IS 300h: Techniques

artur

Lexusien
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Quelques précisions sur la gestion de refroidissement et du chauffage sur l'IS 300h.

Le refroidissement moteur est géré par une pompe à eau mécanique entrainée par une courroie (vérification de la courroie à partir de 105000km puis tous les 15000km).

Une pompe à eau électrique est également présente pour le chauffage de l'habitacle.

En soutien il y a un circuit de chauffage électrique rapide à deux résistances (activables séparément) appelé PTC qui réchauffe l'air.
Celui-ci ne se déclenche que dans de rares cas (chauffage au maxi, mode ECO off, l'eau < 60°C, pas de surchauffe du circuit hybride, ventilation on).

Pour les personnes qui se poseraient des questions sur l'utilité de la pompe à eau mécanique, ce moteur peut avoir l'huile moteur qui grimpe à 150 °C (constaté sur autoroute en Allemagne) et cette pompe est plutôt rassurante pour le circuit de refroidissement.
 

artur

Lexusien
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Freinage régénérateur

Je suis parti fouiller dans la doc et j'ai enfin trouvé quelques infos sur le freinage.
Voici donc le schéma qui ressemble à celui que j'ai déjà vu sur PTC pour la Prius, il me semble.

Lexus_IS_300h_Repartition_Freinage.jpg


On peut donc faire un freinage sans toucher aux plaquettes, mais ça reste tout de même limitée aux freinages légers.
 

Xenon31

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Merci pour le schéma

Je pense que le paramètre "vitesse du véhicule" aurait été intéressant sur le schéma (au moins : vitesse initiale au début, vitesse finale en fin qui doit être l'arrêt dans le cas présent). L'énergie récupérée dépendant de 1/2 mv2, ca expliquerait mieux la forme de la courbe : Plus le véhicule va vite, moins vous pouvez freiner "fort" en regénération.
 

Mister MMT

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Je confirme. Mes freinages sont le plus souvent entre 50 et 0 km/h. Pour des vitesses autoroutière, on doit presque toujours freiner sur les plaquettes, mais on peut très bien finir sur le frein électrique.

Jan :jap:
 

priusfan

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Avec un peu d'exercice, on y arrive couramment. Avec Torque Pro, on peut en être sûr.

Jan :jap:
avec Torque pro et surtout le paramétrage qui va bien pour l'is300h...
il suffit de demander @ artur :jap: qui a drôlement participé à sa création...
 

artur

Lexusien
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avec Torque pro et surtout le paramétrage qui va bien pour l'is300h...
il suffit de demander @ artur :jap: qui a drôlement participé à sa création...

Oui, bon. C'est surtout grâce à toi. ;)

Mais on arrive pas à trouver la répartition entre le freinage hydraulique et régénérateur, même avec Torque. Le schéma donne tout de même une bonne idée du comportement dans les différentes conditions.
 

artur

Lexusien
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Plus le véhicule va vite, moins vous pouvez freiner "fort" en regénération.

Par contre c'est en freinant à haute vitesse qu'on génère les courants les plus importants. Plus la vitesse baisse, plus le courant baisse.
 

priusfan

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... Plus la vitesse baisse, plus le courant baisse.
:-D En paraphrasant un ancien toreador ( qui avait lu en diagonale le machin de E à propos de la relativité restreinte):
Plus le taureau il va moins vite,
plus sa vitesse est moins grande ...
l'expression "moins sa vitesse est plus grande" est également valable

ps: pour les modos, ce message s'autodétruira bientot.
 

artur

Lexusien
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Cela n'est pas si immédiat que ça (pour moi en tout cas). On pourrait imaginer que le courant généré reste important quelque soit la vitesse du véhicule.
Or, on constate que quelque soit la force de freinage à des vitesses "réduites", disons 50km/h pour donner un exemple, le courant ne dépassera pas un certain seuil.
Pour être concret, à 130km/h quand on freine (pas forcément fort) on arrive facilement à 100A, alors qu'à 50km/h en freinant fort on va arriver à 25A.

