[Technologie] Explication du système E-Four de Toyota Prius 4 : réduction des efforts de frottement

Hortevin

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Fontenay le Fleury
#1


Sur la nouvelle Prius 4 2016, Toyota a proposé pour la première fois, la capacité 4 roues motrices à la gamme Prius.
Pour cela, Toyota a réussi à développer un système de propulsion électrique E-Four, suffisamment compact pour être intégré en option sur l'essieu arrière d'une berline compacte familiale traction.

Les ingénieurs doivent donc imaginer un mécanisme compact, facile à refroidir, tout en réduisant les pertes liées au frottement.
Retrouvez l'intégralité de l'article sur news.hybridlife.org
 
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parkerbol

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Val de Marne
#2
Plus on en apprend, plus je suis impressionné par ce que vient de produire Toyota. Quelle inventivité !
Je te mets 5 étoiles en passant pour inaugurer le système de notation mais surtout pour le contenu et les médias foirnis.
 
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Lel

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#3
J'adore les articles techniques de Hortevin: didactiques, pédagogiques, clairs, agréables à lire...

Le moteur électrique de la P4 ne fait que 72 ch? Soit encore moins que celui de la P2... Etonnant.
 

Arcanes

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#5
Scoop! La Prius 4 pourra rouler en mode électrique jusqu'à 110 km/h au lieu de 70. (source: lien donné sur le PTC, voir lien donné par Ian51).
J'ai passé l'article japonais qui donne l'information sur Google traduction et ça donne ça:

"Dans le système hybride nouvellement mis au point, les rôles de la durée de fonctionnement du moteur et le moteur a été également beaucoup changé. Comme expliqué au niveau du moteur, et est changé dans une plage de direction qui utilise un moteur à une plus grande échelle.

Qui la représentent, est une extension de la gamme de vitesse de véhicule d'arrêt du moteur. Dans la Prius de troisième génération, il est à la limite supérieure de la plage de vitesse de véhicule d'arrêt du moteur en tant que vitesse de 70 km. Cela a été augmentée à 110 kilomètres par heure pour correspondre à l'extension de l'utilisation de la gamme du moteur. Cela augmente également la fréquence d'arrêt intermittent du moteur, et de contribuer à l'amélioration des performances d'économie de carburant."

Évidemment, la syntaxe, c'est pas trop ça, mais on comprend l'important! :happy:
 
J'aime: dim74200 et Lel

Lel

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Chaumont-Gistoux (Belgique)
#6
Si la P4 peut atteindre les 110 en électrique avec 72 ch, c'est que le rendement a été fameusement amélioré. Toutefois, je reste très méfiant sur les chiffres tant que Toyota n'aura pas donné officiellement les siens au salon de Tokyo.
 

Sandoli

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#7
Il suffit d'une 30aine de ch pour maintenir une vitesse de 130km/h sur du plat. Et je crains que la P4 ne soit pas capable d'un roulage électrique de 0 à 130km/h non pas pour des problématiques de puissance mais plutôt d'énergie. 0.5kWh utiles sur la NiMh, c'est peu.
 

parkerbol

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Val de Marne
#8
Un peu moins de 30ch avec un Cx amélioré, une moindre résistance à l'avancement et un poids en baisse. Sans parler de frottements en moins dans l'ensemble du système. C'est donc jouable mais sur de courtes périodes. Je ne pense pas que Toyota ait pris cela comme une priorité surtout que la plugin va jouer ce rôle.
 

Hortevin

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Fontenay le Fleury
#9
J'ai vu sur PTC que certains doutent de la valeur de puissance du système E-Four, mais elle s'appuie sur une image fournit par Toyota Corporate:
Toyota_Prius_4_2016_E_Four_caractéristique.jpg

C'est vrai que la faible puissance (5,3 kW) est surprenant.
Mais faut regarder la valeur du couple (50 N.m) qui est 1/4 du couple de 3008 Hybrid4, ce qui n'est pas négligeable.

