Hyundai a dévoilé l’Elantra LPI HEV au Seoul Motor Show

 

Hyundai Elantra LPI HEV (Seoul 2009).

 

Avec le développement fulgurant des constructeurs d’automobiles coréens, le Seoul Motor Show gagne en importance.  

Si de nombreux salons sont sur la corde raide et que de nombreux constructeurs coupent dans les dépenses, notamment celles des opérations de relations publiques, de publicité et des évènements du types salons et bourses commerciales, le salon de Seoul a tout de même eu lieu.


Au cours de celui-ci, Hyundai a présenté l’Elantra LPI HEV. 

Cette auto est, selon son constructeur, la première voiture hybride avec un moteur fonctionnant au GPL (LPG). 

Autre innovation, toujours selon son constructeur, elle sera pourvue de batteries lithium-ion polymère rechargeables de LG Chem.


Les coréens ont fait appel à une transmission à variation continue de type Variomatic.


Ci-joint le communiqué de presse concernant la présentation de cette nouvelle auto hybride.


 

Hyundai Elantra LPI HEV (Seoul 2009).

Au Seoul Motor Show, Hyundai Motor Company a dévoilé le premier véhicule hybride électrique au monde à être propulsé par un moteur au gaz de pétrole liquéfié (GPL).  Vendue sous l’appellation Avante en Corée, l’Elantra LPI Hybrid Electric Vehicle (HEV) sera également la première voiture hybride au monde à adopter les batteries au lithium-ion polymère évoluées.
 

"L‘Elantra LPI HEV est un parfait exemple de l’innovation de Hyundai : nous avons assis notre leadership mondial dans le domaine des véhicules propulsés au GPL pour développer un hybride qui sera très économique à utiliser", a déclaré Dr. Lee Hyun-Soon, le Vice-Président et Directeur Technologique de la division Corporate Research and Development de Hyundai-Kia.
 

La technologie et tous les composants clés du LPI HEV ont été développés par Hyundai et ses partenaires locaux, y compris le moteur, la batterie et le convertisseur CC/CC bas.
 

Hyundai Elantra LPI HEV (Seoul 2009).

Groupe d’instruments indicateurs
 

Un groupe d’instruments unique a été développé pour l’Elantra LPI HEV. La visibilité est améliorée grâce à un panneau de type semi-supervision et un écran à cristaux liquides (LCD) négatif pour le compteur kilométrique/totalisateur. La visibilité est également augmentée par un rétroéclairage LED de type radiant et par une intensité uniforme de l’éclairage. Le groupe est intégré dans le réseau CAN (Control Area Network).

Architecture Blue Drive hybride
 

L’Elantra LPI HEV se base sur un système hybride parallèle du type moteur-générateur monté sur le volant développé indépendamment à l’Hybrid Vehicle Development Center de Namyang en Corée.
 

Moteur
 

Propulsée par un moteur Gamma LPI d’1,6 litre, un moteur électrique de 15 kW (105 Nm) et couplée à une transmission CVT (transmission à variation continue), l’Elantra LPI HEV est un "semihybride" présentant une consommation de carburant estimée de 17,2 km/L (ou 21,5 km/L pour l’équivalent essence) : Cela représente une amélioration de 41,4 pour-cent par rapport à une Elantra auto-équipée 1,6 l traditionnelle.
 

Le cycle Atkinson est utilisé pour une meilleure efficacité thermique et le taux de compression est passé de 10,5 à 12,0. Pour améliorer l’efficacité mécanique, la charge du ressort de soupape et la tension du segment de piston ont été réduites. D’autres réductions de la friction ont été réalisées en revêtant les poussoirs de soupape d’une couche de carbone sous forme de diamant amorphe (CDA) et en ajoutant une couche de bisulfure de molybdène (MoS2) à la jupe de piston. De même, le calage variable continu des soupapes (CVVT) a été appliqué à l’arbre à cames d’admission et une commande des gaz électronique a été adoptée.
 

Boîte-pont

La transmission à variation continue (CVT) est équipée d’une nouvelle courroie de transmission métallique de type Van Doorne et un embrayage multidisque de type humide a été installé, au profit d’une meilleure économie de carburant, comme dispositif de démarrage à la place d’un convertisseur de couple. Une pompe à huile du type à engrenages extérieurs commandés par chaîne et un amortisseur de torsion sont installés à l’avant de la transmission. De même, des joints spéciaux (de forme dégradée) sont posés pour minimiser les fuites.
 

Au démarrage de l’embrayage, un solénoïde direct est utilisé pour un contrôle précis et un système de refroidissement séparé/variable est appliqué. Grâce à ses améliorations, l’efficacité de la transmission à variation continue (CVT) est supérieure à celle de ses concurrents. En outre, un mode de perte de puissance (limp-home) hydraulique est disponible en cas de dysfonctionnement de l’unité de commande de la transmission (Transmission Control Unit – TCU).
 

