Essai longue durée Toyota Prius: chère suffisance

Premier bilan sur 10’000km de cohabitation avec une Prius mk2. 

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Audi S4 biturbo, Ferrari 355, Ferrari 550, BMW 540i, Porsche 996 Carrera, Porsche 996 Turbo, Porsche 997 GT3, Toyota Prius. Cherchez l’intruse ! Que vient faire cette boîte à chaussures pour écolos bobos ou chevelus birkenstockés dans ce glorieux cheptel de multicylindres plus ou moins nobles ? L’évocation de l’achat d’une voiture hybride a suscité quelques regards incrédules, suivis des quolibets d’usage, puis des haussements d’épaule. Si ma précédente expérience sur les modes de mobilité individuelle complémentaires fut un ratage (Smart City Coupe), la Prius semble être le choix de la maturité. Habitable, versatile, économe, confortable.

Dans le contexte économico-écologique actuel, les motorisations hybrides combinant moteurs thermiques classiques et électriques sont devenus une évidence qui dément ricanements, quolibets et indifférence des dirigeants exécutifs d’Europe et Amérique du Nord. Rétrospectivement, l’attentisme allemand, le tout-diesel franco-italien et la monoculture gloutonne de Detroit démontrent autant de vision à long terme qu’un moineau devant un miroir. Sur un continent nord-américain traumatisé par un litre d’essence à 1.20 CHF (0.75€), les hybrides, Prius en tête, s’envolent des inventaires des concessions, au point où la plupart des clients sont prêts à payer plus cher que le prix catalogue pour avoir la perception d’échapper à la tyrannie du pompiste.

Toyota – Honda également dans une moindre mesure – ont donc eu raison avant tout le monde et en récoltent les dividendes. Les ventes mondiales de Toyota hybrides ont explosé depuis le lancement de la Prius 2 en 2003, atteignant 429’000 unités annuelles et passant le cap symbolique du million cumulé en 2007. Toyota affiche l’objectif de continuer cette croissance pour atteindre 1 millions de voitures par an au début de la prochaine décennie.

Ventes mondiales annuelles de Toyota hybrides (source Toyota)

Un million de Toyota hybrides vendues dans le monde, mais l’Europe n’en représente que le dixième : le cap des 100’000 voitures a été passé le 31.7.2007. En Suisse les ventes de Prius sont en progression relative importante. Il s’est vendu 1204 Prius en 2006, 1870 en 2007 (+55%, chiffres Auto-Suisse) et les ventes 2008 seront probablement limitées par la capacité de production. Toyota a investi massivement et de manière visionnaire dans un marché américain où la faiblesse des taxes sur les carburants se traduit par des variations du prix à la pompe beaucoup plus prononcées qu’en Europe. Résultat : une politique tarifaire beaucoup plus compétitive et une pénétration bien plus importante. Nous y reviendrons.

Une ligne pyramidale – le Cx est de 0.26

Succès commercial, mais au prix de quels sacrifices à l’usage ? Réponse simple : après 6 mois et 10000 kilomètres, la Prius est devenue notre auto préférée pour nos déplacements usuels, qu’ils soient courts ou longs. Pratique, polyvalente, spacieuse, raisonnablement confortable à l’utilisation, parfaite pour une conduite placide et économique. Chaque voiture devrait inciter son conducteur à exploiter au mieux ses qualités. Sur une sportive, ce sera d’extraire le maximum d’accélérations longitudinales ou latérales. Sur une Prius, le premier réflexe est de centrer ses objectifs sur la consommation.

Inutile de tourner autour du pot, le résultat est au rendez-vous : 5.24 L/100km de moyenne mesurée sur 10’000km, avec une constance étonnante. L’ordinateur de bord est d’ailleurs précis, limitant son optimisme à un modeste 2%. Une consommation qui se situe dans la tranche supérieure de la base de données Greenhybrid qui donne une moyenne 4.9 L/100km pour une base statistique de 1700 voitures et plus de 37000 pleins. Un chiffre à pondérer légèrement avec la démographie particulière des participants, des zélés peu représentatifs du conducteur lambda.

