Non, Sandoli, je n'oublie pas la voie électrique. Simplement, comme l'explique le site de graham le rapport de
couple transmis par le thermique est toujours le même : 72% vers la couronne du PSD qui va au roues via un rapport fixe, et 28% vers le planétaire du PSD relié à MG1 (valeurs pour la P1). Par contre, le rapport de la
puissance transmis varie lui avec la vitesse : de quasiment 100% à v=0+ vers MG1, il diminue ensuite au fur et à mesure que la vitesse augmente la part de puissance vers MG1 pour se reporter progressivement vers les roues.
Sandoli et lel, vous êtes obnubilés par le régime du moteur et vos sens vous font commettre simplement une erreur de logique : pour vous, le fait que le régime du moteur ne soit pas proportionnel à la vitesse des roues implique que c'est une CVT (condition suffisante), alors que c'est seulement l'inverse (condition nécessaire) : une CVT implique cette non-proportionnalité.
Toutefois, une autre transmission de puissance implique également cette non proportionnalité : c'est l'hybride série (HS), qu'on trouve dans certains véhicules (exemple : la BMW i3 quand elle marche sur son REX) ou encore
une locomotive diesel moderne. On a un moteur thermique qui entraîne un alternateur qui alimente un moteur électrique. Ce dernier entraîne enfin les roues, via un long
rapport de transmission fixe.
Mais justement, qu'est ce que la voie électrique d’une Prius si ce n'est exactement une architecture hybride série (ICE-->MG1-->MG2-->roues via un long rapport de transmission fixe). Voilà pourquoi l'on dit que le HSD est une architecture hybride série/parallèle ou encore à dérivation de puissance. Il passe une partie de la puissance du thermique via cette architecture hybride série, et l'autre partie de sa puissance mécaniquement au roues via un rapport de transmission fixe plutôt long de type 5ème ou 6ème vitesse de BV classique. il fait ceci avec un report progressif de l'un à l'autre au fur et à mesure que la vitesse augmente. A noter au passage qu'un HSD pourrait tout à fait fonctionner sans batterie !
Comparons maintenant un HSD, un thermique avec CVT, une Hybride série, et une boîte DCT, avec un moteur de même puissance et même rapport de pont que le HSD. Je précise que dans la suite, pour la clarté de l'analyse et ne pas mélanger avec les fonctionnalités introduites pas l'hybridation, toute ces transmissions sont supposées dépourvues de batteries, et les CVT et DCT non hybridées. Examinons quelques fonctionnalités ou caractéristiques :
1) Indépendance du régime moteur par rapport aux roues (effet de moulinage) :
HSD : oui ; CVT : oui ; HS : Oui ; DCT : non (discret)
2) Fonctionnement sans à coup :
HSD : oui (un peu moins que HS, car démarrage du thermique d'où présence de l'amortisseur) ; CVT : oui (moins que HSD et HS car embrayage au démarrage) ; HS : Oui (le meilleur car thermique totalement découplé mécaniquement des roues et absence de vitesses) ; DCT : oui (moins que HSD, HS et CVT car embrayage au démarrage puis changement de vitesses, même si bien atténué via le système DCT)
3) Faire tourner le thermique constamment dans sa meilleure plage de rendement :
HSD : oui ; CVT : oui ; HS : oui ; DCT : non (dépend du nombre de rapport et de la plage de rendement du thermique, mais moins bon que les autres)
4) Minimiser les pertes dans la transmission :
HSD : non (meilleur que HS) ; CVT : Oui ; HS : non : DCT : oui
Commentaires : les conversions mécanique-électrique-mécanique génèrent plus de perte qu'une transmission mécanique, d'où le classement. Je ne sais pas comment se situe exactement une CVT par rapport à une DCT ou une BV classique (j'aurais dit moins bon, mais je n'ai pas trouvé d'éléments sur le net).
5) Démarrer à partir de 0 km/h sans embrayage :
HSD : oui ; CVT : non ; HS : Oui : DCT : non
Commentaires : HSD et HS vont décoller immédiatement alors que CVT et DCT vont rester sur place le temps d'embrayer.
6) Fournir un gros couple à la roue à basse vitesse (équivalent d'une première vitesse) :
HSD : En partie (*) ; CVT : Oui (**) HS : En partie (*) ; DCT : oui (**)
(*) en partie via le gros couple du moteur électrique (on va dire x 3 le thermique), mais ne compense pas la démultiplication d'une première vitesse qu'offrent en terme de couple une CVT ou une DCT (facteur 5 et 6 par rapport à la surmultipliée fixe qui équipe nos HSD et HS, et en rapport final pour la CVT et la DCT)
(**) une fois l'embrayage au démarrage collé (la voiture reste quasiment sur place pendant cette phase d'embrayage : cf. point précédent)
7) Passer la totalité de la puissance à la roue à moyenne vitesse (dès la fin de la première vitesse et au dessus)
HSD : Non ; CVT : Oui ; HS : Oui et non (moins bien que la CVT) : DCT : Oui et Non
Commentaires :
HSD : Non, car au fur et à mesure que la vitesse augmente, une partie de la puissance passe via la voie mécanique qui est une 6ème, et le moteur est bloqué de l'autre côté par la Pmax du MG2 : le thermique ne peut passer toute sa puissane que lorsque Pvoie thermique atteint la valeur P(ICE)-P(MG2) Sur une IS 300h, j'avais calculé sur le PTC Pmax à partir de 100 km/h environ.
