Bmw i3

[libride]

Bobines et aimants

@thierry B

Je crois avoir lu quelque part que le moteur de la i3 est un moteur présentant à la fois les avantages des moteurs bobinés ( comme la zoé ) et ceux des moteurs à aimants permanents ( comme ceux de ma czéro par exemple). En fait il mixe ces techniques dans une forme hybride .
Mais je pense que Planétaire t'expliquera cela mieux que moi.

 

[planétaire]

Dans quelle catégorie classer le moteur de la i3 (et i

Bonjour,

Bon je vais expliquer le plus simplement possible les différents types de moteurs électriques dont j'ai connaissance.

Un moteur électrique c'est forcément l'interaction entre une bobine et soit un morceau de métal soit une autre bobine soit un aimant permanent. Donc 2 interlocuteurs un fixe et l'autre tournant. Dès qu'il y a bobine il y a un empilage de tôles métalliques pour canaliser le champ magnétique (Peut-être qu'en petite taille il existe la version ferrite).

Famille courant continu
-Tout d'abord, de façon à l'oublier vite fait, le moteur à courant continu encore utilisé même en alternatif sous le nom de moteur universel.
Il a la particularité d'avoir un collecteur segmenté, c'est à dire un machin rond conducteur qui permet à la fois de fournir du courant sur le rotor et de sélectionner pendant la rotation quelle bobine alimenter. Certains VE de la génération CadNi en ont eu.
Famille asynchrone
-Il y a aussi les moteurs asynchrones pour courant alternatif. Le rotor est un truc métallique sans aimant ni bobine. Il faut au moins 2 enroulements décalés pour que ça démarre. Les gm volt en ont (à vérifier).

Famille synchrone
-un moteur synchrone à aimants permanents. Exemple ceux des Hsd toyota. Les aimants tournent et les bobines sont fixes
-un moteur synchrone à excitation. Il y a des bobines qui tournent et des bobines fixes. Exemple les moteurs des VE renault. Léger inconvénient, il faut un collecteur pour alimenter les bobines qui tournent, mais une version de collecteur très simple, juste des bagues.
-un moteur synchrone à reluctance variable. Très simple, un truc en métal tourne et il y a des bobines fixes. Exemple les moteurs pas à pas. Son principe est le même que quand on joue avec un aimant en U sur lequel on approche un bout de fer. Celui-ci est attiré et referme le flux magnétique entre pôle + et -. Le simple fait que ce machin bouge change la reluctance, elle est variable.

Chez bmw ils ont fait appel à un moteur synchrone (à aimants permanents d'après certaines lectures) qui aurait un comportement ressemblant à ceux à reluctance variable.

Mais que les fans de bmw soient rassurés, il n'est pas qu'à reluctance v. car ces moteurs ont un rendement inférieur, coûtent moins cher et . edit suite message de kinetik : il n'y a pas de raison qu'ils ne récupèrent pas d'énergie.

On avait connu une Volt-ampera qui n'était pas hybride mais électrique à prolongateur d'autonomie. Un hybride bien sûr mais faut pas l'écrire.
Et bien on a maintenant un VE dont le moteur électrique est hybride, mais ce n'est pas un hybride, enfin, sauf à prendre l'option hybride.

Donc ouf, pas besoin de faire le plein à une pompe à reluctance

P.S Au fait il n'y a rien de nouveau. Tous les véhicules ont des trucs à reluctance variable. On les appelle relais.

 

[kinetik]

Si on se limite aux moteurs sans entretien donc dont le rotor n'est pas connecté électriquement, le stator fabrique un champ magnétique tournant au moyen de trois groupes de bobinages alimentés à partir d'une source continue au moyen de commutateurs électronique asservis à la position du rotor. Je connais trois types de rotors.

- "fer+aimants" : les rotors à aimants permanents comme chez Toyota. Le moteur est dit synchrone parce que les aimants suivent le champ. Il peut être immobilisé en maintenant les courants de bobinages constants.

- "fer+cuivre" : les moteurs donc le rotor contient de boucles électriques, bobinées ou à cage d'écureuil. On les nomme asynchrone parce que le rotor doit tourner un peu moins vite que le champ pour que le champ magnétique variable crée une tension et donc un courant dans le circuit du rotor. Le rotor ainsi alimenté se comporte comme un aimant et on a un couple moteur ou résistant selon la vitesse relative rotor/champ tournant du stator. C'est ce moteur qui est utilisé dans la Tesla. Il a l'avantage de ne pas utiliser de rares terres rares nécessaires aux aimants permanents. On maintient le rotor fixe en contrecarrant le couple au moyen d'un champ tournant lentement dans le sens oposé.

