Usage en 100%Ev, MG2

Sur les prius le principal moteur-générateur électrique s’appelle MG2.
Il est relié aux roues via une démultiplication de 4,113.
Il tourne donc à 6000 tr/mn à la vitesse maxi, 170 km/h.

MG1, en mode 100%ev tourne à vide, c’est à dire qu’il n’est pas alimenté en courant. Sa vitesse est 2,6 fois celle de MG2, le thermique étant arrêté.
Un laboratoire aux USA (OakRidge) a mesuré le rendement de la chaîne électrique de puissance, MG2 et les IGBT qui le pilotent.
Sur ce graphique j’ai tracé la consommation d’une prius 2 non carénée de 10 à 130 km/h à vitesse constante. C’est le trait violet.
On voit que MG2 est très peu chargé.

Sur route le rendement global depuis la sortie de la batterie à l’axe de MG2 à vitesse stabilisée est proche de 90%. Il diminue un peu à plus basse vitesse, moins de 80% vers 10 km/h par exemple. Le maxi est vers 62 km/h en consommant entre 15 et 25 kW, 93% de rendement global. Dans ces 90-93% il y a, au-dessus de 2200 tr/mn, l’inverter seul a un rendement de plus de 98%. Le boost converter seul a un rendement d’environ 98% vers 10kW et diminue légèrement quand la puissance augmente. Il est indispensable pour élever la tension, donc au-dessus de 50 km/h environ.

L’aire colorée correspond à presque 50kW (50kW ce n’est qu’entre 1200 et 1500 tr/mn pas en-dessous et pas au-dessus) et ne monte pas aux 400Nm maxi (possibles de epsilon (*) à 1540 tr/mn) à basse vitesse. En mode 100%Ev on dispose de 25kW, donc un peu plus que la moitié inférieure, justement au centre des aires d’équi-rendement. On pourrait théoriquement rouler à 130 km/h à vitesse stabilisée, s’il n’y avait pas le bridage électronique à 85 km/h, la moitié de la vitesse maxi donc 3000 tr/mn. Mais il ne faut pas dépasser 105 km/h dans ce mode, sinon MG1 dépasse les 10 000 tr/mn (Il lui arrive de le dépasser un peu en mode hybride) . Au-delà il faudrait démarrer le thermique, ce qui consomme entre 1,2 et 1,5 kW en pertes par frottements dont ceux de circulation sous pression de l’huile et compression de l’air dans les cylindres.

Il y a des pertes ensuite dans la transmission. A 50 km/h 350W, 70 km/h 550W, 100km/h 860W, 130 km/h 1200W (Source Oak Ridge, à 25°C. Valeurs plus faibles avec l’élévation de température de l’huile).

Soit respectivement, à 50 km/h 7,7%, 70 km/h 7,3%, 100 km/h 6%, 130 km/h 5%.

(*) A vitesse quasi-nulle le couple n’est pas régulier. A chaque passage des bobines de cuivre devant un aimant il y a variation du couple généré. Compter 70% à 100% du couple maxi possible à l’arrêt. Il y a 8 paires d’aimants, et avec la démultiplication de 4,1 on peut ressentir les variations de couple à vitesse quasi-nulle sur une route au revêtement parfait et très faible pente.

Dépose/remontage carénages de dessous.

Tous les 2 ans ma Prius doit passer le contrôle technique.

J’ai donc dû démonter tous les carénages.

J’ai profité de ce démontage total des carénages pour revoir un peu leurs fixations de façon à rendre le prochain plus facile et à améliorer un peu l’écoulement de l’air. La traverse arrière est faite maintenant comme celle de devant de deux cornières de 20mm qui forment un T assez plat (c’est le mini, plus est mieux à cause du débattement de soit la suspension avant soit de la traverse du train AR). Cette traverse est maintenant fixée avec 2 boulons de 6×40 mm ce qui permet de la descendre. Il n’y a donc ainsi plus de creux entre les plaques centrales et arrières à cet endroit.

