Les petits moteurs à la fête au salon de Francfort

Si l'électrique et l'hybride ont dominé les débats, le salon de Francfort a été marqué aussi par l'apparition de motorisations à petite cylindrée, performants et très sobres. Ainsi, Ford a par exemple élargi sa gamme de moteurs EcoBoost avec un nouveau 1,0 litre à trois cylindres, qui sera disponible sur la Focus, le C-Max et le B-Max dès l’année prochaine. Début 2012, la Focus le proposera en deux niveaux de puissance : 100 ch avec boîte de vitesse manuelle à cinq rapports, 120 ch avec six rapports. Avec sa cylindrée de seulement 1,0 litre, ce moteur EcoBoost à trois cylindres sera le plus petit actuellement produit par Ford. Malgré ses dimensions modestes, sa puissance et ses performances sont dignes d’un bloc à essence de 1,6 litre, mais avec moins de 120 g/km de CO2 sur la Focus.


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Ford a par ailleurs montré deux nouveaux modèles à bas CO2.

La nouvelle Focus ECOnetic Technology – dotée de la technologie d'adsorption des oxydes d'azote pour la première fois sur un diesel Ford (le 1,6 litre Duratorq TDCi) – affiche des émissions de CO2 de 89 g/km seulement. Avec une consommation de 3,4 litres de carburant, moteur diesel, elle devient ainsi la plus sobre des familiales non hybrides en Europe. Son lancement est prévu début 2012. Quant à la nouvelle Fiesta ECOnetic Technology, qui est la première Fiesta équipée du système Auto-Start-Stop, elle n'émet que 87g/km et consomme seulement 3,3 l/100 km.

Chez Volvo, on va abandonner les 5 et 6 cylindres au profit de nouveaux 4-cylindres qui permettront aux futurs modèles de la marque de gagner jusqu'à 90 kg. Un gain de poids qui se répercutera également sur la consommation de carburant, de 35 % inférieure à celle des voitures de la gamme actuelle. Cette vision s'est concrétisée sur le concept car You. Les nouveaux moteurs essence et diesel satisferont à toutes les normes sur les émissions à travers le monde jusqu’en 2017.. La marque suédoise a aussi prévu de tester le KERS, dérivé de la Formule 1, en veu d'une application en série. Ce système de récupération de l'énergie cinétique au freinage fera diminuer les consommations de carburant et gagner jusqu'à 80 chevaux de puissance.

Vu aussi à Francfort : le 1,4 L TSI de Volkswagen avec sa désactivation des cylindres. Dès le début de 2012, la marque va en effet utiliser une technologie bien connue, mais qui était jusqu'ici réservée à des modèles plutôt haut de gamme et de grosse cylindrée. La désactivation des cylindres sera donc appliquée sur des moteurs produits à très gros volume. L'astuce consiste à couper 2 des 4 cylindres quand la pleine puissance n'est pas nécessaire. Le gain est ainsi de 0,4 L/100 km selon le cycle européen NEDC. On peut même gagner jusqu'à 0,6 L, quand le système Stop/Start est intégré. Selon VW, les bénéfices de cette technologie sont enregistrés à vitesse constante et modérée. En roulant par exemple à 50 km/h, en 3ème ou en 4ème, on pourrait économiser 1 litre de carburant. Cette technologie permettra au constructeur allemand de se conformer sans souci avec la future norme Euro 6 de 2014. La marque précise qu'en mode désactivation, le gain en consommation n'aura pas d'effets indésirables. Même avec deux cylindres en moins, l'équilibre du moteur 1,4 L TSI arrive à réduire le bruit et n'engendre que peu de vibrations.

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Renault a fait aussi très fort sur le salon de Francfort avec son TCe 115, dont l'autonomie est comparable à celle d'un moteur diesel.

Malgré une cylindrée abaissée à 1,2 L, ce 4 cylindres avec turbo et injection directe offrira 5 ch de plus et un couple de 190 Nm. Mais surtout, la consommation de carburant sera réduite de 25 %, soit un gain d’1,5 L/100 km par rapport au moteur précédent, le 1.6 L 16v 110 ch. Pour arriver à un tel résultat, Renault n'a pas hésité à faire appel aux ingénieurs de la marque en F1. Spécialistes du downsizing, ils ont réussi à obtenir 100 ch par litre, ce qui est exceptionnel pour un 1,2 L. Précisons que ce bloc moteur a été réalisé entièrement en aluminium et qu'il intègre donc certaines technologies utilisées en Formule 1, comme l'architecture carrée, la réduction des frottements, une pompe à huile à cylindrée variable, une chaîne de distribution à bas frottements, un traitement de surface sur les poussoirs d'arbres à came et des jupes de piston graphitées. La distribution variable et un Stop & Start viennent compléter le dispositif. Ce tout nouveau moteur arrivera à partir du 1er semestre 2012 sur la famille Mégane et Scénic. Renault pense même le décliner prochainement en une version TCe de 90 ch avec un 3 cylindres de 900 cm3.

