Audi A2 e-tron : Nouveau moteur électrique qui réduit la consommation à 12,8 kWh

Image : Audi

Avec le nouveau A2 e-tron, Audi propose un nouveau modèle compact électrique conçu, selon ses concepteurs, pour une consommation d’énergie minimale. Le constructeur qualifie cette voiture électrique de plus efficace de l’histoire d’Audi. Selon les informations fournies, outre l’aérodynamique et la technologie des batteries, ce sont notamment les améliorations apportées à l’électronique de puissance, au moteur électrique et à la boîte de vitesses qui contribuent à son efficacité.

L’A2 e-tron, dans sa version dotée d’une puissance de 140 kW/190 ch et d’un pack d’efficacité optionnel, affiche une consommation WLTP de 12,8 kWh par 100 kilomètres. À l’arrière, le moteur synchrone permanent APP350 fonctionne à 400 volts ; il provient du groupe Volkswagen et fournit un couple allant jusqu’à 350 Nm. Ce système de propulsion, développé pour le châssis électrique modulaire (MEB), a été optimisé pour une plus grande efficacité, une autonomie accrue et un confort de conduite amélioré.

Une innovation majeure concerne le convertisseur de pulsations, qui transforme le courant continu de la batterie haute tension en courant alternatif pour le moteur électrique. Au lieu des transistors bipolaires en silicium utilisés jusqu’à présent, on emploie désormais des semi-conducteurs de puissance MOSFET basés sur du carbure de silicium, qui réduisent les pertes de commutation et permettent des rendements supérieurs à 97 %. Une commande logicielle adaptative ajuste la fréquence de commutation en fonction du point de fonctionnement spécifique, afin de réduire les pertes d’énergie, en particulier dans les conditions de circulation en ville ainsi que lors de voyages longue distance à vitesse moyenne et sous charge modérée. Cette meilleure utilisation de l’énergie permet également de maintenir une puissance de propulsion maximale même lorsque le niveau de charge de la batterie est faible.

Le moteur électrique a fait l’objet de modifications structurelles par rapport à son prédécesseur, l’APP310. L’épaisseur des pales du rotor a été réduite de plus de 30 %, ce qui diminue les pertes en fer générées lors de la démagnétisation. De plus, les segments du rotor sont disposés de manière décalée plutôt que linéairement, afin d’éviter les vibrations de premier ordre et d’éliminer presque entièrement les composantes sonores dominantes, en particulier au démarrage. Ces mesures visent à améliorer le fonctionnement silencieux du système de propulsion et à réduire le bruit à l’intérieur de l’habitacle.

Selon les concepteurs, d’autres gains d’efficacité résulteraient de modifications apportées aux enroulements du stator. Audi remplace le schéma en étoile actuel par un schéma en triangle, tout en réduisant le nombre de branches d’enroulement parallèles. Cela permet d’améliorer le rendement du moteur électrique, en particulier lors des déplacements quotidiens à charge partielle en milieu urbain ou sur les routes secondaires. Le couple et la capacité de production restent inchangés grâce à cette évolution.

Selon les ingénieurs, la boîte de vitesses compacte et légère du APP350 a également été conçue pour réduire les pertes d’énergie. Pour les versions de 125 et 140 kW (170 et 190 ch), on utilise un rapport de transmission de 10,21:1, tandis que la version de 170 kW (231 ch) bénéficie d’un rapport de 11,53:1. Chaque rapport de transmission adapté permet de placer les régimes du moteur dans des plages plus favorables, réduisant ainsi la consommation en conditions de conduite normales. Un finition précise des flancs des dents diminue en outre les pertes par frottement à l’intérieur de la boîte de vitesses.

Audi utilise en complément un huile de transmission à faible viscosité, spécialement développée pour assurer un fonctionnement silencieux. Associée à un système de distribution de l’huile optimisé, elle permet de réduire considérablement les pertes dues au frottement au niveau des essieux. Le convertisseur de pulsation contribue à un confort acoustique supplémentaire en superposant intentionnellement des composantes harmoniques à haute fréquence au courant moteur, afin de compenser les bruits perturbateurs en fonction du point de fonctionnement.

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À propos de l’auteur

Thomas Langenbucher est un expert en mobilité électrique ayant travaillé dans l’industrie automobile et le secteur financier. Depuis 2011, il écrit sur ecomento.de à propos de voitures électriques, de technologies durables et de solutions de mobilité. En savoir plus.

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