Les constructeurs automobiles en dehors de la Chine se bousculent pour développer des conceptions de moteurs électriques qui n’utilisent pas d’aimants permanents, en partie parce que les aimants nécessitent des terres rares et que l’extraction de terres rares est source de pollution. C’est aussi en partie parce que l’exploitation minière se fait en Chine, un formidable concurrent automobile.
Ces moteurs alternatifs font tourner le rotor en utilisant uniquement la force électromagnétique; nous avons couvert plus d’un de ces moteurs récemment. Un problème: les conceptions qui placent des enroulements en cuivre dans le rotor doivent transmettre de l’électricité à une cible en mouvement, et le point de contact – la bague collectrice – est sujet à l’usure.
Aujourd’hui, Mahle, une société allemande de pièces automobiles, a dévoilé un moteur exempt de terres rares et de contact physique. La puissance est transmise sans fil au rotor, par induction, par une bobine transportant un courant alternatif. Cela induit un courant dans l’électrode de réception, à l’intérieur du rotor, qui alimente les enroulements de cuivre pour y produire un champ électromagnétique.
Cela signifie qu’il n’y a pratiquement rien qui puisse s’user. “Il n’y a pas de contacts pour transmettre l’électricité, pas d’abrasion, pas de formation de poussière, pas d’usure mécanique », Martin Berger, responsable de la recherche chez Mahle, a déclaré mercredi, lors d’une conférence de presse en ligne. «De plus, je dois dire que si l’on doit entretenir un rotor non magnétisé, il n’est pas difficile de le remplacer.»
Il peut sembler étrange d’essayer de minimiser l’usure des moteurs électriques, car ils sont déjà réputés pour leur simplicité et leur durabilité. Contrairement aux moteurs à combustion interne, les moteurs électriques n’ont pratiquement pas de pièces mobiles et sont assez faciles à démonter et à remonter. Peut-être que les ingénieurs de Mahle ont eu l’idée de leur travail de longue date dans la technologie de charge sans fil. Peut-être que la conception du rotor sans contact offre des avantages au-delà de la simple durabilité.
Image: Mahle
Le rotor est alimenté en énergie via un champ alternatif, qui est ensuite converti en courant continu pour les bobines électromagnétiques.
Berger affirme que le nouveau moteur combine les meilleurs points de plusieurs conceptions de moteurs, par exemple en offrant un bon rendement à la fois à couple faible et élevé. Dans l’ensemble, la société affirme que le moteur atteint au moins 95% d’efficacité dans l’utilisation typique des véhicules électriques et atteint 96% d’efficacité à de nombreux points de fonctionnement. Un communiqué de Mahle indique qu’aucun véhicule électrique, à l’exception des voitures de course de Formule E, n’a fait mieux.
La machine peut facilement passer d’une utilisation dans des voitures sous-compactes à de petits camions, dit Berger. Cependant, il n’est pas idéal pour les véhicules ultra-compacts, tels que les vélos électriques, ou pour les gros camions qui fonctionnent généralement à charge constante.
«Les véhicules très rapides ou lourds auraient besoin d’une transmission», ajoute-t-il. “Mais pour la majorité des cas d’application, les voitures particulières par exemple, un seul rapport suffit.”
Mahle ne dit pas quelles entreprises sont intéressées par le nouveau moteur, seulement que des échantillons sont déjà livrés et que la production de masse est dans environ deux ans et demi.