- "fer seulement" : Le moteur à réluctance variable. C'est le plus simple, parce qu'il n'y a que du fer dans le rotor. Comme l'a dit planétaire il y a une position qui referme le mieux le champ magnétique entre les pôles du stator, et le rotor est attiré vers cette position. Ces moteurs sont souvent bruyants parce que le couple a naturellement des à-coups. Mais j'imagine qu'on a pu faire des progrès. Ce type de moteur était utilisé dans les géniales voiturettes Jarret que j'ai eu le plaisir de piloter en 1977. Un joystick avec direction obtenue par traction différentielle.

Je n'ai pas bien compris si l'i3 était synchrone ou à réluctance variable.

Je n'ai pas réfléchi plus que cela, mais je ne vois pas ce qui interdirait la récupération d'énergie dans les moteurs à réluctance variable. Sans circuit électronique, il est clair que seuls les moteurs synchrones fournissent une tension. Mais alimentés électroniquement de telle manière qu'un ait un couple résistant, le rotor de tous ces moteurs fournit de l'énergie au circuit qui dissipation mise à part doit bien se retrouver dans le circuit du stator.

Thèse d'octobre 2011 dont le titre semble pile dans le sujet : Conception optimale des moteurs à réluctance variable à commutation électronique pour la traction des véhicules électriques légers

 

[Piano]

Prix élevé

À priori, en utilisant le configurateur de BMW,
les prix basiques semblent rejoindre celui de la PHR

...Mais à y regarder de plus près,
quantités d'options inclues dans la PHR sont à rajouter et sont fort onéreuses ici.

Clairement, on n'est pas dans la même cours, pas la même clientèle.

De plus:

-Quid des frais d'entretien ? ( boîte de vitesse automatique, etc.)

-Que faire d'une autonomie bâtarde avec cette extension thermique:
quelques 340 km,mais en incluant dedans les kms obtenus avec la recharge électrique ?
il faudra quand même une seconde voiture...

ce qui n'est pas le cas, par exemple de l'Outlander PHV de Mitsubishi
(880 km d'autonomie en hybride, 50 km en EV)
http://www.carissime.com/mitsubishi_outlander_3_phv.htm

Quid de la douceur de conduite de la Prius ?
(Freinage regeneratif assez violent il semblerait )

http://www.lepoint.fr/auto-addict/e...se-veut-eclectique-27-01-2014-1784658_651.php

 

[Ageasson]

C'est sans doute un pas en avant pour les VE,.......MAIS CE N'EST NI LA POIRE, NI LE FROMAGE.......!
Je lui trouve une autonomie bâtarde, largement suffisante pour la ville et trop riquiqui
pour la route où il faudrait un mini de 5 à 600 Kms.
Financer un tel véhicule est une aberration comptable et ne peut que montrer le profond désir d'épater la galerie.

 

[planétaire]

...Je n'ai pas bien compris si l'i3 était synchrone ou à réluctance variable....

Voici ce que répond la doc bmw:

L’agencement et
le dimensionnement spécifiques des composants participant à la production
du couple moteur assurent non seulement le couple produit par les aimants
permanents, mais aussi un couple dit de réluctance dû à l’asymétrie
magnétique du rotor. Contrairement à d’autres moteurs, il est ainsi possible
de mettre à disposition un couple élevé même aux régimes moteur élevés.
C’est à cette combinaison des caractéristiques de deux types de moteur
différents pour la production du couple que le moteur synchrone hybride doit
son nom

Donc il est bien de la famille des synchrones à aimants permanents. Mais plutôt à reluctance (variable ?) à haut régime.

 

[thierryb]

C'est sans doute un pas en avant pour les VE,.......MAIS CE N'EST NI LA POIRE, NI LE FROMAGE.......!
Je lui trouve une autonomie bâtarde, largement suffisante pour la ville et trop riquiqui
pour la route où il faudrait un mini de 5 à 600 Kms.
Financer un tel véhicule est une aberration comptable et ne peut que montrer le profond désir d'épater la galerie.

