N’est-ce pas avec les vieilles recettes qu’on fait les meilleures soupes ? C’est ce que dit l’adage et, dans le cas de Toyota, ce pourrait être vrai. Il faut pour cela revenir en 2014, soit il y a plus de 10 ans. À l’époque, Toyota avait dévoilé un moteur thermique pour le moins original : il s’agissait d’une mécanique hybride développant 15 ch, monocylindre à piston libre et dépourvu de vilebrequin. Cette motorisation avait été conçue pour alimenter un véhicule électrique. Grâce à lui, il était possible de réduire la taille de la batterie et, grâce à un rendement record pour l’époque de 42%, de limiter les émissions de gaz à effet de serre.
Ce rendement record avait été possible de par la conception même de ce monocylindre qui présentait nettement moins de frictions, donc de pertes. Mais il faut détailler cette mécanique pour comprendre le génie des ingénieurs japonais. Concrètement, ce moteur qui existe toujours, mais qui n’a pas encore été mis en production, se compose de deux compartiments qui travaillent conjointement pour produire de l’électricité. Le premier compartiment est la chambre de combustion : le carburant y est brûlé pour déplacer le piston et générer un mouvement mécanique. Le second compartiment est un générateur linéaire qui transforme le mouvement en courant alternatif. Avec cette technologie pour le moins surprenante et inédite, Toyota entend donc concilier énergie électrique et thermique pour parvenir à réduire les émissions de CO2 tout en conservant la flexibilité d’utilisation d’un moteur thermique. Avec cette vision, les énergies thermique et électrique ne s’opposent plus, mais travaillent ensemble. Il va de soi qu’en produisant de l’électricité, le petit monocylindre peut ainsi recharger en continu la batterie.
Une batterie plus petite
On sait que Toyota est particulièrement prudent au sujet de la disponibilité des matières premières (notamment le lithium) pour fabriquer les batteries des voitures électriques. Pour le Japonais, il n’y en a pas assez et ce sera un problème à court ou moyen terme.
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Cette technologie permet donc de considérablement réduire les besoins en termes de minerais et de lithium aujourd’hui. On peut donc disposer d’une voiture électrique plus légère, mais évidemment aussi émettrice d’un peu de CO2. Et plus besoin de transmission complexe, on peut se passer de boîte de vitesse ou de « power split », c’est-à-dire la transmission à trains épicycloïdaux utilisée actuellement par le constructeur pour les modèles hybrides. Pourquoi pas de transmission ? Parce que les moteurs électriques peuvent tout simplement être intégrés directement dans les roues.
Le prototype présenté par Toyota est particulièrement compact : 60 cm de long et 20 cm de large. Le projet est toujours dans les cartons, sachant que la puissance de 15 ch certes limitée pourrait être considérablement augmentée si les ingénieurs passaient à une conception bicylindre, une mécanique qui serait mieux équilibrée et donc moins sujette aux vibrations. Est-ce le prochain prolongateur d’autonomie que le constructeur présentera ? À voir...
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