérieur au moteur essence 1,5L atmosphérique 1NZ-FXE qui équipe la Prius 2.

Ce moteur est développé à partir du modèle 2ZR-FE (qui équipe les Toyota Corolla, Auris, Yaris…etc), en le modifiant au cycle de fonctionnement type Atkinson, Toyota a réussi à réduire la consommation de carburant de 8,5% ; et l’ajout du système EGR à refroidissement liquide permet de réduire encore 1,7%. Ce qui réduit au total la consommation de carburant de 10,2%.
(En comparant au régime 1000 Tr/min – 80 N.m avec le moteur basique 2ZR-FE)



Comparaison_Consommation_Spécifique_Moteur_Prius_2_Prius_3.jpg

Vis-à-vis de la Prius 2 qui aussi un moteur à cycle Atkinson et atmosphérique, le moteur de la Prius 3 a notamment avancé le temps de fermeture d’admission d’air des soupapes au point mort bas (PMB (1)) à 62-102 degrés (au lieu de 72-105 degrés), ce qui augmente davantage le rendement thermique du moteur.
Cela a permis d’agrandir la zone optimale de consommation spécifique (2) 230g/kWh et même d’atteindre même 220g/kWh dans la courbe de fonctionnement du moteur.



Par ailleurs, comme le rendement thermique d’un moteur de faible cylindrée chute quand il doit fournir une forte puissance, la Prius 3 a fait le choix de passer à un moteur 1,8L au lieu de 1,5L.
Ce qui permet à la Prius 3 d’avoir une meilleure consommation de carburant dans les fortes sollicitations (croisière sur autoroute par exemple).

Graphe_Evolution_Rendement_Puissance_Cylindrée.jpg
On voit que le moteur 1,8L maintien un très bon rendement même à forte puissance fournit, et ce n'est pas le cas des autres moteurs de cylindrée plus faible, notamment le 1,0L.

Nota : le rendement thermique du moteur de la Prius 3 est de 38,5%, c’est très élevé pour un moteur essence…il faut savoir que les moteurs essences ont généralement un rendement autour de 25 à 30%.

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