Ou se faire plaisir en polluant moins. Non ?

Sinon, combien de fois je fais dans l'année plus de 340 km, peu.
Et si cette fois là je dois faire un plein en 10 min, tous les 200 km, est-ce si grave ?
Suis-je si unique que cela ?

 

[Less Polluter]

C'est un excellent véhicule qui procure un immense plaisir de conduite.
Après, comme tout autre il a des défauts/particularités d'usage.
A l'acheteur de voir.

 

[Ageasson]

Suis-je si unique que cela ?

.....Sûrement pas .....!....et ton commentaire est censé.
Disons que le véhicule en question m'a tapé dans l'œil, et, très déçu par son rayon d'action,
j'ai réagi sans trop réfléchir, et surtout bien me familiariser avec ses possibilités.....
A+

 

[kinetik]

Merci pour ton explication planétaire, c'est un moteur hybride "parallèle" aimants permanents/réluctance variable. Les deux sont synchrones (le rotor suit le champ tournant) donc c'est permis.

 

[Alterociter]

Merci pour les explications

Chui rassuré d'apprendre qu'il n'y aura pas de pénurie de réluctance

 

[Ageasson]

Ca y est, c'est arrivé dans ma boîte.........LA PUB......!
......et quand je pense que certains vont être influencés par le cuir tanné
à l'extrait de feuilles d'olivier, je me pose un tas de questions sur le
devenir des cellules grises "élitiques".................?

 

[paris11]

In fine, on est revenu totalement conquis par la voiture. pour moi, cette voiture a vraiment tout : la rupture technologique (le chassis en carbone), le design, l'ergonomie et l'interface, la compacité, les reprises, la sobriété et bien évidemment toutes les qualités communes au VE, à commencer par un confort et un plaisir de conduite inégalés .

Quand on sort d'un tel essai, on se dit plus généralement qu'avec le VE on change de siècle. C'est pourquoi comme pour les hybrides, je ne pense pas qu'il faille vendre le VE pour son éventuel bilan écologique favorable (et discutable dans certains cas ; pour moi le son gros plus environnemental, c'est le silence ! 😎), mais pour le confort et le plaisir de conduite qu'il apporte, et au delà la zénitude. Et je pense que comme pour les hybrides, c'est pour cette raison qu'il finira par se diffuser, une fois une masse critique atteinte qui permettra à beaucoup de gens de d'y avoir goûté, ne serait-ce qu'en temps que passager.

Tout-à-fait d'accord avec cette analyse.

Finalement, cette I3 souffre de deux défauts: son prix et son badge BMW. Avec un badge Lexus sur son capot, je parie que bien des réactions auraient été différentes.

 

[Ageasson]

. Avec un badge Lexus sur son capot, je parie que bien des réactions auraient été différentes.

😱C'est bien mal considérer certaines réactions, ou du moins leurs auteurs.....
..Il est évident qu'il y a un plaisir retrouvé par ceux qui se trouvent castrés par le VE,
il est plus qu'évident que cela fait saliver et que et que ne sont pas
pas finis, puisque ils dorment au fond de beaucoup d'entre nous, mais il faut avaler la tarif et le scooter !

 

[vanadium]

Je trouve que la i3 est une belle auto aux performances de premier ordre. Je lui reproche cependant :
- le prix du REX : 4700€,
- l'autonomie ridicule par rapport à une Ampera en mode essence, 150kms maxi.

Autrement les points extrêmement positifs :
- Le poids contenu de l'auto : 1200kgs sans le REX,
- la puissance de 170ch,
- le design futuriste très réussi,
- le prix très correct au vu de la concurrence.

 

[paris11]

- l'autonomie ridicule par rapport à une Ampera en mode essence, 150kms maxi.

Il me semble que l'Ampera est plus conçue pour être une voiture unique (ou principale), alors que l'i3 est une voiture boulot-dodo avec éventuel extra via le Rex.
Par contre l'Ampera ne peut se passer de son thermique.

 

[Jim59]

Bah moi je trouve que si on ne peut pas recharger, lors d'un grand parcours mettre de l'essence tous les 150 km ça dépanne quand même. Si on choisit cette voiture ce n'est pas pour le faire tous les jours.
Et puis elle ne peut pas être parfaite, sinon les autres voitures concurrentes seraient soudain sans intérêt ...

