Les premières tentatives américaines d'hybride oubliées de Détroit

L'histoire de l'automobile hybride commence presque toujours au même endroit pour tout le monde : les travaux de Ferdinand Porsche sur la Lohner-Porsche vers 1900-1901, puis la Toyota Prius arrivée en 1997. La plupart des périodes entre les deux passent pour une case vide dans le récit classique. Or, dans cette case se trouvaient, dans le Chicago et le Detroit des années 1910, de sérieuses tentatives américaines réunissant essence et électricité dans un même châssis ; la plus concrète d'entre elles était la Woods Dual Power . Sur cette page, nous examinons en détail ces tentatives hybrides américaines oubliées, les raisons de leur création et les raisons de leur abandon.

Pourquoi l'hybride est-il devenu un sujet d'actualité dans l'Amérique des années 1910 ?

Vue d'aujourd'hui, les premières tentatives hybrides peuvent sembler une complexité inutile. Le tableau du milieu des années 1910 était moins clair. Les voitures à vapeur exigeaient un temps de chauffe avant utilisation, les électriques lutte-yaient contre l'autonomie et le temps de charge. Les voitures à essence avaient aussi leurs problèmes : des machines bruyantes, sales, exigeant de l'entretien et le plus souvent démarrées à la manivelle.

Une seule comparaison suffit à montrer l'écart d'échelle. Detroit Electric, le constructeur d'automobiles électriques le plus performant de l'époque, a vendu moins de 5 000 véhicules en 1914, son année record. La même année, Henry Ford a vendu plus de 200 000 Model T, chiffre qui a doublé en 1916. Les constructeurs de véhicules électriques cherchaient un moyen d'inverser cette courbe ; l'hybride était la réponse d'ingénierie la plus logique à ce problème. Combiner les forces des deux technologies dans un même châssis était exactement la logique qui sous-tendait les débats sur l'hybride rechargeable dans les années 2010.

Comment fonctionnait la Woods Dual Power ?

La Woods Motor Vehicle Company, fondée en 1899 à Chicago, était une entreprise produisant des automobiles électriques et des véhicules commerciaux. Son fondateur, Clifton Edgar Woods, était l'un des pionniers du domaine des véhicules électriques ; il avait écrit en 1900 l'un des premiers livres sur l'automobile électrique. La Dual Power présentée par l'entreprise en 1916 était une hybride essence-électrique bâtie sur cette expérience et produite entre 1917 et 1918.

L'architecture du système reste pédagogique encore aujourd'hui. Au centre se trouve un moteur essence L-head quatre cylindres en ligne d'origine Continental, d'une puissance de 14 ch, d'une cylindrée de 68,7 pouces cubes (environ 1 125 cm3). Il est accompagné d'un « dynamotor » d'origine General Electric - c'est-à-dire une machine DC à enroulement compound pouvant fonctionner à la fois comme moteur et comme générateur, d'une puissance de 5-6 ch , en 48 volts / 60 ampères . Les deux sont reliés par un embrayage électromagnétique fabriqué par Cutler-Hammer. Côté batterie, on trouve une production spéciale d'Exide, à 24 cellules, 115 ampères-heures de capacité ; détail intéressant : ce pack faisait environ la moitié de la taille et du poids des packs de batteries des voitures purement électriques de l'époque.

La décision la plus remarquable : le véhicule était dépourvu de boîte de vitesses. 15 mph et en marche arrière, seul le moteur électrique fonctionnait. Au-delà de cette vitesse, le moteur à essence entrait en action via un embrayage électromagnétique et transmettait son couple à travers l'induit du moteur électrique. Autrement dit, le moteur à essence était directement connecté à une chaîne de transmission à un seul rapport, sans aucun type de sélecteur de vitesse. L'engagement du couple maximal du moteur électrique dans la plage de basse vitesse constitue la même justification physique que les architectures hybrides d'aujourd'hui utilisent encore.

Des détails impressionnants pour l'époque : charge en roulant et freinage régénératif

L'une des caractéristiques vantées dans le catalogue 1916 de la Dual Power était son démarrage. Alors que les démarreurs électriques n'étaient pas encore répandus, le fait que la dynamotor puisse démarrer électriquement le moteur à essence était un véritable avantage ; le véhicule était même initialement équipé d'une manivelle de démarrage fixe sous le radiateur, solution ajoutée par la suite.

Le système comprenait les deux concepts que le lecteur moderne reconnaîtrait. La charge en roulant : la dynamotor, passant en mode générateur, pouvait recharger les batteries en marche ; c'est pourquoi le véhicule était commercialisé comme « autonome en charge ». Le freinage régénératif : dans la terminologie de l'époque, « dynamic braking », 6 mph entrait en action au-delà de cette vitesse. On trouvait même une notion précoce de gestion de batterie ; les ingénieurs des années 1910 savaient que la surcharge et la décharge complète entraînaient le « gassing » et le « sulphating » des plaques de la batterie, et Woods encourageait une utilisation dans la plage de 10 à 30 mph.

Une architecture concurrente : la transmission électromagnétique d'Owen Magnetic

Woods n'était pas un cas isolé. Owen Magnetic était une voiture de luxe produite de 1915 à 1922 - d'abord à New York, puis à Cleveland, et enfin à Wilkes-Barre dans sa dernière phase. Basée sur la conception de transmission électromagnétique de l'inventeur Justus B. Entz, le moteur à essence y faisait tourner un générateur, la puissance électrique entraînant les roues arrière. Techniquement, il s'agissait donc d'une exploration précoce de l'architecture hybride en série d'aujourd'hui. Les frères Raymond et Ralph Owen, avec le soutien de Baker Electric et de Rausch & Lang, ont lancé la production en 1915 ; la fourchette de prix de 1916 était de 3.000 à 6.000 dollars, soit bien plus que celle de la Dual Power elle-même. C'est pourquoi l'Owen Magnetic est parfois désignée comme « environ 80 ans avant la Prius » - une description qui met en lumière l'écart entre 1917 et 1997.