Moteur électrique
 

Le moteur électrique du groupe propulseur hybride est un moteur synchrone à aimants permanents enterrés (IPMSM) de type plat installé entre le moteur et la transmission à variation continue (CVT).
 

L’IPMSM inclut un capteur de position du type revolver qui envoie les données de position du rotor au module de commande du groupe propulseur (MCU). La puissance maximale et le couple maximal sont respectivement estimés à 15 kW (105 Nm) et 15,7 kW (125 Nm). L’efficacité maximale du moteur même est supérieure à 95 pour-cent. La disposition et la forme des aimants du moteur (de type "papillon") sont optimisées pour assurer de meilleures performances. Un noyau d’enroulement de type séparé a aussi été posé sur le stator. Le module de commande du groupe propulseur (MCU) et le système de batterie partagent un système de refroidissement d’air forcé intégré. Le moteur électrique est refroidi à l’air.
 

Hyundai Elantra LPI HEV (Seoul 2009).

Batterie
 

L’Elantra LPI HEV sera la première voiture au monde à utiliser les batteries au lithium-ion polymère rechargeables, qui seront uniquement fournies par LG Chem, un leader mondial dans le domaine des batteries.
 

Les batteries au lithium-ion polymère présentent d’importants avantages par rapport aux batteries au lithium-ion, dont une densité d’énergie plus élevée, des frais de fabrication moindres, une plus grande résistance aux dégâts physiques, et elles peuvent également subir plus de cycles de chargement–déchargement avant que la capacité de charge ne commence à se dégrader. La batterie au lithium-ion polymère a passé le test de durabilité des 300 000 km de Hyundai et a été testée de manière approfondie pour ce qui est de la surcharge et de la sécurité en cas de collision.
 

La batterie fonctionne à une tension nominale de 180 V et a une capacité de 5,3 Ah. Le bloc-piles est fourni en tant qu’élément du module de puissance intégré tout comme le système de gestion de la batterie, l’unité de commande du moteur, le convertisseur CC/CC et le ventilateur de refroidissement qui contrôle la température de la batterie dans une plage admise afin d’éviter toute fonte ou explosion.
 

Le rôle du système de gestion de la batterie est de surveiller l’état de l’ensemble du système et de contrôler la température en conséquence.

Convertisseur continu-continu bas
 

Contrairement à un véhicule traditionnel, l’Elantra LPI HEV ne possède pas d’alternateur. Un convertisseur CC/CC prend sa place. Celui-ci remplace l’alternateur traditionnel, au profit d’une meilleure économie de carburant, afin de fournir l’énergie à des fins de puissance auxiliaire.
 

HCU
 

L’unité de commande électrique hybride (Hybrid Electric Control Unit – HCU) est un contrôleur de supervision. A l’aide des informations venant du véhicule, du conducteur, du moteur, des composants électroniques de puissance et de la batterie, elle détermine le fonctionnement du moteur, de la transmission, du moteur électrique et envoie des signaux de commande en guise de commande/demande aux contrôleurs.
 

Système d’antipatinage
 

Sur un HEV où le moteur de traction est directement fixé sur le moteur et la transmission par le biais d’un embrayage au lieu d’un convertisseur de couple, il existe un risque de patinage arrière sur des routes inclinées lors du redémarrage du moteur après un arrêt au ralenti. Pour éviter ce patinage, un système d’aide au patinage a été conçu dans le système de freinage. La fonction du système d’antipatinage est de maintenir brièvement la pression d’huile de frein jusqu’au moment où le conducteur relâche le frein au pied afin d’assurer un couple de roulement suffisant au redémarrage du moteur. Un inclinomètre a été installé dans le système pour mesurer l’inclinaison de la route.
 

L’unité de commande électrique hybride (HCU) commande le système à l’aide des données de l’inclinomètre afin d’éviter un retard dû au décollage et une inertie sur une route non inclinée. Pour mesurer l’inclinaison d’une route à l’aide de l’inclinomètre, des algorithmes complexes sont mis en place afin d’éviter la détection d’erreurs causées par les conditions réelles de la route.

Émissions
 

L’Elantra LPI HEV n’émet que 102 g/km de CO2 et 90 pour-cent d’émissions en moins qu’une Elantra essence standard équivalente pour se qualifier comme véhicule à émissions super-ultra-faibles (Super Ultra Low Emission Vehicle – SULEV). Le gaz de pétrole liquéfié (GPL), souvent appelé le gaz auto, est un hydrocarbure à faibles émissions de carbone qui brûle plus proprement que l’essence ou le diesel et est surtout libre des particules associées à ce dernier.
 

