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Bus urbain

Mercedes invente le bus micro-hybride

Au salon Busworld de Courtrai, goûterez-vous au micro-hybride en gaz ou en diesel? Si vous pensez que l’hybride, c’est lourd, c’est cher et impossible à amortir, révisez votre point de vue en découvrant le nouveau Mercedes Citaro hybride que présentera le constructeur sur son stand Mercedes. Son hybridation est légère et limitée, comme l’est son surcoût. Ceci permet de répondre aux appels d’offres qui exigent des motorisations hybrides en proposant une solution économique. Mieux encore, avec le moteur au gaz, le Citaro cumule les avantages du gaz et ceux de l’hybridation.

Avec sa « petite » hybridation, le Citaro hybride coûte environ 15 000 euros de plus que son équivalent diesel et a une consommation de carburant réduite de 8,5 % par rapport à lui. De prime abord, cette économie semble modeste quand on la compare aux 20 %, voire davantage, annoncés pour le Volvo 7900 hybride. À la différence du 7900 hybride, le Citaro hybride n’arrête pas son moteur thermique et ne circule donc jamais en mode « tout électrique ». Mercedes le présente donc comme une solution d’optimisation du moteur thermique.

Simple et sans batteries!

Appliquant le principe de l’hybridation parallèle, le Citaro hybride utilise son moteur électrique à la fois comme alternateur et comme ralentisseur lors des phases de décélération afin de recharger des supercapacités (condensateurs) et non des batteries. Un unique ralentissement, de 50 km/h à l’arrêt, suffit pour recharger les supercapacités qui stockent 2 Ah. Celles-ci se distinguent des batteries par leur aptitude à supporter les afflux violents d’énergie électrique sans que cela réduise la longévité.

Le moteur électrique profite déjà d’une production en série puisqu’il n’est autre que l’alterno-démarreur des automobiles Mercedes Classe S réalisé avec un partenaire japonais. Avec seulement 14 kW et 220 Nm, ce moteur apporte une aide au démarrage, lorsque le moteur thermique subit son pic de consommation. Il assiste également le moteur thermique au ralenti puisque le constructeur n’a pas retenu la solution du stop’n start, jugée trop stressante pour le moteur auquel elle impose de violentes et fréquentes variations de pression.

Le moteur électrique prend place entre le moteur thermique et la boîte de vitesses qui peut être une Voith ou une ZF, au choix de l’exploitant. Ce montage est toutefois incompatible avec le moteur OM470 qui n’est pas utilisé par les Citaro Euro VI destinés aux réseaux français.

Sans haute tension

L’équipement électrique haute tension oblige à former le personnel et à entretenir les véhicules dans des locaux adaptés. Tandis que les bus hybrides doivent généralement composer avec cette contrainte, le Citaro hybride se distingue de la concurrence par l’absence de circuit haute tension puisque la tension à bord n’excède pas 48 V.

L’ensemble du système d’hybridation se montre à la fois discret et léger. Le moteur synchrone, le redresseur-onduleur, le radiateur chargé de les maintenir à 65 °C, les supercapacités et leurs accessoires pèsent 156 kg seulement, dont 40 kg pour les supercapacités. Il n’y a pas là de miracle; il s’agit d’une micro-hybridation.

À propos du refroidissement, on remarque que sa pompe à eau vient de la gamme automobile Mercedes et que le radiateur est emprunté aux camions de la marque. Ce recours aux organes déjà conçus et produits participe bien sûr à la réduction des coûts et à la disponibilité des pièces.

Avec une hauteur quasi identique à celle de la version thermique et un environnement de conduite inchangé, le Citaro hybride n’impose ni une modification de l’environnement où il évolue, ni une formation spécifique de ses conducteurs.

Une direction économique

Dans un bus de 12 m, on trouve habituellement une vingtaine de mètres de canalisation hydraulique entre la pompe d’assistance solidaire du moteur arrière, et l’assistance de direction située sur l’essieu avant. Le fonctionnement permanent de cette pompe et la circulation du fluide provoquent une consommation de carburant non négligeable. Le Citaro hybride évite celle-ci grâce à une direction électro-dynamique Intelligent Eco-Steering fournie par Bosch. La pompe électrique du système ne fonctionne que lorsque c’est nécessaire, d’où économie. Ce dispositif sera naturellement repris par le futur Citaro électrique et, finalement, généralisé sur les gammes lourdes du groupe Daimler, camions compris.

Livraison en mars 2018

Le Citaro hybride achève actuellement ses tests auprès de clients-pilotes. Il sera livré à la clientèle à partir de mars 2018. La version 12 m accueille jusqu’à 105 passagers tandis que l’articulé de 18 m en reçoit jusqu’à 159. Directement dérivé du Citaro thermique, le Citaro hybride sera également disponible en version 10 m (Citaro K). Les déclinaisons à plancher normal, à plancher surbaissé (Citaro LE, low entry) et interurbaines seront également proposées. Le Citaro hybride n’est pas présenté par Mercedes comme une étape transitoire d’un développement en cours, mais comme un véhicule qui démontre sa rentabilité.

L’hybride gaz, une vraie nouveauté

Le moteur diesel OM936 existe en version gaz appelée M936G. Cette dernière équipe déjà les Citaro NGT. En appliquant les mêmes solutions qu’au diesel, Mercedes propose, sur la base du Citaro NGT, le Citaro NGT hybride. Autobus hybride fonctionnant au méthane ou au biométhane, il cumule les avantages du gaz et de l’hybridation. Il y a là des atouts déterminants sur le marché français déjà largement tourné vers le gaz et l’hybridation, qui étaient jusqu’à maintenant présentés comme des solutions incompatibles car trop pénalisantes en masse et en coût quand on les associe.

Mercedes et la propulsion électrique

Le Citaro entièrement électrique, fonctionnant donc sur batteries, sera présenté en 2018 et commercialisé dans la foulée. Comme MAN, Mercedes juge prohibitif le coût des stations de charge placées aux extrémités des lignes de bus. Ces constructeurs misent donc sur la charge nocturne, au dépôt. Ce choix oblige à embarquer à bord du véhicule l’énergie dont il aura besoin au cours de sa journée d’exploitation.

Des tests en conditions hivernales et estivales ayant été menés, Mercedes considère que les autobus électriques sont compatibles avec 80 à 90 % des lignes urbaines. Des chiffres comparables ont été communiqués par Volvo.

En 2020, Mercedes présentera ses véhicules équipés de piles à combustible (piles à hydrogène). Ces générateurs d’électricité rejettent de la vapeur d’eau sur le lieu de circulation. Sans épiloguer à propos de l’effet de serre de la vapeur d’eau qui est supérieur à celui du CO2, précisons que Mercedes envisage la pile à hydrogène pour les dessertes suburbaines et les relations régionales, donc pour des services hors de portée des bus électriques à batteries. En filigrane, la pile à hydrogène est aussi un moyen de s’affranchir des fournisseurs chinois de batteries.

Avec sa micro-hybridation, Mercedes fait preuve d’originalité. Son surcoût est trois fois plus faible que celui d’un hybride conventionnel, capable de démarrer en mode « tout électrique ». La réduction de la consommation est elle aussi limitée. Toutefois, le rapport entre le surcoût de la micro-hybridation et son économie de carburant en fait une solution rentable, non pénalisée par le renouvellement de batteries de traction. Quant au gaz hybridé, il pourrait convaincre les réseaux qui roulent déjà au gaz.

Auteur

  • Loïc Fieux
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