Une sportive qui passe sous la barre du litre, c'est possible chez le groupe Fiat, qui a élargi à Alfa Romeo sa motorisation TwinAir. La MiTo disposera désormais du moteur bicylindre 0.9 L dans sa déclinaison 85ch, un bloc qui jouera ainsi les intermédiaires entre les blocs essence 1.4 MPI (70 et 78ch) et le MultiAir de 105ch. Doté d'un turbo, ce moteur développe un couple de 145Nm pour des émissions de 98g de CO2 par km. Un résultat qu'Alfa Romeo attribue au système DNA qui permet d'adapter le comportement de la voiture à la carte.

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Renault se rêve en architecte de la mobilité

Renault n'est plus un "créateur d'automobiles", mais un "architecte de la mobilité". Après une phase marquée par le design (plus ou moins réussi), le nouveau credo de la marque est la mobilité durable pour tous. Une stratégie qui s'accompagne du slogan "changeons l'automobile" ("Drive the change" en anglais). Dans le cadre d'un récent atelier environnement, le constructeur a fait le point sur son programme de voitures électriques, ainsi que sur les moyens mis en oeuvre pour réduire les émissions de CO2. Car, pour ceux qui n'auraient pas compris, Renault continue à faire des voitures thermiques et continuera longtemps à en faire, malgré une "hyper communication" qui sème le trouble.




A travers le programme eco2, Renault s'est lancé dans une approche globale qui consiste à produire avec moins d'énergie et à mieux recycler les déchets en fin de vie. Ainsi, dès 2008, la Mégane était compatible avec le souhait de Bruxelles de faire des voitures recyclables à 85 % (mais d'autres y arrivent aussi), grâce à son éco-conception. Elle contient 23 kg de matières recyclées. L'objectif est aussi de réduire le poids avec des matériaux plus légers, en jouant sur la structure de caisse, en intégrant les fonctions (deux en un) et en réduisant la masse unitaire de chaque composant. Le gain de poids attendu est de 100 à 200 kg sur les prochaines générations. Pour réduire à la fois les émissions et la conso, le travail porte sur l'aérodynamisme, la baisse de la résistance au roulement (grâce aux pneus) et des solutions moteur. La baisse de cylindrée (downsizing*) sur les VP et les utilitaires - essence comme diesel, une cartographie et des rapports de boîte qui privilégient la baisse de conso, la recirculation des gaz et une meilleure gestion thermique sont autant de facteurs de progrès.
*1,5 et 1,6 L dCi pour le diesel, Tce 100 et 130 ch en essence.
Renault va aussi, avec du retard sur la concurrence, mettre en place le Stop/Start et la boîte à double embrayage.

Voir la vidéo sur le double embrayage :



C'est en revanche le premier constructeur à développer une formation à l'éco conduite avec l'aide de "Key Driving Competences". Le programme Drive eco2 sera proposé sur simulateur et sur route (auto et même PL) dans toute l'Europe.

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En ce qui concerne le véhicule électrique, Renault prévoit une introduction de modèles à partir de 2011. Ce ne sera d'ailleurs pas avant l'été. La marque a aussi fait un point sur les pré-réservations, ouvertes depuis le 15 avril dernier, sur le site renault-ze.com. On en dénombre à ce jour 2500, dont 80% pour Fluence Z.E. et 20% pour Kangoo Express Z.E., essentiellement de la part de clients particuliers (87%). Sans vouloir être "insultant", ce n'est pas un volume exceptionnel au niveau européen. Peugeot a autant de réservations sur la seule Ion et Nissan revendique 19 000 clients pour la Leaf au Japon et aux USA !



Petite précisions techniques sur les batteries lithium-ion : la batterie se compose de 48 modules de puissance, disposés en deux rangées côte à côte. Chacun de ces modules, de la taille d’un PC portable, comprend 4 cellules élémentaires. C’est à l’intérieur de ces cellules qu’ont lieu les réactions électrochimiques permettant de produire du courant ou de stocker de l’énergie. Les 4 cellules de chacun de ces modules délivrent 8,4V, soit 400V pour la totalité des 48 modules composant la batterie. Ces batteries lithium-ion compactes et innovantes sont fabriquées par la société AESC (Automotive Energy Supply Corporation), une co-entreprise Nissan – NEC. Elles n'ont pas d’effet mémoire de charge, ne nécessitent aucun entretien et conservent entre 80 % et 100% de leur capacité sur une durée de six ans en moyenne.

Voir le diaporama Kangoo ZE :



Voir le diaporama Fluence ZE :



Alors, bilan ? Renault reste sur la ligne d'une gamme électrique et affiche avec Nissan une soixantaine de partenariats dans le monde. Le pari de l'électrique repose sur des subventions et sur un accompagnement des gouvernements et collectivités pour mettre en place une infrastructure de recharge. Mis à part le cas atypique d'Israël où une centaine de stations d'échange de batteries de Better Place seront déployées dès 2011, il reste à voir comment cette stratégie va se concrétiser. Etre un architecte de la mobilité ne suffit pas à faire avancer la planète automobile.

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Quel avenir pour le moteur diesel ?