A l’avant j’ai ajouté une patte alu pour éviter que la plaque de carénage passe partiellement sous la cornière (et se coince dans cette position, donc plus basse que la normale), à cause du débattement de la suspension, à un endroit situé sur la traverse alu (2 cornières), dans l’angle arrière du passage de roues. Un point qui reste difficile est la fixation des 2 plaques avant, sous les moteurs. J’ai dû inventer des fixations en me servant de 2 trous du « faux châssis ». Il faut soutenir ces plaques sinon elles descendent trop bas et augmentent la surface frontale. J’ai aussi amélioré l’écoulement au niveau des plaques arrières avec une surface plus plate, auparavant il y avait une légère double courbure sans doute néfaste. La plaque située autour du pot de détente a été un peu rigidifiée à l’aide d’une cornière faite en polypropylène dont une face a été coupée et repliée à 90°. J’ai également ajouté une petite cornière alu de 10mm fixée sur la traverse de l’essieu arrière. Ainsi on peut avoir autant de points de fixation des plaques contre cette traverse, évitant que les plaques ne pendent trop bas.

La dépose/repose des carénages de dessous est assez longue, je ne dispose pas d’un pont ni d’une fosse et procède en montant tantôt l’essieu avant, tantôt l’arrière sur une rampe qui doit lever d’au moins 15cm les roues.

 

Contrôle technique

Tous les 2 ans ma Prius doit passer le contrôle technique. Chaque fois je me dis que cela a été inutile…

Y est effectué un ensemble de contrôles visuels en plus du contrôle mesuré de l’efficacité des freins et du réglage des phares.

J’ai donc dû démonter tous les carénages et, dans le doute, également la partie haute tension. Dans le doute car théoriquement un contrôle de l’isolation électrique entre HT et châssis devait être effectué, mais ça n’a pas été le cas.

Le démontage de la HT consiste à retirer la « pieuvre » qui part de la sortie de la batterie Nimh au niveau du connecteur Anderson sb120, et arrive sur les packs lithium. Ainsi que la dépose des 5 packs d’accus A123. Compter 15 minutes. Le remontage est un peu plus long, une vingtaine de minutes. J’ai effectué ce montage/démontage à proximité du lieu de contrôle de façon à ne pas consommer d’essence pour ce trajet.

Les mesures de poids me laissent sceptique. 1411 daN dont 58% à l’avant. D’après leurs indications 8 daN (environ 8 kg) de moins qu’il y a 2 ans alors qu’un simple calcul (Essence en moins et batterie 12v lithium au lieu de plomb) me donne 20 (20 kg). C’était le même centre de contrôle et le même contrôleur (qui est à bord lors de la pesée). De plus si on la compare à d’autre Prius 2 elle peut faire le même poids que certaines n’ayant aucun accu supplémentaire !! Il y a quand même environ 80 kg d’accus, supports, câblages etc.. Il faut préciser que mes accus étaient à bord mais totalement déconnectés.

Par contre le contrôle a été effectué en mode hybride, et suite à plusieurs démarrages/arrêts du contrôleur qui était régulièrement dérangé, en final 0,38 litres consommés, alors qu’il est possible de ne presque rien consommer, vu qu’il n’y pas non plus contrôle de la pollution du moteur thermique.

Les rares mesures effectuées donnent de bons résultats, freinage comme lors des contrôles précédents mais pas comparé au précédent qui avait bizarrement obtenu un freinage plus puissant. L’équilibre de freinage latéral est excellent, 1% de différence. J’ai de mon côté mesuré l’usure des disques de freins avant, 21 mm soit à 50% d’usure après 155 000 km. Le mode 100%ev va encore réduire cette usure, grâce entre autre au mode B.

Voir dans carénages la dépose/repose des carénages de dessous du chassis.