Moteur hybride pour notre aviation

[gma]

L'explication donnée est convaicante... Mais voyons techniquement :

-3 moteurs (1 thermique, 2 élec)... Mais une seule hélice...
Vous faites comme vous voulez, mais il y a forcément un boîtier d'engrennages à 3 entrées et 1 sortie, pesant, mais non producteur d'énergie... Du poids mort donc.

-2 moteurs électriques... Ce qui suppose donc un stockage de l'énergie au préalable (batteries)... Une masse supplémentaire.

-Sur la motorisation électrique "nouvelle génération"... Entendez par là la technique "Bruschless", sans balais donc, née en 1950... Permettant un fort couple à bas régimes (voir à l'arrêt l'existence d'un freinage), permettant aussi les hauts régimes (limité par les roulements)... Environ 30000 tr/min...
Sauf qu'il utilisera le haut régime... Pour des questions de masse... Qu'il va devoir réducter (la fameuse boîte d'engrennages citée avant)... Car l'hélice limite le tout.
Et pour ce petit moteur innocent, les problèmes bien connus de mise au point, rencontrés dans la machine outil ou l'automobile : Les hautes fréquences (sonores et vibratoires).

Sans être devin, les points faibles de ce nouveau moteur seront :

1) La masse spécifique,
2) La fiabilité de la "gearbox",
3) Criques des paliers,

Pour votre information, l'industrie utilise aujourd'hui des électrobroches à 40000 tr/min, devenus fiables avec un refroidissement liquide... Comptez 15000 € le bout, en 15 kW...
L'automobile se bat actuellement pour généraliser cette motorisation sur les VT de moins de 3T5 et pour des gammes de vitesses inférieures à 30 Km/h. Le problème majeur, c'est l'accoustique, car ces moteurs génèrent des harmoniques en THF, non perceptible par l'oreille humaine, mais catastrophique pour l'environnement.

Ce n'est pas ce que j'ai lu.

https://www.aerobuzz.fr/wp-content/uploads/2018/10/ScaleWings-moteur-hybride.pdf

On parle ici de deux moteurs bicylindres en V, quatre temps à injection, montés en série, auxquels est adjoint un moteur électrique.

Ils semblent confiants dans le poids, la fiabilité, l'encombrement et même le prix qu'ils disent "intéressant".

nous verrons ce qu'il en sera, mais on ne peut nier le concept véritablement novateur. Si ce moteur est aussi chouette que leur réplique de Mustang, on ne peut que s'en réjouir.

Pour ma part, je serais heureux de voir enfin une alternative sérieuse au Rotax qui ne mérite pas son hégémonie.

C'est une combinaison modulaire qui est proposée, j'ai pris le compound E116 / N66 qui était montré sur la CAO, soit 2 électriques de 58 KW et 1 thermique de 66 KW, la version la plus électrifiée des combinaisons possibles, citée dans :

"Si les capacités de la batterie pouvaient être augmentées considérablement à un moment donné, une combinaison de E116 + N66, par exemple, fournirait une performance de vol électrique redondante élevée et avec la propulsion à combustion, un système de secours ou d'extension de la distance de vol possible permettrait une autonomie énorme, qui pourrait également être utilisée pour charger la batterie en vol..."

Le cas E58 + N66 + N66 c'est effectivement 1 élec et 2 thermiques.

[Delépine]

Une autonomie énorme ?

[Tontonlyco]

Et la batterie pour alimenter la merveille on la met où ?

Dans la remorque ?

[gma]

Scale wing a le mérite de prévenir, comme il faut 914 kg de plus à un avion léger pour voler tout électrique pendant 2h au lieu de à l'essence, il décide de proposer l'hybride ou la partie électrique ne sert que pour le décollage et l'atterrissage, et sur aéronefs à performances minimales.

En gros, vous prenez un APM 30 triplace de 100 cv et 750 Kg... Vous adoptez la motorisation proposée, et vous voilà avec un biplace de 1000 Kg et 150 cv croisant à 100 Kt.

Je vais conserver encore un peu le m20...

[Michel Blondeau]

Proto avion hybride

https://www.aerobuzz.fr/aviation-genera ... -aircraft/

[Manu]

C'est quoi l'intérêt de l'hybride sur un avion ? Déjà que sur une voiture j'ai du mal à saisir...

Manu

[dob]

Pour éviter de polluer dans les embouteillages !

[Hervé]

C'est quoi l'intérêt de l'hybride ... sur une voiture j'ai du mal à saisir.