La Société des Ingénieurs de l'Automobile (SIA) organise aujourd'hui et demain un congrès international sur le moteur diesel à Rouen à l'INSA (Institut National des Sciences Appliquées). C'est un événement de grande ampleur, qui se déroule en partenariat avec le pôle de compétitivité Mov'eo, les Universités de Karlsruhe et Londres, ainsi qu'avec Polytechnique à Turin. Les plus grands experts du monde vont se pencher sur le potentiel du moteur diesel, qui apporte aujourd'hui une réponse satisfaisante en matière de réduction des émissions de CO2, mais qui doit faire face à une complexité technique qui engendre des coûts croissants. Alors, quel avenir pour le diesel ? Le point d'orgue de ce congrès sera une table ronde, que j'ai l'honneur d'animer, et qui réunira :
Christian Chapelle (VP Powertrain and chassis engineering, PSA Peugeot Citroën)
Odile Desforges (Executive VP Engineering and quality, Renault)
John Fuerst (General Manager, Diesel engine management systems, Delphi)
Juergen Gerhardt (Senior VP Diesel system engineering, Bosch)
Helmut List (CEO AVL List)
Accéder au site du congrès :
http://www.sia.fr
/evenement_detail_motorisations_diesel_face_au_1044.htm




Voici quelles sont les projections des experts :
Jusqu'à Euro VI (2014) : moteurs conventionnels avec de l'injection piézo*, des pièges à NOx (oxydes d'azote) et l'apparition de la catalyse SCR (avec un additif à base d'urée), moteurs à trois cylindres (downsizing) pour les petits véhicules ou solutions low cost du type "derating" (on dégonfle des moteurs pour les réduire en performances et en émissions)
*Exemple : la Polo Blue Motion à 87 g de CO2 par km avec des injecteurs solénoïdes de Delphi
En 2020 et au-delà : transfert du diesel vers les véhicules haut de gamme et les utilitaires, hybrides diesel et "plug in"
De l'avis de tous les experts, le diesel a encore un potentiel. On peut améliorer la combustion en jouant encore sur l'injection (aussi sur la qualité des carburants), la gestion du moteur et en réduisant le coût du post-traitement qui est un vrai frein. Le monde ne sera pas "tout-électrique" en 2020, même si l'hybridation (Stop/Start ou "full hybrid") sera plus généralisée.
D'autre part, le diesel pourrait aussi se faire une place sur les marchés émergents comme l'Inde (peut être un jour la Chine, qui mise plus sur l'essence et l'hybride), voire les USA avec le clean diesel. Les européens, qui ont inventé le diesel, continueront à l'utiliser, et en particulier chez les constructeurs allemands. Mais, la suprématie du "mazout" sera disputée par l'électrique et l'essence...

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Moteur Scuderi : un concept de downsizing qui réinvente le 4 temps

De la même façon que le français MCE-5 avec son moteur à taux de compression variable, le groupe américain Scuderi fait parler de lui depuis plusieurs années avec un moteur 4 temps à haut rendement qui permettrait de réduire la consommation de carburant, tout en réduisant la taille du moteur et en augmentant la puissance. On en reparle, car la société était récemment à Detroit dans le cadre du congrès de la SAE et elle sera à Engine Expo à Stuttgart au mois de mai. La dernière évolution du moteur affiche une taille réduite de 29 % et une conso en baisse de 14 % (avec un turbo porté à 3,2 bars). Et, comme vous pouvez l'imaginer, la réduction de la taille des moteurs (downsizing) est plus prioritaire dans l'industrie automobile que le passage des gammes à l'énergie hybride ou électrique.




Le moteur Scuderi fonctionne selon un cycle divisé qui répartit les quatre temps d’un cycle de combustion sur deux cylindres. Le cylindre de gauche est comparable à un compresseur d’air qui gère l’admission et la compression, alors que le cylindre de droite gère la combustion et l’échappement. Le pont clé est la compression de l’air avant l’inflammation. Ainsi, le moteur réduit jusqu’à 80 % les émissions de NOx et améliore de 50 % la consommation de carburant, par rapport à un moteur à essence classique. Le moteur n’effectue qu’un seul tour de vilebrequin par cycle de combustion et offre, grâce à l’allumage après le point mort haut (PMH), davantage de couple et de rendement thermodynamique, tout en réduisant ses émissions comparativement aux moteurs actuels.

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Des tests ont été réalisés par un institut indépendant (Southwest Research Institute). Ils indiquent qu'en modélisation, un moteur atmosphérique Scuderi de base installé sur un modèle Chevrolet Cavalier 2004 consomme 25 % de carburant en moins. Le chiffre atteint même 36 % quand il s'agit du moteur atmosphérique air-hybride (un autre version du projet). Si le potentiel se confirme, le concept pourrait intéresser les constructeurs automobiles qui pourront ainsi satisfaire à la future norme antipollution sévérisée Euro 6 applicable en 2014, avec un meilleur rendement. Un rapport sur les résultats du programme de simulation Scuderi est attendu dans le courant de l’année.

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