Conducteur lambda à la place duquel j’ai eu de la peine à me mettre, cherchant à obtenir des résultats spectaculaires en faisant de notre Prius une « momentum car », terme normalement réservé aux pistardes qui compensent leur absence de puissance en conservant une vitesse élevée en courbe. Retarder le plus longtemps la mise en marche du moteur, anticiper à l’extrême pour conserver son énergie cinétique, freinages ultra-progressifs pour maximiser la recharge des batteries, utilisation frénétique du mode « B » qui fait tourner le générateur plus vite en décélération. Au résultat, prise de risque inutile – je me suis surpris un peu trop souvent à trop retarder son freinage et devoir piler pour m’arrêter – et impact décevant sur la consommation.

Afin de forcer ma lambdisation, extinction de l’écran pour une censure radicale de l’indicateur de consommation instantanée et cumulée sur le trajet. Et là, surprise ! Couplée avec le rodage de sa chaine cinématique, la consommation est descendue d’un bon 10%, ce en roulant un peu plus nerveusement. A remettre naturellement dans le contexte de l’utilisation de l’engin. La Prius ne permet d’ailleurs même pas de faire vroum vroum au feu rouge pour énerver une proie facile, le moteur ignore la pédale de gaz lorsque la boîte est en position neutre. Elle se montre toutefois loin d’être ridicule lorsque le feu passe au vert, la conjonction du couple du moteur électrique et de la boîte à variation continue rendant la manœuvre aussi facile qu’efficace. La physique reprend vite le dessus cependant, le 0-100 km/h est annoncé en 10.9s. Rien d’éblouissant, mais c’est malgré tout plus vigousse qu’une VW Golf TDI BlueMotion – sur le papier du moins – et largement suffisant en utilisation courante.

Si la recherche des techniques de conduites optimales sur mes premières centaines de kilomètres m’ont intéressé, ce n’est donc qu’en conduisant bidochon que je suis parvenu à mes fins, faisant le strict minimum pour récupérer et ne pas gaspiller, mais roulant pour le reste très conventionnellement.

La position de conduite est déconcertante. On est assis (trop) haut avec un volant bas, réglable en inclinaison, mais dans un mouvement rotatif qui donne une sensation de camionnette si on le relève à son maximum. Les sièges manquent dramatiquement de maintien latéral, au point de décourager toute prise d’appui un brin virile. Pourtant, une fois le seuil de la scoliose passé, la Prius démontre un mordant honorable en regard de sa monte pneumatique.

Une silhouette familière sur les routes de Californie.

On ne peut pas en dire autant de la tenue de cap sur autoroute qui, selon le revêtement et la présence de vent latéral, demande une attention très soutenue, les corrections étant incessantes. Dommage car l’auto est une rouleuse décente, silencieuse, capable de tenir sans la moindre peine une vitesse de croisière de 140 à 150 km/h par monts et par vaux tout en conservant son appétit de moineau. Un empattement long de 2700 mm (une Golf V a 122mm de moins entre les roues avant et arrière) favorise l’habitabilité et ménage une place généreuse aux passagers arrière, supérieure aux standards d’une berline de 5 mètres. L’habitabilité est un point fort par rapport à la concurrence, Civic Hybride en particulier à l’habitable étriqué et dont la banquette arrière n’est pas rabattable !

Prise de roulis “limitée” par l’adhérence des gommes dures.

Replacé dans son contexte, le comportement routier est décent, sans gros reproche particulier. Le train avant n’a pas la tâche trop difficile, le couple énorme du moteur électrique étant régulé pour éviter toute perte de motricité ou retour de force dans le volant. Un volant au toucher bien fade d’ailleurs, complètement filtré par l’assistance électrique. Le grip est limité par la monte pneumatique orientée longévité et faible résistance au roulement. Rien de malsain, mais rien de sportif non plus, largement de quoi rouler plus vite que raison, mais sans y prendre un réel plaisir. La pédale de frein a un toucher spongieux, un système entièrement électronique ou la pression à la pédale a pour seul effet de dire au répartiteur si le freinage électrique suffira ou s’il faut solliciter les freins (à disque à l’avant et à tambour à l’arrière).

