ZF Friedrichshafen AG vient de mettre au point une transmission à deux niveaux pour les moteurs électriques, qui peut offrir l'un des deux avantages suivants : soit une autonomie accrue, soit une vitesse plus élevée.

Jusqu'à présent, les voitures électriques n'ont pas besoin de boîte de vitesses. Le régime de leur moteur peut augmenter jusqu'à trois fois celui d'un moteur à combustion, ce qui permet de disposer de suffisamment d'élasticité pour toutes les vitesses.

ZF Global Technology Day 2019. photo : ampnet/ZF

Un rendement plus élevé...

Mais pour augmenter le rendement, ZF a développé une nouvelle machine électrique d'une puissance de 190 ch (140 kW) et l'a couplée à un élément de commutation à deux niveaux. Le résultat est si compact qu'il trouve facilement sa place dans les voitures de tourisme les plus petites. La nouvelle propulsion à deux vitesses, qui changent automatiquement vers le haut ou vers le bas à 70 km/h, permet de gagner jusqu'à cinq pour cent d'autonomie par rapport à l'ancien mode de conduite sans boîte de vitesses.

...pour une plus grande portée

"Pour l'utilisation quotidienne des voitures électriques, il est important d'obtenir autant d'autonomie que possible à partir d'une charge de batterie", explique Bert Hellwig, responsable de la maison des systèmes E-Mobility chez ZF, pour expliquer la raison de ce développement qui a été présenté en avant-première début juillet 2019 devant des journalistes du monde entier lors de l'atelier "ZF Global Technology Day 2019". "Chaque pour cent d'efficacité dans le rendement se traduit par deux pour cent d'autonomie supplémentaire", explique Hellwig. Les constructeurs automobiles peuvent également en profiter. Une plus grande autonomie leur permet d'utiliser des batteries plus petites et donc moins chères.

Dans une topographie exigeante

D'autres stratégies spécifiques visant à mieux exploiter les avantages de la deuxième vitesse pour les voitures électriques sont également envisageables. Si le programme de la boîte de vitesses était par exemple relié aux informations de l'appareil de navigation, il saurait en permanence où se trouve la prochaine station de recharge. Si la réserve d'énergie de la batterie s'épuise, la boîte de vitesses pourrait passer à temps à un mode de conduite particulièrement économique afin d'atteindre la prise de courant salvatrice. De même, des changements de vitesse plus efficaces sont possibles en cas de topographie exigeante, sur l'autoroute et lors de trajets interurbains. De plus, grâce à la mise en réseau avec des services Cloud, le logiciel de la propulsion pourrait être actualisé via des mises à jour Over-the-Air, ce qui permettrait de gagner du temps.

Jusqu'à présent : couple de démarrage élevé ou vitesse de pointe élevée

Et Bert Hellweg cite encore un autre avantage : "Jusqu'à présent, les constructeurs automobiles devaient choisir entre un couple de démarrage élevé et une vitesse finale plus élevée pour les entraînements électriques", explique-t-il. "Nous résolvons désormais ce conflit d'objectifs, car le nouvel entraînement sera compatible avec des véhicules puissants et plus lourds - par exemple des voitures tirant une remorque". ZF pourra également combiner la boîte de vitesses à deux rapports avec des moteurs électriques plus puissants, jusqu'à 340 ch (250 kW), ce qui promet de meilleures valeurs d'accélération et des vitesses finales potentiellement plus élevées.

Source : ampnet/hrr