CVT : Oui, le moteur peut être
continûment (puisque CVT !) à Pmax sur toute la plage de rapport de transmission de la CVT
HS : Oui, à partir du moment où le moteur électrique atteint son régime de puissance, en général entre 1500 et 3000 tr/mn. Non en dessous.
DCT : non dans l'absolu, puisque l'on passe des rapports, mais un bon étagement accouplé à un moteur turbo récent avec plage de Pmax élargie, on y sera quasiment en pratique. A noter que via les moindres pertes de transmission, la puissance à la roue est moins dégradée que chez ses concurrentes (à vérifier pour CVT).
8)
Fonction roue libre sans débrayer :
HSD : Oui (sauf au dessus d'une certaine vitesse : 110 km/h sur P4) ; CVT : Non (je crois) ; HS oui ; DCT : Non (mais ça va venir bientôt)
9)
Frein moteur :
HSD : oui (via MG et ICE au besoin, mais l'ICE est sur un rapport long donc moins efficace que CVT ou DCT) ; CVT : Oui (en théorie devrait procurer le meilleur frein moteur, mais un peu moins bon en pratique qu'une DCT ou BV manuelle semble t-il) ; HS oui (via Moteur électrique jusque v=0 si synchrone) : DCT : Oui (obligatoire (en attendant la fonction roue libre) et le meilleur via rétrogradage)
Conclusions :
Effectivement si l'on se limite à la première caractéristique (qui n'est pas une fonctionnalité, c'est un effet), comme le fait trop Sandoli, ou aux 3 premières, comme le fait trop lel, on a l'impression qu'un HSD a exactement les mêmes fonctionnalités qu'une CVT.
Mais si l'on élargit sa vision les 6 autres critères, fonctionnalités importantes également pour le conducteur, on s'aperçoit que HSD et CVT n'ont pas les mêmes possibilités, et donc sont plus ou moins bien placées par rapport à ces autres fonctionnalités, ce qui fait leurs avantages et leurs inconvénients respectifs et différents.
En fait, on s'aperçoit que globalement une CVT est plus proche d'une DCT, et un HSD plus proche d'un hybride série. Normal, on a d'un côté des transmission mécaniques, la CVT étant une BV avec plein de vitesses, de l'autre des transmissions électromécaniques, le HSD étant un hybride série ayant gardé une part variable de transmission mécanique directe à la roue. La Volt (l'ancienne au moins) et le Mitsubishi Outlander PHEV peuvent carrément fonctionner en HS la plupart du temps et sont encore plus proches de cette transmission.
On notera que si HSD et Hybride série appellent une batterie du fait de la réversibilité du moteur électrique (un HSD serait probablement un calvaire à conduire sans batterie et une aberration énergétique et financière), les deux autres transmissions ont également fait l'objet d'une hybridation, auxquelles on pourrait ajouter la BV manuelle classique (CR-Z). Tout est hybridable en fait !
Enfin, il est étonnant que vous vous référiez toujours au moteur thermique pour qualifier la transmission d'une HSD. Or, lorsqu'on analyse l'architecture HSD et que l'on a bien compris son fonctionnement, l'on s’aperçoit que dans la phlosophie de sa conception, le moteur principal, c'est le moteur électrique MG2 (qui lui tourne strictement proportionnellement à la vitesse des roues), le moteur thermique n'étant qu'un auxiliaire en cas de besoin. Une Prius PHEV se rapproche d'ailleurs du fonctionnement logique d'une Prius par rapport à sa conception (toujours en électrique et un petit coup de boost ou de frein moteur du thermique en cas de besoin !). Autre exemple, en cas de panne, une HSD peut fonctionner sans moteur thermique (dans les limites de sa batterie qui, peut d'ailleurs dans ce mode dégradé fournir plus de puissance qu'en mode normal (les pluginiseurs de P2 le savent bien) ; allégoriquement, comme si ce mode dégradé était celui auquel aspirait secrètement la Prius, enfin débridée et libérée de son thermique obsolète...) mais pas sans moteur électrique. Encore une fois, dans sa conception et sa philosophie, une HSD est donc plus une voiture électrique qu'une voiture thermique.
NB : Au passage, sur le plan vocabulaire, je rappelle (cf. lien donnée plus haut ou
ici) qu'un rapport de transmission ou de démultiplication a une définition mécanique (c'est un rapport de dentures d'engrenage). On ne peut pas parler de rapport de transmission entre une entrée d'alternateur et une sortie de moteur électrique, vu qu'il y a un découplage mécanique entre les deux.
