===== Argentine - Véhicule hybride =====

Toute réponse, même incomplète, montrant la démarche de recherche du
candidat sera prise en compte dans la notation.

Le véhicule hybride est l'une des solutions développées par certains
constructeurs automobiles pour réduire l'émission de gaz à effet de
serre, dans le cadre de leur contribution à la protection de
l'environnement.

**Document 1 :** principe de fonctionnement d'un véhicule hybride

{{:dnb:2018:2018_-_argentine_-_vehicule_hybride:10000000000001F50000017B0A895C43.png}}  
Le véhicule hybride est équipé de deux
moteurs :

1.  Un moteur à combustion consommant du carburant (essence ou fuel) ;
2.  Un moteur électrique alimenté par une batterie rechargeable.

Quand la batterie est suffisamment chargée, le moteur électrique peut
assurer seul la propulsion du véhicule (avec une autonomie de plusieurs
dizaines de kilomètres).

Dans le cas contraire, les deux moteurs fonctionnent simultanément. Le
moteur électrique accompagne le moteur thermique pour lui permettre de
consommer moins de carburant.

**Question 1 :** identifier la source d'énergie utilisée par le moteur à
combustion.

**Question 2 :** les diagrammes énergétiques simplifiés permettant de
schématiser les transformations d'énergie dans le moteur à combustion et
dans le moteur électrique sont les suivants :

{{:dnb:2018:2018_-_argentine_-_vehicule_hybride:10000000000004330000013E1AAE4561.png}}

{{:dnb:2018:2018_-_argentine_-_vehicule_hybride:1000000000000414000001424FE8A1B0.png}}

Nommer les énergies A, B, C et D.

**Question 3 :** grâce à un système régénératif, la batterie du véhicule
hybride se recharge lors des phases de freinage. Une partie de l'énergie
cinétique du véhicule est alors récupérée et transformée en énergie
électrique.

On considère la situation de freinage schématisée sur le document 2.

**Document 2 :** véhicule hybride roulant en agglomération

Un véhicule hybride de 1 300 kg se déplace en ville à la vitesse de
50 km/h et freine pour s'arrêter au stop.

{{:dnb:2018:2018_-_argentine_-_vehicule_hybride:1006E800000048A000001D8A681E9223.emf}}

**3.1.** Vérifier que l'énergie cinétique du véhicule avant freinage
vaut 125 kJ.

**3.2.** Au cours de ce freinage, 60 % de l'énergie cinétique récupérée
est transformée en énergie électrique.

Déterminer le nombre de freinages (supposés tous identiques à la
situation du document 2) qui sont nécessaires pour recharger totalement
une batterie dont la capacité énergétique est de 1,3 kWh, soit 4 680 kJ.

**Question 4 :** en déduire pourquoi un véhicule hybride est davantage
destiné à la circulation urbaine qu'à la circulation sur autoroute ou
voie rapide.


==== Correction ====

**Question 1**  
La source d'énergie est le carburant (essence ou fuel)  

**Question 2**  
A : Énergie mécanique  
B : Énergie électrique  
C : Énergie mécanique  
D : Énergie thermique  

**Question 3**  
3.1. $Ec = \frac{1}{2} \times m \times v^{2}$  
Ec en Joule (J)  
m en kilogramme (kg) : m = 1 300 kg  
v en mètre par seconde (m/s) v = 50 km/h = 50 / 3,6 = 13,9 m/s  
$Ec = \frac{1}{2} \times 1300 \times 13,9^{2} = 125386J = 125kJ$ environ  

3.2. Énergie électrique récupérée lors d'1 freinage :  
$125 \times \frac{60}{100} = 75kJ$  
Nombre de freinages nécessaires :  

^ Nombre de freinages ^ Énergie en kJ ^
| 1 | 75 kJ |
| ? | 4 680 kJ |

$\frac{1$ \times 4680}{75} $=$ **62,4**  
Il faut donc 63 freinages pour totalement recharger la batterie.  

**Question 4**  
Un véhicule freine plus souvent en ville que sur autoroute. Il est donc préférable de l'utiliser en ville si on veut qu'il se recharge pendant le freinage.