Moi aussi : je cite Carlos Tavares CEO de PSA

Comment allons-nous produire plus d’énergie électrique propre ?
Comment faire pour que l’empreinte carbone de fabrication d’une batterie du véhicule électrique ne soit pas un désastre écologique ?
Comment faire en sorte que le recyclage d’une batterie ne soit pas un désastre écologique ?       
Comment trouver suffisamment de matière première rare pour faire les cellules et les chimies des batteries dans la durée ?


Le cycle de vie d’un véhicule électrique le rend aussi polluant qu’un véhicule thermique.
La fabrication des batteries est tellement émettrice de CO² qu’il faut avoir parcouru de 50 000 à 100 000 km en voiture électrique pour commencer à être moins producteur de CO² qu’une voiture thermique.


Tout le CO² émis par une voiture électrique est envoyé dans l’atmosphère avant même que ne soit parcouru le moindre kilomètre.

Il est partout prétendu que la voiture électrique n’émet pas de particules fines alors que les pneus, les freins et l’usure des routes émettent presque autant de microparticules que le diésel.

[Matthias]

C'est parceque vous habitez pas Panam, où on se fout royalement du CO2 (un truc de pécore), la preuve il fait toujours 2° de plus à Paris intramuros qu'en banlieue. Le réchauffement climatique est acquit.
Içi le vrai problème c'est la pollution qui masque l'odeur d'urine... faut réagir !

[Max89000]

C'est quoi l'intérêt de l'hybride ... sur une voiture j'ai du mal à saisir.

Moi aussi : je cite Carlos Tavares CEO de PSA

Comment allons-nous produire plus d’énergie électrique propre ?
Comment faire pour que l’empreinte carbone de fabrication d’une batterie du véhicule électrique ne soit pas un désastre écologique ?
Comment faire en sorte que le recyclage d’une batterie ne soit pas un désastre écologique ?       
Comment trouver suffisamment de matière première rare pour faire les cellules et les chimies des batteries dans la durée ?


Le cycle de vie d’un véhicule électrique le rend aussi polluant qu’un véhicule thermique.
La fabrication des batteries est tellement émettrice de CO² qu’il faut avoir parcouru de 50 000 à 100 000 km en voiture électrique pour commencer à être moins producteur de CO² qu’une voiture thermique.


Tout le CO² émis par une voiture électrique est envoyé dans l’atmosphère avant même que ne soit parcouru le moindre kilomètre.

Il est partout prétendu que la voiture électrique n’émet pas de particules fines alors que les pneus, les freins et l’usure des routes émettent presque autant de microparticules que le diésel.

Son directeur du marketing a fait une attaque, son adjointe un AVC, et la moitié de son staff est en stress post traumatique. Depuis il rame pour expliquer qu'on l'a mal compris et que la voiture électrique est l'avenir des lendemains qui chantent...

[Tontonlyco]

L'avenir n'est pas dans la voiture sur batterie, son autonomie acceptable en Europe, où les villes sont assez proches, est insuffisante pour des pays comme les USA ou la Russie

Même une Tesla ne peut pas faire San Fransico Los Angeles à 80mph sans recharger, une voiture à essence lui mettra le temps de sa recharge dans le nez.

La solution est dans l' hydrogène, à condition de le générer par électrolyse de l'eau dans des centrales nucléaires et de relacher l' O² produit dans l'atmosphère (sinon l'on crée du CO² si on utilise l' O² dans une combustion quelconque).

Il faut des investissements massifs dans les infrastructures de production et distribution, qui ne peuvent être initiés que par des politiques publiques dont on ne voit pas le début.

Bee Gee peut se réjouir l'heure du suicide collectif a sonné.

En attendant mieux, pompons:
  


Bee Gee va faire une attaque en voyant la petite fuite, j'ai trempé mon doigt dedans, la consistance est celle d'une huile légère et l' odeur aussi.

[Splitcat]

C'est quoi l'intérêt de l'hybride sur un avion ? Déjà que sur une voiture j'ai du mal à saisir...
Manu

Si je ne m'abuse, les moteurs d'avion présentent le "problème" d'une conception très robuste et ancienne, avec notamment un faible taux de compression.
Avantage : fiabilité
Inconvénient : grosse consommation

On pourrait réfléchir à l'utilisation d'un moteur avec un gros taux de compression et cycle Atkinson, alimentant une batterie permettant à la fois un décollage et la montée jusqu'à 500 pieds ou bien 15 minutes de croisière économique (la seconde condition étant dimensionnante).
On gagnerait en consommation, ce qui compenserait au moins une partie du poids supplémentaire lié au moteur électrique et à sa (petite) batterie.
En cas de panne moteur (thermique), on dispose de 15 minutes pour faire une IVV. VFR de jour à privilégier, donc.