Je pensais naïvement que même à une "faible" vitesse j'arriverais à recharger autant qu'à haute vitesse à condition de freiner suffisamment fort. Bah, ce n'est pas le cas.
 

frg62

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Je suis parti fouiller dans la doc et j'ai enfin trouvé quelques infos sur le freinage.
Voici donc le schéma qui ressemble à celui que j'ai déjà vu sur PTC pour la Prius, il me semble.

Lexus_IS_300h_Repartition_Freinage.jpg


On peut donc faire un freinage sans toucher aux plaquettes, mais ça reste tout de même limitée aux freinages légers.
Ce que ce diagramme ne montre pas, mais que j'ai relevé en pratique, c'est que l'intensité de la récupération est très sensible à la vitesse d'enfoncement de la pédale de frein !!!

A savoir que plus on enfonce lentement, plus on récupère d'ampères.
A l'inverse, un enfoncement plus rapide semble privilégier les disques.

Sans doute parce qu'interprété comme un freinage d'urgence...

Et ce comportement est indépendant de la profondeur d'enfoncement.
 

artur

Lexusien
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IS300h : Injection multipoint (indirecte) et directe

Continuons notre exploration de l'IS... Ce soir : les injections.

Je me suis posé la question sur la façon d'utiliser les différentes injections sur l'IS et voici un petit schéma qui donne quelques idées là-dessus :

Lexus_IS_300h_Injections.jpg


Lexus décrit quelques modes de fonctionnement mais cela ne me semble pas très exhaustif.

Ce que j'ai retenu :

- A faible charge et à faible régime l'injection multipoint est utilisée. L'exception étant l'utilisation conjointe de deux injections quand le moteur est froid pour accélérer la chauffe grâce à un mélange stratifié. Dans ce cas le schéma ci-dessus semble inexact. Une fois le moteur et le catalyseur à 3 voies à température la voiture bascule vers un ralenti en injection multipoint pour "garantir un certain calme". :jap:
Par contre je ne sais pas quand l'injection directe seule peut être utilisée dans cette zone.

- Dans la zone intermédiaire les deux injections sont utilisées conjointement

- A forte charge et à haut régime l'injection directe est utilisée seule

A noter que la voiture sait gérer les combustions stratifiée et homogène.
Si la combustion stratifiée utilise systématiquement l'injection directe (en plus de l'injection multipoint a priori) celle-ci peut également être utilisée pour la combustion homogène.
Lexus joue sur les moments des injections pour créer la combustion attendue.

Par exemple, pour la combustion homogène l'injection multipoint se fait avant la phase d'admission alors que l'injection directe se fait au début de la phase d'admission. De cette manière il est possible de créer une combustion homogène avec l'une ou l'autre des injections ou avec les deux.

Pour la combustion stratifiée, l'injection multipoint se fait toujours avant la phase d'admission, mais l'injection directe n'intervient qu'en fin de phase de compression juste avant l'explosion ce qui permet un mélange air/carburant pauvre. La combustion de ce mélange se fait correctement car il est plus riche autour de la bougie. En effet, l'injection se fait en direction du piston dont la forme redirige le carburant vers la bougie.

L'injection directe permet par ailleurs d'abaisser la température du mélange grâce à l'évaporation de l'essence injectée ce qui améliore la charge et augmente la puissance de sortie.

Les rapports air/carburant sont de 15-16 : 1 dans le cas de la combustion stratifiée à mélange pauvre et de 14-15 : 1 pour la combustion homogène stœchiométrique.
 

artur

Lexusien
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Refroidissement par eau du bloc moteur

On continue dans la découverte de la Lexus...

Le système de refroidissement par eau du moteur se compose essentiellement d'une pompe à eau entrainée par courroie.
La circulation forcée refroidit le bloc moteur, l'huile moteur à travers un échangeur, les gaz recyclées dans l'ensemble EGR.
L'eau circule également dans l'ensemble de corps de papillon.
Voici un schéma qui le montre :

Lexus_IS_300h_Refroidissement.jpg


Je n'ai pas réussi à cerner pour l'instant à quoi correspond le bloc de chauffe et ce qui me parait plus étrange, la pompe de l'inverseur.
Pour moi il y avait deux circuits de refroidissement par eau indépendants (moteur+inverseur), je me trompe peut-être.

L'ouverture du thermostat se fait autour de 80-84°C.

