Une motorisation hybride rechargeable fondée sur la technologie hsd
- Autonomie tout électrique en conduite urbaine portée à 25 km environ, autonomie totale de plus de 1000 km
- Mode EV jusqu'à 85 km/h, sans aucune émission de CO2, NOx ni MP
- Consommation d'essence en cycle mixte de 2,1 l/100 km seulement — 45 % de moins qu'une Prius normale
- Taux de CO2 extraordinairement bas de 49 g/km
- Batterie lithium-ion à haute capacité, recharge complète en 1 h 30
- Animée par le groupe motopropulseur le plus sobre au monde : 3,7 l/100 km et 85 g/km seulement en mode hybride
Fondée sur la célèbre motorisation Full Hybrid — pivot technologique de Toyota —, la Prius Rechargeable traite les besoins spécifiques de la clientèle citadine en allongeant considérablement l'autonomie électrique, portée à 25 km, pour les trajets quotidiens en agglomération, tandis que son moteur thermique lui vaut une autonomie totale dépassant les 1.000 km.
Véritable hybride — c'est-à-dire capable de rouler en seul mode essence ou électrique ainsi qu'en associant les deux —, la Prius Rechargeable fait preuve d'une accélération souple et impressionnante, ainsi que d'un remarquable silence de fonctionnement, tout en affichant une sobriété exemplaire et des émissions minimes.
Une fois la plage d'autonomie électrique atteinte, elle repasse automatiquement en mode hybride, ce qui élimine l'angoisse de la panne typiquement associée à la conduite de véhicules tout électriques. Qui plus est, les caractéristiques uniques de la motorisation 100 % hybride Toyota ne demandent aucun changement de ses habitudes au volant.
Performances : consommation d'essence et émissions records
Le groupe Hybrid Synergy Drive® développe une puissance combinée maximale de 136 ch, fournit une accélération souple de 0 à 100 km/h en 11,4 secondes et autorise une vitesse de pointe de 180 km/h (sur circuit).Pour autant, grâce aux économies d'essence dues au gain d'autonomie électrique, la Prius Rechargeable affiche une consommation remarquablement basse de 2,1 litres/100 km en cycle mixte européen — soit 45 % de moins que la Prius classique. Et parallèlement, ses émissions de CO2 chutent à un taux sans précédent de 49 g/km.
Enfin, lorsqu'elle roule en mode tout électrique, ses rejets de CO2, de NOx et de particules sont nuls. Elle peut ainsi rouler à concurrence de 25 kilomètres et 85 km/h, selon la charge de la batterie et les conditions de circulation.
Si cette autonomie tout électrique étendue joue un rôle notable dans la réduction de la consommation et des émissions en cycle mixte, la Prius Rechargeable reste d'une remarquable sobriété lorsqu'elle roule en mode Full Hybrid.
Ainsi, au-delà de l'autonomie VE, le système HSD ne consomme que 3,7 litres d'essence aux 100 km et n'émet que 85 g/km de CO2, record de la catégorie. Ces chiffres sont encore meilleurs que ceux de la Prius classique, principalement grâce à la nouvelle batterie lithium-ion qui récupère plus efficacement l'énergie au freinage, se rechargeant ainsi plus vite et permettant de rouler plus fréquemment en mode électrique.
En outre, la Prius Rechargeable est chaussée de la dernière génération de pneus à faible résistance au roulement.
Grâce à l'excellent rendement de son groupe HSD, ses performances environnementales en mode hybride sont supérieures à celles de modèles rechargeables concurrents en mode prolongateur d'autonomie.
Hybrid Synergy Drive® : l'architecture du système VHER
Le système Full Hybrid série/parallèle du nouveau VHER Toyota repose sur un moteur à essence 1,8 litre VVT-i, un puissant moteur électrique, un générateur, une batterie lithium-ion hautes performances et une électronique de puissance. Par l'intermédiaire d'un train épicycloïdal, un répartiteur collecte la puissance issue des moteurs thermique, électrique et du générateur puis la redistribue selon les nécessités de fonctionnement.L'installation de l'Hybrid Synergy Drive® dans la plateforme à moteur avant de la Prius Rechargeable a été rendue possible par le regroupement du moteur électrique, du générateur et du répartiteur de puissance dans un carter de transmission unique, de la taille d'une boîte de vitesses classique.
Contrairement à une transmission par variateur à courroie, le système HSD transmet le couple moteur par l'intermédiaire d'un répartiteur de puissance — en l'occurrence un train épicycloïdal. Le générateur est relié au planétaire et le moteur thermique au porte-satellites. Quant au moteur électrique, il est solidaire de la couronne dentée extérieure, elle-même directement reliée au différentiel qui entraîne les roues. Par conséquent, que la puissance lui soit transmise par le moteur à essence, le moteur électrique ou les deux à la fois, c'est la vitesse de rotation de la couronne qui détermine la vitesse du véhicule.
La puissance provient de deux sources : un 4 cylindres à essence VVT-i à cycle Atkinson de 1.798 cm3, léger et très compact, développant 99 ch à 5.200 tr/min et 142 Nm de couple à 4.000 tr/min ; et un moteur électrique synchrone de 82 ch à aimant permanent, très performant, fournissant une puissance instantanée dès le régime nul et un couple maximal de 207 Nm. Ensemble, ces deux moteurs développent une puissance combinée totale de 136 ch.