L’équipement de cette version « package 6 » (Premium 2 selon le catalogue européen) est pléthorique, avec notamment navigation à écran tactile, interface main libre Bluetooth pour téléphones cellulaires, caméra de recul, commande vocale (caractérielle), « smart entry/start », changeur 6 CDs dans le tableau de bord avec lecture de fichiers wma et mp3 couplé à un équipement audio estampillé JBL. Avec la peinture métallisée, les sièges en cuir et les tapis de sol monogrammés, le prix catalogue suisse frôle les 48’000 CHF, ce qui est très cher payé pour une « compacte » de 4m50 au rapport poids puissance léthargique (12 kg/ch). Impossible à justifier par la finition intérieure qui mêle des matériaux passables à de petites fautes de design indignes de Toyota.

Une position de conduite bizarre. La finition est correcte, sans plus.

Certains plastiques bon marché se raillent au regard, ajoutez quelques ajustements approximatifs et c’est toute la perception d’objet de qualité qui s’évanouit. L’absence de réglage en hauteur du siège conducteur est irritante, tout comme l’absence d’une indication de l’autonomie restante : on peut auditer sa consommation et récupération de watt-heures par tranches de 5 minutes, mais impossible de savoir précisément ce qu’il reste dans le réservoir et, surtout, jusqu’où le précieux liquide restant va vous emmener.

Une Toyota Prius est-elle un achat sensé ? Sa polyvalence ne la limite certainement au rôle de deuxième ou troisième voiture et au tarif nord américain, elle mérite sans nul doute considération. Notre Prius 2008 lardées d’options était affichée à un prix catalogue de 29884 US$, auxquels il faut rajouter les taxes usuelles. Avec un rabais très opportuniste de 14.5%, la facture totale clés et papiers en main s’est montée à 30915 CHF (19240€ au cours du jour). Le prix catalogue en Suisse avec équipement équivalent est de 47500 CHF !

A de tels tarifs et en termes purement pécuniaires, il est vraiment difficile de justifier l’achat d’une Prius neuve en Suisse. En regard des alternatives diesel à filtres à particules nettement moins chères, Toyota est trop gourmand pour baser une acquisition sur des critères environnementaux ou économiques. Reste l’absence de vibration au feu rouge, disponible sur toutes les voitures équipées de la fonction stop-start, cette délicieuse et unique sensation de glisser sur une table à coussin d’air, et une technologie aboutie, efficace et intéressante.

Technique

A gauche: 4 cylindres 1.5L. A droite: moteur électrique.

Au cœur du système Hybrid Synergy Drive de Toyota se trouve un séparateur de couple à planétaires (PSD pour « power splitting device »). Sa fonction est de répartir le couple entre trois composants fondamentaux :

• le moteur thermique à combustion interne (ICE pour Internal Combustion Engine),
• le moteur/générateur MG1 rechargeant la batterie en utilisant le couple moteur ; il fonctionne aussi comme démarreur,
• le moteur/générateur MG2 rechargeant la batterie en utilisant l’énergie cinétique de la voiture ; il fonctionne également bien évidemment comme moteur électrique pour faire avancer la voiture, soit seul, soit en conjonction avec le moteur thermique.

Grâce au PSD, l’Hybrid Synergy Drive peut concocter une large palette de cocktails entre l’énergie provenant de son réservoir d’essence (par le truchement de son moteur thermique), l’énergie électrique stockée temporairement dans ses batteries, et l’énergie cinétique récupérable en décélération. Pour mieux comprendre l’action du PSD, visionnez l’excellente animation flash d’Alex Hart.

L’Hybrid Synergy Drive est ainsi un système qui permet de fonctionner en mode thermique, en mode électrique ou en mode combiné, à la différence du système Honda de la Civic qui, lui, ne peut pas fonctionner en mode purement électrique. Tout ceci ne doit pas être confondu avec les voitures hybrides rechargeables (« plug-in hybrid ») en préparation chez certains constructeurs (GM avec la Chevy Volt, Toyota avec une évolution possible de la Prius mk III) et qui offriront la possibilité de recharger des batteries de technologie Lithium Ion pendant la nuit et de rouler 100% électrique jusqu’à l’épuisement de leur capacité.

Le bloc de 28 modules de batteries NiMH logé sous le coffre, au dessus du train arrière.