Après, mon idée doit être mise à l'épreuve des faits. Consommation et poids d'un rotax vs consommation et poids d'un moteur un peu moins puissant mais optimisé pour la conso + ses accessoires électriques

[JaÇum]

Il y a longtemps que mon avion est hybride !
25% Essence
75% Taxes.

[Manu]

Comment allons-nous produire plus d’énergie électrique propre ?

Beaucoup de choses sont en train de changer au niveau mondial. Les capacités de production d'énergies renouvelables nouvellement installées ont dépassé celles des énergies classiques depuis quelques années déjà. Et le pays le plus en avance dans ce domaine, c'est la Chine.

Comment faire pour que l’empreinte carbone de fabrication d’une batterie du véhicule électrique ne soit pas un désastre écologique ?

Une batterie c'est 150 kg de CO² / kWh (http://www.ivl.se/download/18.5922281715bdaebede9559/1496046218976/C243%20The%20life%20cycle%20energy%20consumption%20and%20CO2%20emissions%20from%20lithium%20ion%20batteries%20.pdf).

J'ai remplacé une 307 1.6 HDI et ses 126 g/km (NEDC, donc bien inférieurs à la réalité vu que sa conso réelle était près de 2 fois la conso constructeur) par une Leaf (même segment, la comparaison est pertinente) avec une batterie de 24 kWh. La batterie de la Leaf sera " remboursée " en 28500 km, soit moins d'un an (et elle est déjà remboursée 2,5 fois sachant que la Leaf est d'occasion et a 75 000 km).

La Leaf aujourd'hui, pour rester dans le même segment, a une batterie de 40 kWh, elle serait donc " remboursée " en moins de 50 000 km.

Une Tesla a une batterie de 100 kWh, la plus grosse du marché, soit 15 tonnes de CO² à la fabrication (encore que la Gigafactory de Tesla est alimentée à hauteur de 60 % de sa consommation par des panneaux solaires, ce qui réduit d'autant la production de CO²). Une Serie 7 5.0 xd BVA, équivalente (même segment, même puissance 422 / 400 cv, 4 roues motrices, boite auto), est donnée pour 154 g/CO² (mais qui peut sincèrement croire qu'une voiture de 3 l / 400 cv / 2 tonnes à vide ne consomme que 5,9 l/100 ?). La batterie de la Tesla sera remboursée en 97 400 km, soit en gros la moitié de la durée de vie de la voiture, en étant conservatif.

Comment faire en sorte que le recyclage d’une batterie ne soit pas un désastre écologique ?

Désastre écologique ? Sur quels critères ?

Tous les matériaux d'une batterie sont recyclables à l'infini (procédé Umicore / Audi). Vu la rareté et le prix des constituants (lithium et cobalt principalement), on va certainement pas balancer ça à la décharge.

Et surtout, une filière de recyclage locale permet de récupérer ces matériaux et progressivement de réduire notre dépendance stratégique vis à vis des (du en fait) pays producteurs dont l'objectif de domination économique mondiale est ouvertement affiché, et dont les avancées reculades en matière de droits de l'Homme permettent de penser qu'il ne se privera pas d'utiliser ce type de pression en cas de désaccord avec un pays tiers.

Cela dit la question ne se pose pas encore, la durée de vie des batteries fait qu'elles ne sont pas encore arrivée au stade du recyclage. Quand le vieillissement réduit trop la capacité pour un usage embarqué, elles sont réutilisées en stockage stationnaire là où la densité énergétique est une donnée secondaire.

En 2018 je m'inquiéterais plus de l'impact écologique des centaines de millions de batteries de PC et smartphones qu'on envoie en Inde ou en Chine pour qu'elles finissent dans la nature après avoir été " recyclées " par des gamins de 10 ans plutôt que celui des batteries de voiture électriques qui même quand elles arriveront en fin de vie dans une dizaine d'années vaudront encore quelques milliers d'euros.
     

Comment trouver suffisamment de matière première rare pour faire les cellules et les chimies des batteries dans la durée ?

Y'a de quoi faire pour l'instant, t'en fais pas.