J'ai comme l'impression que cet option E-Four sert juste à avoir une meilleure adhérence dans les conditions difficiles (terrain meuble).
Certains entre vous seraient intéressés par cet option?
 

Piano

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#10
Le Japon s'étirant sur l’axe Nord-Sud de la latitude de Québec à celle de Cuba, possède une gamme climatique étendue.
les quatres roues motrices permettraient peut-être ainsi d'étendre la gamme de sa clientèle habitant des régions souvent enneigées.
 

Jean de voyage

Blabla power
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#11
(..)Certains entre vous seraient intéressés par cet option?
Bah la, vu que tu nous a expliqué comment ça marche, et donc ça marche que a faible vitesse ... Non, pas trop. Je roule sur de la bonne route. Pour la semaine de neige sur paris et l'aller retour au ski, vaut mieux avoir des chaussettes de neige

Si non je suis surpris qu'ils ne l'utilisent pas le petit moteur pour la recup d’énergie a la deceleration.
ET avec ça je rebondis sur une autre préoccupation.
J'ai un collegue qui a une Zoe. Il passe des fois a la maison prendre l'apero. Quand on part ensemble sur la même route, il récupère 4kWh, la ou moi je fais 6-8 voitures feuille (400Wh max)
Que je conduis mal, je sais ...
Mais 10 fois plus de recup sur la Zoe !?
Soit Renault a la jauge fait avec un logiciel type VW
Pourquoi la prius récupère si peu ?
 

Lel

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Chaumont-Gistoux (Belgique)
#12
Il suffit d'une 30aine de ch pour maintenir une vitesse de 130km/h sur du plat. Et je crains que la P4 ne soit pas capable d'un roulage électrique de 0 à 130km/h non pas pour des problématiques de puissance mais plutôt d'énergie. 0.5kWh utiles sur la NiMh, c'est peu.
Oui, bien entendu, mais ce que je voulais dire, c'est par rapport à la P3 qui, avec son moteur électrique de de pourtant 81 ch, fait nettement moins bien, ce qui indiquerait que le système de la P4 est plus performant malgré sa puissance moindre. Maintenant, avec cette toute petite batterie, je ne crois pas que rouler à 110 en électrique ait un grand intérêt.

Pour revenir à ce chiffre de 53 kW, je me demande s'il ne s'agit pas d'une coquille, l'auteur ayant peut-être oublié le point entre les deux chiffres. Dans la plupart des sites, on table sur une puissance de 90 ch. A voir à Tokyo.
 

Grigou

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#13
J'ai vu sur PTC que certains doutent de la valeur de puissance du système E-Four, mais elle s'appuie sur une image fournit par Toyota Corporate:
....

C'est vrai que la faible puissance (5,3 kW) est surprenant.
Mais faut regarder la valeur du couple (50 N.m) qui est 1/4 du couple de 3008 Hybrid4, ce qui n'est pas négligeable.

J'ai comme l'impression que cet option E-Four sert juste à avoir une meilleure adhérence dans les conditions difficiles (terrain meuble).
Certains entre vous seraient intéressés par cet option?
La faible puissance est en effet un peu surprenante au premier abord, mais à la réflexion me semble largement suffisante pour l'objectif principal qui est d'avoir une très bonne motricité sur neige.
Si on raisonne (très arbitrairement mais juste pour fixer les idées) sur une répartition 50 % - 50 % de la puissance entre l'avant et l'arrière, on a au total 10,6 kW disponibles soit 14 ch : bien assez pour avancer sur le plat à vitesse stabilisée. Et si on raisonne en couple toujours à 50/50 on répartit 100 N.m entre avant et arrière ce qui bien suffisant pour faire démarrer la voiture en douceur, même en côte.

Je ne pense donc pas qu'il y a une erreur, et si j'achetais une P4 je prendrais volontiers cette option, si possible avec des pneus toutes saisons.
 