Alimenté par la batterie hybride Li-ion, le moteur électrique travaille en tandem avec le moteur thermique pour doper l'accélération en conduite normale. La répartition de puissance entre eux est constamment ajustée afin d'allier performances optimales et consommation minimale.
Lorsque la Prius Rechargeable roule en mode électrique étendu, c'est le moteur électrique qui entraîne seul les roues motrices. L'autonomie maximale de 25 km est dictée par la charge de la batterie et les conditions de conduite. De toute façon, une fois la batterie épuisée, le système repasse automatiquement en mode 100 % hybride en attendant d'être rechargé sur une prise de courant, ce qui supprime les problèmes d'autonomie limitée inhérents aux véhicules exclusivement électriques.
Enfin, pour tirer le meilleur rendement du système Hybrid Synergy Drive® — et quel que soit le mode de conduite choisi —, le moteur électrique se comporte aussi en générateur de forte puissance à la décélération et au freinage. Lors de ces phases, il récupère l'énergie cinétique normalement dissipée sous forme de chaleur et la stocke sous forme électrique dans la batterie Li-ion hautes performances.
Nouvelle batterie lithium-ion à haute capacité, légère et compacte
La Prius Rechargeable dispose d'un bloc batterie lithium-ion de conception nouvelle, élément essentiel au succès commercial de la technologie VHER.Ce type de batterie a été retenu car il possède des caractéristiques idéales pour un véhicule rechargeable : une densité énergétique supérieure et une grande compacité, qui procurent une plus grande autonomie EV tout en minimisant les inconvénients de poids et d'encombrement. Elle se recharge rapidement et récupère efficacement l'énergie au freinage, au profit du rendement du système HSD.
Grâce aux travaux d'amélioration constante menés par Toyota et ses partenaires, cette batterie Li-ion affiche une capacité de 4,4 kWh — presque quatre fois celle de la Prius III ! — et son niveau de charge utilisable a été relevé à environ 60 %.
Pour gérer la tension de sortie plus forte de cette nouvelle batterie, l'électronique de puissance a été dotée d'un nouveau survolteur de longévité encore supérieure.
Malgré cette augmentation de puissance, les modifications importantes apportées à la batterie de 288 éléments utilisée sur les versions prototypes de la Prius Rechargeable ont permis d'installer le nouveau bloc Li-ion sans pénaliser l'habitabilité arrière ni le volume du coffre, désormais quasiment identique à celui de la Prius normale.
La capacité de chaque élément a été multipliée par quatre par rapport à ces prototypes, et la nouvelle batterie compte désormais 56 éléments structurés en quatre piles de 14 éléments, reliées en série.
Ces évolutions, ajoutés à l'adoption d'un nouveau boîtier en aluminium, ramènent le volume du bloc de 201,7 à 87,2 litres et divisent son poids par deux, de 160 à 80 kg seulement. Voilà notamment pourquoi la Prius Rechargeable ne pèse que 55 kg de plus que la Prius classique.
Un système de recharge rapide et pratique
La batterie se recharge complètement en 1 h 30 sur une prise secteur domestique standard de 230 V /16 A, via la prise femelle située derrière une trappe affleurante — discrète et pratique — sur l'aile arrière opposée à celle du bouchon de réservoir.Fonctionnant à un rendement de charge d'environ 84 % lorsqu'il est branché sur du 230 V, le chargeur proprement dit se trouve sous la batterie hybride, qu'il recharge en transformant le courant alternatif en courant continu.
Différentes améliorations ont été apportées au système de recharge robuste et très efficace qui équipait les Prius Rechargeables prototypes. Et un programmateur horaire a été ajouté pour permettre à l'automobiliste de fixer le début et la fin de l'opération.
Un boîtier interrupteur du courant de charge (CCID — Charging Circuit Interrupter Device) est installé sur le câble de recharge, pour couper automatiquement l'alimentation en CA si une fuite de courant survenait pendant la charge. Le corps du CCID est en outre plus petit que sur le prototype, et il est désormais possible de retirer et de remplacer la fiche de raccordement au secteur pour élargir les possibilités d'utilisation.
Par ailleurs, le câble du chargeur est plus flexible pour faciliter sa manipulation par temps froid. Plusieurs fiches interchangeables de raccordement secteur sont disponibles pour pouvoir raccorder le câble de charge au courant secteur de différents pays et zones géographiques. Enfin, un nouveau câble a été mis au point pour pouvoir se brancher sur les bornes de type Mennekes, qui devraient à terme constituer la majorité de l'infrastructure de recharge européenne. Le câble se range dans un compartiment dédié, sous le plancher du coffre.
à l'autre extrémité du câble, le connecteur de charge a également été revu pour faciliter l'utilisation. Son corps bleu est maintenant traité anti-rayures et reçoit un bouton de verrouillage/déverrouillage résistant au gel — chromé pour éviter la corrosion. Pour plus de sûreté, il est désormais possible d'équiper ce bouton d'un cadenas de blocage du câble.
Sur la voiture enfin, la prise femelle destinée à recevoir le câble a aussi été repensée pour faciliter l'utilisation : les trappes intérieure et extérieure ont été réunies pour simplifier l'ouverture et le branchement. Enfin, une diode à l'intérieur de la trappe éclaire la prise, tandis qu'un témoin lumineux placé à côté indique l'état de charge de la batterie.