 

[paris11]

😱C'est bien mal considérer certaines réactions, ou du moins leurs auteurs.....

Que nenni mon cher Ageasson !
Mais l'image négative véhiculée par la marque BMW aux yeux de certaines personnes condamne toujours la voiture quelles que soient ses qualités, voire les empêche d'en faire une analyse objective ... enfin disons dépassionnée.

Et un avis sur une voiture n'emporte jamais à mes yeux une quelconque présomption concernant son auteur.

 

[Alterociter]

Je ne suis pas sûr que les 170 ch soient dispo en sortie de batterie. Le moteur elec fait 170 ch, mais, de mémoire, la batterie fournit environ 100 kW.

Dans la doc, sa capacité est de 18,8 kWh net.

 

[Pizzabad]

.

Par contre l'Ampera ne peut se passer de son thermique.

Euh, pourquoi l'Ampera ne peut se passer du thermique ?? Si tu parles du mode d'entretien du thermique, forcément, au bout de qq semaines d'utilisation, le thermique se met en route pour protéger son fonctionnement sur le long terme.
Sinon, on peut s'en servir en VE vu que c'est un VE à prolongateur d'autonomie.
Dommage que l'i3 ait une si courte autonomie sur le Rex... En effet, mon Ampera est aujourd'hui notre véhicule principal de tous les jours grâce à l'autonomie cumulée.




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[philsw]

Vue la I3...Me plait bien...pour une fois que bmw arrete de faire des capots de 3 m de long.....
Pas d'essai mais statiquement je trouve le vehicule fini "sommairement" pour un truc à 40000 euros. Le confort des sieges et l'ergonomie sont tres bmw donc faut s'y habituer car tres special ( perso j'aime pas mais comme dit on peut s'habituer). Les portes par contre sont nulles pour un usage autre qu'a 2. Remarque vu le peu de place dedans ( à coté de notre jazz de meme taille) c'est pas grave.
Bref une voiture tres techno ( une vraie bmw pas comme une serie 1 ...) et donc cher et exclusive.
Par contre je vois toujours pas l'interet d'avoir 170ch...Si j'utilise 50ch de la Jazz c'est un max deja...

 

[paris11]

Euh, pourquoi l'Ampera ne peut se passer du thermique ??

Je n'ai pas été assez précis.
Je voulais dire que tu ne peux pas acheter une Ampera sans moteur thermique.
Par contre, l'i3 donne le choix.

 

[Jim59]

Je ne suis pas sûr que les 170 ch soient dispo en sortie de batterie. Le moteur elec fait 170 ch, mais, de mémoire, la batterie fournit environ 100 kW.

Dans la doc, sa capacité est de 18,8 kWh net.

100 kW en sortie de batterie ça fait 136 ch, il faut encore retirer les pertes dues au rendement du moteur pour convertir en energie mécanique, non ? (C'est loin l'école, je crois que j'ai oublié )

 

[Hybridébridé]

...(*) : à noter sur la doc. les courbes de couple et de puisssance : lorsque le couple commence à baisser, la puissance qui vient d'atteindre son maximum ne reste pas constante mais baisse linéairement. Ainsi, elle passe de 125 kW vers 4750 tr/mn à environ 105 kW vers 8000 tr/mn. Ca veut dire que le couple suit une décroissance en 1/v2 et non en 1/v. Raison 😱 ?

Sauf cher planétaire, que j'ai écrit une grosse connerie . La courbe de décroissance du couple que je décris à partir de Pmax, est en fait en Pmax/v -a (v-v(Pmax)), a étant un coefficient fixe de la vitesse de rotation du moteur électrique (ce que j'entendais par v), conditionnant la pente de décroissance de la puissance.

Ca me va beaucoup mieux qu'un 1/v2, écrit à la va-vite, auquel j'étais après coup reluctant car ne correspondant pas aux lois de moteurs électriques. Le deuxième terme linéaire doit, je suppose provenir de la spécificité du moteur BM que tu décris.

 

[FiliP]

Vue la I3...Me plait bien...pour une fois que bmw arrete de faire des capots de 3 m de long.....

Oui, c'est la première bmw depuis longtemps qui n'est pas destinée à abriter un 6 en ligne ou quelque chose d'encore plus encombrant.