En plus d’une batterie 12V conventionnelle au plomb destinée à alimenter les périphériques usuels, la Prius cache dans son coffre 28 modules de 6 cellules Nickel-Metal Hydride (NiMH) avec une capacité totale de 6.5 Ah et une tension nominale de 201.6 Volts (28x6x1.2 Volts). La tension peut varier entre 302 Volts (charge maximale) et 126 Volts à faible température et décharge complète. Des batteries chouchoutées, ventilées, auscultées par 3 thermistors (un quatrième mesure l’air ambiant) et surveillées par une unité de gestion dédiée. L’ensemble ne pèse que 37.5 kg pour remplir sa fonction de réservoir temporaire. A titre de comparaison, une grosse batterie automobile conventionnelle contient une charge nominale de 74 Ah sous 12 Volts, soit environ les deux tiers de l’énergie stockée dans le coffre de la Prius.

Le réservoir souple dans son compartiment (découpé)

Les curiosités techniques ne s’arrêtent pas là. Toyota a doté la Prius d’un réservoir souple (bladder en anglais) protégé par une enveloppe rigide. Cette solution diminue l’évaporation, diminuant autant la consommation que le rejet d’hydrocarbures imbrûlés dans l’atmosphère. Solution intéressante mais qui n’est pas sans défauts, le premier étant de rendre la jauge notoirement imprécise, un comble pour une voiture où la conso est le leitmotiv. L’expansion du carburant avec la température peut également provoquer des déchirures de l’outre, il est fortement conseillé de s’arrêter au premier déclenchement du pistolet. Les mesures de consommation sont naturellement affectées par l’augmentation de la quantité ingérée par le réservoir, l’écart entre les valeurs affichées et ma feuille de calcul furent parfois significatifs. A long terme, les valeurs convergent inéluctablement, l’ordinateur de bord limitant son optimisme à un modeste +2%.

Le moteur 4 cylindres de 1497 cm3 est du type Atkinson (version atmosphérique du cycle Miller), parfois appelé un moteur à cinq temps. Par rapport à un quatre temps conventionnel, les soupapes d’admission sont gardées ouvertes pendant une partie de la phase de compression, refoulant une partie du mélange dans les conduits d’admission. Le taux d’expansion est ainsi supérieur au taux de compression. Le rendement thermodynamique est meilleur car il utilise mieux la chaleur disponible pour comprimer le mélange. Le rendement volumique est par contre plus faible que sur un moteur quatre temps classique (78ch pour 1.5 litres).

30 minutes d’historique de conso (barres jaunes) et de récupération (voitures vertes).

La température extérieure influe sur la consommation, avec un optimum autour d’une vingtaine de degrés. Plus froid et le temps de chauffage du moteur prétérite le rendement énergétique. Plus chaud et l’utilisation de l’air conditionné et le rendement des batteries ont un impact (référence). La gomme et la pression des pneus est également un contributeur significatif, beaucoup d’enthousiastes roulent d’ailleurs avec des pneus surgonflés à 44/42 PSI (3 bars à l’avant, 2.9 à l’arrière) au lieu de 35/33 (2.4/2.3) recommandés pour les Goodyear Integrity. Notre voiture a d’ailleurs été livrée par le concessionnaire avec ces pressions.

Conduire hybride

La solution la plus simple consiste à ne porter aucune attention aux spécificités de la voiture, et à accélérer et freiner comme avec n’importe quelle autre auto. La technologie s’occupe du reste et gèrera au mieux la situation pour minimiser la consommation. Le plus difficile est de s’habituer au silence, à l’absence de tout bruit lorsqu’on presse le bouton Start, met la boîte en ‘R’ ou en ‘D’, et que la voiture démarre sans aucun bruit.

La micro-manette de sélection de marche, avec le mode ‘B’ de frein moteur et récupération d’énergie accrue.

En plus des positions Reverse/Neutral/Drive (Park est commandé par un bouton à pression), le petit joystick offre une cinquième position appelée B pour Brake. Ce mode peut être utilisé pour augmenter la régénération électrique en descente ou décélération, maximisant ainsi la récupération d’énergie en faisant tourner le générateur MG1 plus vite et évitant le recours aux freins. Utiliser le mode B judicieusement permet de mieux recharger les batteries et donc augmenter l’énergie disponible pour soulager ou remplacer le moteur thermique.

Le moniteur d’énergie, indiquant les flux d’énergie et l’état de charge la batterie (niveau indiqué en bleu).

