PRAUT Propulsion automobile - électrique et hybride

Dans un premier temps, une présentation générale permettra de s'intéresser aux effets de l'écoulement d'air autour et dans le véhicule, provoqué par son mouvement relatif par rapport à l'air ambiant. Cette partie se focalise sur les notions de bases de l'aérodynamique appliquée à l'automobile avec pour but d'apporter un éclairage sur les phénomènes affectant les performances globales du véhicule, et en particulier sa traînée qui impacte directement la consommation en carburant. Une seconde partie permettra d'étudier l'électrification des véhicules (véhicule hybride et électrique) : présentation des différents principes, architectures, fonctionnalités associées,... Cette partie se terminera par une mise en application. Dans la dernière partie, le but serait de se familiariser au concept de véhicule hybride électrique sur lequel beaucoup d’idée reçue circulent dans les médias. Le cours est très descriptif mais les élèves auront aussi la possibilité d’appréhender ces systèmes complexes ainsi que la problématique de leur optimisation au cours du TP hybride de 8h. Le cours commencera par un rappel historique depuis la création du premier véhicule hybride de Ferdinand Porsche jusqu’à leur production en masse depuis l’apparition de la première Prius avec une mise en lien de leur démocratisation avec la montée en importance des enjeux climatiques dans le débat public ainsi que le développement des normes anti-pollution. Le cours développera les principes fondamentaux de l’hybridation : fonctionnement de l’ICE à meilleur rendement (notion de CSP moteur en fonction de son point de fonctionnement), récupération d’énergie au freinage, stop/start, plug-in, etc… Les différentes architecture hybride seront aussi détaillée avec une analyse critique de leurs avantages et inconvénients respectifs. Les différents éléments de stockage seront évoqués (batteries, supercondensateurs, volants d’inertie, énergie pneumatique) en essayant d’éviter les redites vis-à-vis des cours sur les véhicules full électriques. Un chapitre sera consacré à la problématique d’optimisation de ces véhicules avec mise en parallèle de leurs meilleures performances de consommation, vis-à-vis des véhicules purs thermiques, avec leurs inconvénients en terme de poids de complexité ou de pollution (batteries mais aussi différente utilisation de l’ICE donnant une pollution différente) Dans la dernière partie de ce cours, un logiciel de simulation (Simecenter Amesim) est utilisé afin de mettre en application les éléments qui auront été enseignés dans les cours. L'outil de simulation sera utilisé pour analyser et comparer les performances (consommation de carburant, emission de polluants, flux d'énergie...) d'un véhicule hybride sur différents cycles de conduite (urbain, mixte, autoroutier). Des solutions sur la stratégie de pilotage et/ou sur l'architecture du système seront mises en oeuvre pour diminuer les émissions polluantes.