Pourquoi la Woods Dual Power a-t-elle échoué ?

Techniquement, le système était sophistiqué et il est admis qu'il fonctionnait comme annoncé. Sur le plan commercial, aucune composante n'a pris. Les causes mesurables de l'échec sont claires :

• Prix : 2 650 dollars, soit l'équivalent d'environ quatre Model T ou de deux Buick. En 1918, lorsque le châssis fut allongé de 124 pouces et que le moteur passa à 95 CID, le prix monta à 2 950 dollars, sans que les ventes augmentent.
• Performances : Une vitesse maximale de 35 mph était insuffisante pour la clientèle de luxe dans un marché où la Model T atteignait 40-45 mph.
• Maturité : Le système n'était pas aussi fluide et fiable que promis ; des modifications ont dû être apportées en 1917.
• Marché : La part de marché des véhicules électriques déclinait déjà rapidement ; l'hybride est apparu comme un produit tentant de sauver un segment en déclin.

Le verdict résumé est d'une brutalité radicale : l'hybride cher, lent et difficile à entretenir n'a pas pu connaître le succès commercial. La firme Woods a fait faillite en 1918 ; au total, une poignée de Dual Power et moins de 14 000 véhicules de marque Woods ont été vendus. L'approche marketing reflétait aussi les conventions de l'époque : l'accent mis sur la « facilité d'utilisation » visait principalement les conductrices, comme c'était le cas pour les purement électriques.

Combien d'exemplaires subsistent et où peuvent-ils être vus ?

Aujourd'hui, le nombre connu est de quatre, probablement cinq. L'exemple le plus important est le véhicule du musée The Henry Ford à Dearborn : d'origine, dans son état préservé, et affichant 11 085 miles au compteur ; l'exemplaire de 1917 est visible dans l'exposition « Driving America » du musée. Un exemplaire se trouve dans une collection muséale de la région de Los Angeles ; le travail de conservation a été réalisé par Howard Auto Preservation. Le seul exemplaire connu en état de marche se trouve au Louwman Museum, aux Pays-Bas. Il est indiqué qu'une carrosserie a été montée sur un châssis Stanley Steamer et qu'un autre exemplaire a été recarrossé en roadster style Hispano-Suiza ; un exemplaire de 1917 accidenté a été mis en vente pour environ 48 000 dollars .

Ces véhicules étaient-ils vraiment le « premier hybride » ?

Non - et la question de la priorité relève de l'historiographie. La plupart des sources désignent le travail de Ferdinand Porsche sur la Lohner-Porsche comme le premier hybride : le prototype présenté en 1900, et le modèle Mixte de 1901 utilisait le moteur à combustion interne pour entraîner un générateur ; en 1902, Porsche remporte le rallye de l'Exelberg avec ce véhicule. Certaines sources datent le prototype Semper Vivus de l'Exposition universelle de Paris de 1900 et sa production de 1901. Cela dit, un récit historique populaire présente directement la Woods Dual Power de 1917 comme « la première voiture hybride » ; il existe une telle incohérence sur la datation et la priorité. Le bon cadre est le suivant : si la Lohner-Porsche est le premier hybride, la Dual Power fut la première tentative sérieuse de production en série aux États-Unis.

Il faut également noter le récit des "80 ans d'oubli". L'Owen Magnetic de 1916, datant d'environ quatre-vingts ans avant la Prius, soutient ce récit ; mais ce qui avait disparu, ce n'était pas l'idée, c'était la viabilité économique. Le design de Viktor Wouk de 1974, basé sur la Buick Skylark et considéré comme le premier hybride moderne, puis la Prius, dont 18 000 exemplaires furent vendus au Japon en 1997, et la Honda Insight biplace arrivée sur le marché fin 1999, montrent l'entrée en scène de la même idée architecturale lorsque la batterie et l'électronique de puissance ont enfin mûri. La dynamotor de Woods était le premier schéma de ce paquet technologique, établi quatre-vingts ans trop tôt.

Conclusion : une idée d'ingénierie et une réalité de marché

L'histoire de la Woods Dual Power prouve que l'idée de la voiture hybride a également vécu en Amérique dans les années 1910 et qu'elle y est devenue un produit concret. Le système comprenait la charge en roulant, le freinage régénératif, le démarreur électrique et même la conscience de préserver la durée de vie de la batterie. Ce qui manquait, ce étaient deux variables qu'aucun ingénieur ne pouvait corriger : la puissance et le coût. Pour qu'un véhicule roulant à 35 mph, quatre fois plus cher, puisse se vendre sur le même marché que la Model T, il ne fallait pas de la physique, mais de l'économie - et cette économie ne s'est formée que quatre-vingts ans plus tard, dans les années où l'hybride portait le nom de Prius.

Sources

• Ce n'était pas la première hybride, mais la Woods Dual Power de 1917 était une merveille à assistance électrique
• Pionnière de l'hybride : la Woods Dual Power de 1916
• Woods Motor Vehicle Company
• Conservation de véhicules | Coupé Woods Dual Power
• Owen Magnetic
• Lohner-Porsche
• L'histoire de Porsche commence à l'électrique
• La première automobile hybride | Les moteurs de notre ingéniosité
• Jalons : Toyota Prius, le premier véhicule hybride produit en série au monde, 1997