Le « pulse & glide” est un style de conduite contraire à l’intuition : accumuler de l’énergie cinétique par des impulsions courtes sur le moteur suivies par des périodes de pseudo roue libre. En étant fin avec l’accélérateur, il est possible de mettre la Prius dans un mode intermédiaire où, moteur arrêté, la voiture file sur sa lancée, ne régénérant pas d’énergie mais n’en consommant pas non plus. Les ingénieurs de Toyota n’ont pas inventé le mouvement perpétuel, mais la résistance au roulement de la Prius est tellement faible que la stratégie est réputée viable en terrain peu accidenté. La mathématique est simple : 500m de « pulse » à 5L/100km de consigne suivi par 500m de glide équivaut à un kilomètre à 2.5 L/100km.

Le « warp stealth », qui pourrait être traduit par transportation furtive, est le nom très Star Wars donné au déplacement sans combustion, que ce soit en propulsion électrique pure ou moteur arrêté. Le séparateur de couple impose une vitesse maximale en mode de propulsion purement électrique (moteur arrêté) de 68 km/h. Au-delà, le moteur doit obligatoirement tourner, même s’il n’est pas forcément alimenté d’essence. La notion de furtivité provient de l’absence de bruit, la zénitude automobile, le tai-chi sur quatre roues. Potentiellement dangereux pour les piétons, au point où un député californien, Alan Lowenthal, a fait voter une motion demandant au gouvernement d’étudier des solutions pour rendre les voitures hybrides plus bruyantes. Un comble !

Entretien et fiabilité

Curieusement, Toyota USA impose des intervalles de vidange ridiculement courts de 6 mois ou 10’000 km. Rien de choquant pour les locaux éduqués à faire des vidanges, mais surprenant venant d’une Europe ou les intervalles entre services atteignent couramment le triple. En Suisse, l’importateur préconise 12 mois ou 15’000 km. Pour le reste, un peu d’essence de temps à autres, le groupe propulseur se fait totalement oublier. En tenant compte de l’amortissement et de la plus value sur le prix d’achat, notre voiture aurait pour l’instant un cout kilométrique négatif.

Le système Hybrid Synergy Drive de Toyota est maintenant produit en très grande série et reconnu comme fiable si on respecte deux consignes simples :

1)  ne JAMAIS tomber en panne d’essence et épuiser les batteries pour atteindre une station.

2)  ne JAMAIS remplir à raz bord le réservoir à ladite station, s’arrêter au premier click du pistolet.

Les Prius dépassant les 200’000 kilomètres ne sont pas rares, et la popularisation du modèle chez les conducteurs de taxi se traduit par de très forts kilométrages de l’ordre du demi million de kilomètres. Dans ce mode d’utilisation sévère, les batteries semblent tenir entre 350 et 500’000 km. Tous les indices concordent : malgré une complexité technique significative, la Toyota Prius est un produit sans vulnérabilité particulière.

Tuning

La communauté de tuners de Prius est active et techniquement sophistiquée, troquant les jantes de 24 pouces, peintures pailletées et bonbonnes de protoxyde d’azote pour d’autres types de développements. Les plus modérés se concentrent sur le blocage des grilles d’aération de la calandre en hiver pour accélérer le réchauffement du moteur et donc améliorer la conso. L’utilisation d’huile synthétique en lieu et place de l’huile minérale d’origine est également populaire. On passe ensuite aux logiciels de lecture sur PDA de la multitude d’informations transitant sur le bus CAN de la voiture. Une source d’inspiration pour les bidouilleurs. On passe ensuite à l’artillerie lourde : augmentation  radicale la capacité des batteries en rajoutant des blocks de cellules NiMH, certains jusqu’à un massif 24 Ah, soit 4x plus que d’origine ! Avec de telles capacités de récupération d’énergie, l’effet sur la consommation est réputé spectaculaire. Prudence cependant, les batteries rechargeables ne pardonnent pas les bricolages approximatifs.

Caractéristiques techniques

* Puissance maximale cumulée des deux groupes propulseurs, celle-ci est théorique car obtenue à des régimes différents.
** Monte d’origine sur les modèles nord américains.

Prix des principales options

Pack premium 1: antibrouillards, smart entry/start, système audio JBL : 2150 CHF
Pack premium 2 : Premium 1 + navigation à écran tactile et Bluetooth : 5750 CHF
Peinture métallique : 600 CHF
Intérieur cuir : 2200 CHF

Liens

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