Prix au détail
 

Le prix de détail sera annoncé le 1er juillet lorsque la voiture arrivera dans les showrooms nationaux.
 

L’Elantra LPI HEV impliquera un petit surcoût en comparaison à un modèle traditionnel en raison de l’équipement supplémentaire (batterie au lithium-ion polymère, moteur à courant continu et système de commande électrique) et des coûts de développement associés.
 

Cependant, en comparant les frais de fonctionnement des différents modèles HEV actuellement disponibles sur le marché mondial, l’Elantra LPI HEV promet d’être la plus économique de tous, car le carburant GPL revient environ à la moitié du prix de l’essence. L’utilisation de l’Elantra LPI HEV promet d’être jusqu’à 40 pour-cent meilleure marché que les autres modèles concurrents sur le marché et 50 pour-cent meilleure marché qu’un modèle Elantra traditionnel propulsé par un moteur essence uniquement.
 

Vu que quelque 15 pour-cent des voitures particulières et 100 pour-cent des immatriculations de taxis en Corée sont au GPL, l’Elantra LPI HEV remportera certainement un franc succès. De plus, l’Elantra a toujours atteint le top des ventes en Corée en se classant dans le top trois des ventes depuis son introduction.
 

Contexte du développement hybride
 

Hyundai a développé son tout premier véhicule électrique hybride en 1995 lorsqu’elle a dévoilé le Future Green Vehicle au Seoul Motor Show. En 1999, elle exposait une Elantra HEV et en 2000, une Accent HEV, toutes deux équipées du système d’entraînement électrique hybride en parallèle et du démarreur-alternateur intégré. Ces véhicules prototypes n’ont néanmoins pas atteint le stade de la production en série.
 

En 2004, la société a fourni 50 véhicules hybrides essence-électricité Getz (véhicules du segment B présents sous l’appellation Hyundai Click sur le marché coréen) aux agences gouvernementales coréennes dans le cadre d’un projet de démonstration de flotte. Ces véhicules étaient équipés de systèmes "semi-hybrides", avec des moteurs électriques de 12 kW et des batteries au nickel-métalhydrure.
 

Le programme de développement de la technologie hybride se poursuit et, en 2005,
Hyundai et Kia Motors Corp. ajoutent 350 unités à sa flotte de démonstration, 730 unités en 2006 et 1 682 unités en 2007, dont des Accent HEV.
 

Pour un pays qui doit importer la moindre goutte de pétrole, l’arrivée de l’Elantra LPI HEV est saluée comme un pas en avant, petit mais important, dans la réduction de la consommation énergétique nationale et la promotion d’une utilisation énergétique diversifiée.
 

Hyundai Elantra LPI HEV (Seoul 2009).

Disponibilité à l’étranger
 

Les ventes initiales de l’Elantra LPI HEV seront limitées au marché national coréen. Cependant, le LPI Hybrid pourrait être exporté vers les marchés qui disposent d’une excellente infrastructure de distribution de GPL.
 

Hyundai élargira sa gamme de véhicules hybrides pour inclure une version hybride de la Sonata, dont le remplacement est prévu pour 2010.

 

Spécifications principales de l’Elantra LPI HEV

Type hybride        Moteur-générateur monté sur le volant type parallèle (semi-hybride)
Longueur                                   4.505 mm
Largeur                                      1.775 mm
Hauteur                                      1.480 mm
Empattement                             2.650 mm
Pneus                                         À faible résistance au roulement
Moteur   4 cylindres en ligne, 1,6 l Gamma tout en aluminium (cycle Atkinson)
Alésage x Course                      77,0 mm x 85,44 mm
Taux de compression                12:1
Culasse    Double arbre à cames en tête, 16 soupapes CVVT Type simple (admission)
Puissance maximale                 115 CV @ 6000 tr/min
Couple maximal                        15,1 kg m @ 4500 tr/min
Accélération                              0-100 km/h 12,0 s
 

Transmission

Transmission à variation continue (CVT) avec courroie trapézoïdale métallique

et embrayages multidisques de type humide pour le démarrage
 

Moteur électrique Moteur synchrone à aimants permanents enterrés
Puissance maximale   15 kW
Couple maximal          105 Nm
Vitesse maximale       6000 tr/min
Batteries Lithium-ion polymère à refroidissement d’air forcé
Tension 180 V 5,3 Ah
Pneus    185/65 R15 (GL)

              195/65 R15 (GLS) faible friction
Consommations                     17,2 km/l (21,5km/l en équivalent essence)
Émissions de CO2                   102 g/km
Classification des émissions SULEV
Accélération 0-100 km/h      12,0 s
Vitesse maximale                  188 km/h
Direction                                Direction entraînée par moteur
Poids                                      1297 kg