Au cours des dernières années, l’industrie automobile a connu une évolution rapide marquée par le développement de la mobilité propre. Ainsi, le moteur électrique s’est imposé comme une alternative plus écologique au moteur à combustion interne. Dans cet article, nous allons explorer les principales différences entre le moteur électrique et le moteur thermique en termes de puissance, de rendement énergétique, mais aussi de facilité d’entretien et d’impact sur l’environnement. 

Fonctionnement du moteur électrique

Le moteur d’un véhicule électrique se compose principalement d’un stator bobiné (partie fixe) et d’un rotor (partie mobile solidaire de l’axe du moteur). Il utilise le principe de l’électromagnétisme pour générer un mouvement mécanique. 

Lorsque le courant électrique circule à travers les bobines du stator, il crée un champ magnétique qui fait tourner le rotor. Notons que le fonctionnement du moteur électrique est réversible. Ainsi, lorsqu’il reçoit de l’énergie électrique, il engendre un mouvement mécanique. En revanche, lorsqu’il est mis en mouvement, il peut générer de l’énergie électrique. Pas de différence pour les hybrides ou hybrides rechargeables dotées également d’un moteur électrique fonctionnant sur le même principe.

Fonctionnement du moteur thermique

Le moteur d’un véhicule thermique se présente sous forme d’un moteur à combustion interne qui exploite le principe du cycle à 4 temps :

1. Admission : le piston se déplace vers le bas et les soupapes d’admission s’ouvrent pour aspirer l’air ou le mélange air/essence. 
2. Compression : le piston se déplace vers le haut et les soupapes se ferment pour comprimer l’air dans la chambre de combustion. 
3. Combustion : dans un moteur à essence, une étincelle électrique produite par une bougie permet d’enflammer le mélange carburé (ou injecté). Dans un moteur diesel, le gazole est injecté à haute pression et s’auto-enflamme au contact de l’air comprimé.
4. Échappement : le piston se déplace vers le bas et les soupapes d’échappement s’ouvrent afin d’expulser les gaz résultant de la combustion. 

Le mouvement linéaire des pistons est transformé en mouvement rotatif par le biais d’un vilebrequin relié aux pistons par des bielles.

Puissance, accélérations et vitesse de pointe

Grâce à son principe de fonctionnement basé sur l’électromagnétisme, le moteur électrique délivre son couple maximal dès le démarrage. De plus, il offre des accélérations plus linéaires et rapides, ce qui est particulièrement utile lors d’un dépassement d’un autre véhicule. Cela dit, la vitesse de pointe reste inférieure à celle d’un moteur thermique comparable. 

En revanche, pour qu’un moteur à combustion interne délivre son couple maximal, il est nécessaire de monter graduellement en régime. En outre, les accélérations sont moins fluides et linéaires. Il en résulte que le moteur électrique est plus réactif et offre une meilleure expérience de conduite. 

Efficacité énergétique : un rendement élevé pour le moteur électrique

L’efficacité énergétique d’un moteur est le rapport entre l’énergie utile (à la sortie du moteur) et l’énergie consommée. Un moteur électrique peut convertir plus de 90 % de l’énergie électrique consommée en mouvement mécanique. 

En revanche, le rendement énergétique moyen d’un moteur à combustion interne est d’environ 35 % pour le moteur à essence et 42 % pour le moteur diesel. Cette différence importante au niveau de l’efficacité énergétique s’explique par le fait que le processus de combustion interne entraîne plus de pertes d’énergie et de déperditions de chaleur que l’électromagnétisme. À cela s’ajoute le fait que le moteur électrique a moins de composants et subit moins de frottements. 

Entretien et réparation : le moteur électrique est moins complexe

Le moteur électrique comporte moins de pièces que le moteur à combustion interne. Sa conception simple permet de réduire les risques de pannes liées surtout à l’usure des pièces mobiles. Un moteur électrique nécessite donc un entretien plus léger et moins coûteux qu’un moteur thermique. 

Le moteur thermique comprend de nombreuses pièces mobiles telles que les pistons, les soupapes, l’arbre à cames, le vilebrequin, etc. Ces pièces sont soumises à des températures élevées et à un stress mécanique important. Par conséquent, elles sont plus susceptibles de s’user et de perdre leurs performances avec le temps, ce qui peut entraîner des réparations. À cela s’ajoute le fait qu’un moteur à combustion interne nécessite un entretien régulier (changement de filtres, bougies, courroies, etc.). 

 Le moteur électrique est moins bruyant !

Généralement, le moteur électrique est plus équilibré que le moteur à combustion interne et émet donc moins de vibrations et de bruit à vitesse faible et lors des accélérations. Il est donc plus silencieux, surtout en ville. 

En revanche, cet avantage est moindre à vitesse élevée avec les bruits engendrés par le déplacement des roues sur la chaussée, les frottements des roulements et la résistance au vent.

Impact sur l’environnement

L’un des avantages majeurs du moteur électrique par rapport au moteur à combustion interne est sa capacité à fonctionner avec une énergie propre n’engendrant aucune émission polluante. En effet, le moteur électrique n’a pas besoin de brûler du carburant fossile pour générer l’énergie nécessaire au fonctionnement du véhicule. Ainsi, il n’émet pas de polluants toxiques tels que les particules fines, les oxydes d’azote ou les hydrocarbures imbrûlés. En outre, il n’engendre pas de dioxyde de carbone. 

L’impact écologique du moteur électrique est bien moindre que celui du moteur thermique. D’ailleurs, en utilisant de l’électricité produite à partir de sources d’énergie renouvelable telles que l’énergie solaire ou l’énergie éolienne, le moteur électrique peut fonctionner de manière totalement propre. 

Le moteur électrique transforme une grande partie de l’énergie électromagnétique qui l’alimente en mouvement mécanique. Il offre un meilleur rendement énergétique et peut délivrer son couple maximal dès le démarrage. En outre, il est moins bruyant et facile à entretenir. Utilisant l’électricité pour fonctionner, il n’émet pas de polluants dans l’atmosphère. Son impact écologique est plus faible que celui d’un moteur thermique (essence ou diesel).