Les travaux des bureaux d'études en ce moment sont destinés à réduire la part de cobalt, qui est le composant le plus problématique en terme d'abondance. Tesla / Panasonic est passé de 11 kg de cobalt dans la batterie de la première Model S en 2013 à 4,5 kg dans celle de la Model 3 en 2018, à capacité égale.

D'ici à ce que les voitures électriques se généralisent, mettons 10 ans, de nouveaux types de batteries seront certainement sur le marché. Le graphène est un bon candidat pour ça. Il est dans les labos depuis quelques années, et en prenant en compte les 10 ans nécessaires pour passer de ces labos à une solution commerciale viable, il devrait arriver sur le marché au bon moment.

Le cycle de vie d’un véhicule électrique le rend aussi polluant qu’un véhicule thermique.

Tu me démontres ça par le calcul ?

Tiens histoire de te faciliter la tâche, un kWh en France produit 90 g d'équivalent CO². Ma voiture consomme 15 kWh / 100 km, soit 1,35 g CO²/km. Tu multiplies par 2 à la louche pour couvrir le rendement de la totalité du cycle de production de l'électricité (extraction du charbon / pétrole / uranium, transport, transformation, rendement des générateurs / réseau électrique / chargeur de la batterie), donc tu peux compter 2,7 g/CO² / km.

Tu multiplies aussi par 2 pour le thermique pour couvrir la totalité du cycle de production du carburant (extraction, raffinage, transport, distribution), ce qui t'emmène à 190 g CO² / km (basé sur l'objectif de la moyenne à 95 g CO² / km du parc de véhicules neufs en 2021, on est à bien plus aujourd'hui).

Le résultat m'intéresse.

La fabrication des batteries est tellement émettrice de CO² qu’il faut avoir parcouru de 50 000 à 100 000 km en voiture électrique pour commencer à être moins producteur de CO² qu’une voiture thermique.

Donc au final on y est gagnant. Où est le problème ?

Tout le CO² émis par une voiture électrique est envoyé dans l’atmosphère avant même que ne soit parcouru le moindre kilomètre.

Oui (même si c'est pas tout à fait vrai vu que la production d'électricité produit aussi du CO²) et ? Sur l'ensemble du cycle de vie, le bilan est TRES largement positif.

Il est partout prétendu que la voiture électrique n’émet pas de particules fines alors que les pneus, les freins et l’usure des routes émettent presque autant de microparticules que le diésel.

Ah bon ? Le diesel n'use ni ses pneus, ni ses freins (qui ne sont quasiment pas utilisé sur une électrique grâce au freinage régénératif) ni les routes ?

Une voiture électrique produit autant de particules fines qu'un diesel, moins celles du moteur (60 % du total) et des freins. C'est déjà pas mal non ?

Et au passage, on devrait se pencher un peu sur ce qui se passe au niveau de l'essence. Parce que si la norme Euro 6c a imposé dans les faits des FAP aux essences, c'est bien qu'il y avait quelque chose derrière, non ? Pourtant, on cherche à nous faire remplacer les diesels par de l'essence...

On est aujourd'hui dans une phase de transition, la voiture électrique finira par s'imposer (aux alentours de 2030 a bisto de nas). On peut prendre le problème dans tous les sens, la situation actuelle, pourtant loin d'être optimisée, est déjà bien plus saine que la voiture thermique, même si rien ne sera jamais parfait. Beaucoup de choses vont changer dans les années à venir.

Et franchement, après avoir essayé la voiture électrique, on a l'impression de revenir 20 ans en arrière quand on remonte dans une voiture thermique. Ca vibre et ça fait du bruit au point d'en devenir insupportable, et c'est désagréable à conduire tellement les reprises sont molles. Moi qui ne jurait que par ma Superb, j'ai très vite changé mon fusil d'épaule, pourtant la Leaf n'a rien d'une voiture haut de gamme comme peut l'être la Superb.. La prochaine étape c'est de remplacer la Superb par une Model S qui permette de faire des grands voyages, l'autonomie de la Leaf est son seul défaut dans cette situation (parce que ses 125 km suffisent très largement en usage quotidien).

Dommage qu'on ait besoin de 2 voitures, sinon on se débarrassait aussi de la Superb et on louait une voiture thermique pour les 4 /5 grands trajets de l'année, les 3000 € d'économies annuelles (carburant vs électricité, entretien, assurance) de la Leaf le permettent largement.

Manu

[dob]

Bonjour,

Tous ces calculs de coûts comparés et projetés favorables risquent d'être légèrement bousculés le jour ou Bercy taxera l'électricité destinée à faire rouler nos caisses.