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frg62

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#14
Bah la, vu que tu nous a expliqué comment ça marche, et donc ça marche que a faible vitesse ... Non, pas trop. Je roule sur de la bonne route. Pour la semaine de neige sur paris et l'aller retour au ski, vaut mieux avoir des chaussettes de neige

Si non je suis surpris qu'ils ne l'utilisent pas le petit moteur pour la recup d’énergie a la deceleration.
Il faut comprendre que, déjà en freinage classique, la participation des disques arrière est de l'ordre de 10 à 15% max, sauf quand on est chargé comme un mulet, où cela peut monter à 30% (je parle des berlines, pas des utilitaires !).

Et donc, il n'y a le plus souvent pas grand chose à récupérer sur le train arrière... (*)
ET avec ça je rebondis sur une autre préoccupation.
J'ai un collegue qui a une Zoe. Il passe des fois a la maison prendre l'apero. Quand on part ensemble sur la même route, il récupère 4kWh, la ou moi je fais 6-8 voitures feuille (400Wh max)
Que je conduis mal, je sais ...
Mais 10 fois plus de recup sur la Zoe !?
Soit Renault a la jauge fait avec un logiciel type VW
Pourquoi la prius récupère si peu ?
La raison en est que le moteur électrique (MG2) de la Prius est "bloqué" sur le rapport le plus long, vu qu'il est en prise directe avec les roues.
Imagine le frein moteur avec un thermique bloqué sur la 6ème : ça ne le fait pas trop à 20 km/h...

Tandis que celui de la Zoe utilise un rapport passe-partout (disons qu'il est coincé en 3ème, pour faire simple).
Il tourne donc en permanence plus vite, ce qui lui permet de récupérer plus, et en outre de récupérer à basse vitesse quasiment jusqu'à l'arrêt.

(*) Attention, sur les Lexus à propulsion, l'équation est différente, vu qu'en récupération électrique, les disques avant n'interviennent qu'un minimum !
 

Grigou

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#15
Il y a sans doute aussi une autre raison : les puissances des batteries sont différentes, y compris les puissances de récupération.
Concernant l'argument de la démultiplication est-ce qu'il joue tant que cela ? Dans mon souvenir, le freinage régénératif (à la pédale) du HSD était plutôt efficace et puissant, même à basses vitesses.
 

frg62

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#16
Pour commencer, en dessous de 12 km/h, il est nul, on passe en freinage uniquement sur les disques.
Cela se voit très bien au ScanGauge : à 20km/h, on n'est déjà plus qu'à environ 20 A, et ça s'effondre avec le ralentissement.

A noter que cela tient aussi à la batterie NiMH, dont la résistance interne est nettement supérieure à celle de la lithium-ion de la Zoe.
Ce qui veut dire capacité de récupération réduite à régime moteur équivalent.

J'ai également pu mettre en évidence cette différence avec le SG, quand j'ai essayé la Prius rechargeable, voir mes CR ici :
Forum Prius Touring Club - Afficher un message - Prius III Plug In
Forum Prius Touring Club - Afficher un message - Prius III Plug In
 
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Grigou

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#18
Zéro A à 12 km/h est une info pour moi car je reconnais que mon souvenir n'est plus aussi précis, mais quand j'évoquais des vitesses basses je pensais à la plage 0 - 50 km/h typiquement urbaine et pas seulement au 0 - 20 km/h.

Mais qu'importe, il y a donc bien les deux causes dans cette différence entre Prius et Zoe : la faible démultiplication + la moindre puissance de la batterie ;)
 

frg62

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#19
merci pour les explications
et le MG1 ne récupère rien ? (pourtant il doit tourner bien vite)
Sans en être complètement certain, je pense que dans cette phase, il empêche surtout le thermique de tourner.

Et donc il ne va pas nécessairement récupérer...
 

frg62

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#20
il y a donc bien les deux causes dans cette différence entre Prius et Zoe : la faible démultiplication + la moindre puissance de la batterie ;)
Pas la puissance de la batterie, mais sa capacité physique de récupération moindre, du à sa technologie.