Le moteur de 210 kW de Volkswagen est un "exemple d'ingénierie allemande"

Les ingénieurs reçoivent rarement l'attention qu'ils méritent. Et lorsqu'ils se retrouvent sous les feux de la rampe, c'est souvent pour une erreur flagrante. Mais cette fois-ci, ce n'est pas le cas. Les experts de Munro Associates, une agence de conseil en ingénierie, ont démonté le moteur électrique de 210 kW de Volkswagen et ont été impressionnés, le qualifiant d'excellent exemple d'ingénierie allemande. Voici pourquoi.

Les caractéristiques du moteur APP550

Ce moteur, appelé APP550 en interne, a fait ses débuts dans la Volkswagen ID.7. Son nom signifie "Parallel Axis Permanent Magnet Machine" (machine à aimant permanent à axe parallèle) et il s'agit d'une unité de puissance capable de développer un couple d'environ 550 Nm.

Paul Turnbull et Sandy Munro ont salué le fait que les dimensions sont restées inchangées par rapport à l'APP310, alors que le couple a presque doublé (545 Nm contre 310 Nm) et que la puissance est passée de 150 à 210 kW.

Le nouveau moteur électrique APP550 de Volkswagen

L'un des points forts de ce moteur est son efficacité : bien qu'il soit beaucoup plus puissant que son prédécesseur, il consomme moins d'énergie. Par exemple, la Volkswagen ID.3 équipée de l'ancien moteur de 150 kW consommait 15,3 kWh/100 km, alors qu'avec le nouveau moteur de 210 kW, elle consomme 14,5 kWh/100 km, malgré l'augmentation de poids due à la batterie plus grande.

Volkswagen ID.3, la face avant de la version restylée

L'un des meilleurs moteurs au monde

Sandy Munro considère le moteur électrique de Volkswagen comme l'un des meilleurs au monde. Son favori absolu reste celui de la Lucid Air, qui offre une densité de puissance exceptionnelle, mais il considère que le moteur de Volkswagen est comparable à celui du Ford F-150 Lightning. Tous deux sont dans le top 10 pour la densité de puissance et le couple.

Bien entendu, une réduction trop importante de la taille d' un moteur présente également des inconvénients, tels que l'augmentation du bruit. C'est pourquoi Volkswagen a choisi de ne pas le réduire davantage, de le laisser plus gros, mais de le faire tourner à un régime légèrement inférieur, sans qu'il ne produise ce bruit gênant de "fraise de dentiste".

Pour ce faire, Volkswagen a opté pour un rapport de réduction plus petit (environ 10:1 au lieu de 13:1), ce qui a entraîné une augmentation de la taille du moteur et des matériaux utilisés: les coûts de production ont donc légèrement augmenté, mais l'efficacité globale du système s'est accrue.

L'intérieur du moteur

Photo : InsideEVs

Enfin, il faut rappeler que le rotor, avec 48 pôles et 8 enroulements, n'est pas une nouveauté absolue. Cependant, l'utilisation d'aimants permanents plus puissants est un détail essentiel pour améliorer à la fois le plaisir de conduire et l'efficacité. Grâce à des aimants en néodyme très coûteux, ce nouveau groupe motopropulseur est capable de fournir du couple supplémentaire par ampère de courant, réduisant ainsi les pertes thermiques. Autre avantage, le rotor est préparé pour une configuration à 800 volts : il suffit de passer de quatre à deux voies parallèles pour l'adapter à une machine de cette tension.

Qualité de la construction et choix technologiques

Un autre aspect qui a impressionné les experts est la précision de l'espacement des enroulements, qui assure une longue durée de vie au moteur. De plus, la résistance des trois phases est exactement de 10,0 milliohms, une valeur incroyablement uniforme : des variations allant jusqu'à 10 % sont habituellement enregistrées.

Ce résultat est le fruit d'un travail méticuleux, depuis le service des achats jusqu'à la production en usine. Un élément crucial est la qualité du cuivre utilisé pour les enroulements du stator : il y a toujours des gens qui veulent économiser de l'argent sur les matériaux, mais dans ce cas, Volkswagen a maintenu un haut niveau de qualité.

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Le système de refroidissement hybride a également reçu des éloges. Le stator est refroidi à l'extérieur par de l'eau, tandis qu'à l'intérieur, il est aspergé d'huile. Détail intéressant, le système de refroidissement par huile ne nécessite pas de pompe : la simple rotation des engrenages suffit à canaliser l'huile à travers un composant en plastique noir, qui la répartit dans les bons canaux, y compris la rotation de l'arbre du rotor pour le refroidir de l'intérieur.

L'eau de refroidissement passe par les ailettes externes du stator, qui doivent être fabriquées avec une extrême précision pour éviter les fuites. Pour que le stator s'insère dans son logement, il semble subir un processus de refroidissement extrême (freeze fit) : une fois ramené à la température ambiante, il se dilate et doit s'insérer parfaitement dans son logement. Selon M. Munro, il n'est pas facile d'obtenir une forme parfaitement circulaire avec une telle précision.

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Photo : Volkswagen