Le liquide de refroidissement utilisé est à très longue vie (SLLC) et le premier remplacement est autour de 160000km et tous les 80000km par la suite.
 

frg62

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Strange indeed...

Y a-t-il 2 vases d'expansion sous le capot ?
Pour la Prius, c'est le cas.
 

artur

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Oui, il y a 2 vases d'expansion et sur d'autres schémas on voit que le circuit de l'inverseur dispose d'un radiateur auxiliaire pour évacuer la chaleur.
En plus la pompe de l'inverseur est électrique alors je ne vois pas bien quel serait intérêt de melanger les deux circuits d'autant plus que celui de l'inverseur travaille de mon point de vue à des températures bien inférieures que celui du moteur.
 

Grigou

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Qu'est-ce que l'inverseur ?
Ne serait-ce pas une très mauvaise traduction du mot inverter anglais, c'est à dire en français l'onduleur ?

Je demande cela car j'ai déjà vu cette grossière erreur dans certains docs pauvrement traduits de l'Outlander :razz:
 

Xenon31

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Pas qu'un simple onduleur (ou un simple "inverter" en langue anglaise). C'est un abus de langage.

Déjà, en phase de regénération, ce n'est plus un onduleur mais un redresseur.

Ensuite, il y a 2 moteurs (MG1 et MG2) qui fonctionnent à des régimes différents. Il faut donc 2 onduleurs et 2 redresseurs.

Après, cet "inverter" a bien d'autres fonctions que je vous laisse découvrir :
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1281167 (article et légendes des photos en anglais).
 

artur

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Effectivement, je n'ai pas bien choisi le mot. Je dirais plutôt convertisseur, mais Xenon31 a raison, c'est un ensemble multifonction.

Lexus appelle ça un ensemble d'inverseur avec convertisseur, mais c'est un peu long. :)

Pour approfondir, cet ensemble est composé de :
- convertisseurs AC-DC et DC-AC
- 2 convertisseurs DC-DC
- ECU
- station météo :) : capteur de pression atmosphérique et de température ambiante
- 2 ampéromètres
 

Grigou

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C'est bien ce que je pensais, le terme "inverseur" n'a aucune raison d'être, si ce n'est qu'il constitue un faux-ami par rapport au terme original anglais "inverter", lequel signifie clairement et sans ambiguïté "onduleur" et n'a aucun rapport avec une quelconque fonction d'inversion.

Cette précision linguistique étant posée, le fait que ces systèmes complexes aient été simplement nommés "onduleurs" est effectivement un abus de langage comme le souligne Xénon31.
 

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Le système d'échappement

L'échappement de l'IS est en trois parties, il est entièrement réalisé en inox pour réduire les risques d'oxydation.

La première partie est constituée d'un bloc comprenant le collecteur d'échappement avec un catalyseur à 3 voies :

Lexus_IS_300h_Echappement_1.jpg


Le tuyau blanc sert au recyclage des gaz en aval du catalyseur.

L'utilisation d'un bloc permet une montée en température rapide du catalyseur ce qui réduit les émissions polluantes immédiatement après le démarrage du moteur.
Pour mémoire, l'injection directe et un fort retard à l'allumage permet de créer des températures de combustion très importantes.
Parenthèse : j'espère que ce choc thermique est bien pris en charge au niveau des chambres, pistons, soupapes...

La deuxième partie est l'ensemble du tuyau d'échappement avant comprenant un catalyseur à 3 voies et les silencieux avants. Elle est raccordé à la 3ème partie, les silencieux arrières, avec des joints à rotule (*a) :

Lexus_IS_300h_Echappement_2.jpg


Je ne suis pas un spécialiste, mais il semble qu'il y a 2 catalyseurs. Celui à l'arrière est peut-être utilisé pour traiter les NOx. Peut-être qu'un spécialiste pourra apporter des précisions...

Les joints à rotule sont là essentiellement pour réduire les vibrations transmises à l'habitacle.

Les silencieux arrière ont une conception avec des tubes en U permettant de réduire les nuisances sonores à bas régime. Je traduis par : doucement les basses ! :) Voici ce que ça donne à l'intérieur :

Lexus_IS_300h_Echappement_3.jpg


Le double échappement a été mis en place pour garantir un silence de fonctionnement y compris au ralenti.
 
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