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samedi 29 septembre 2012

Objectif moins 200 kg après 2020

Dans le cadre des Rencontres Automobiles de Laval, qui étaient placées sous le signe des normes environnementales (contraintes ou opportunités ?), les acteurs présents ont évoqué l'allègement qui devient un axe stratégique pour les constructeurs automobiles. PSA Peugeot Citroën a ainsi exposé sa vision. L'objectif est de réduire immédiatement de 110 kg* la masse des véhicules pour gagner 10 g de CO2 et de se fixer l'objectif - ambitieux - de 220 kg après 2020. Pour y arriver, le groupe français compte utiliser de l'aluminium, du magnésium, mais surtout des matériaux composites dont la part est appelée à croître de façon significative.


Le message clé est qu'un groupe comme PSA ne va pas seulement chercher à réduire le CO2 par l'hybridation ou le moteur électrique. Comme on peut le voir sur ce schéma, le gain en conso pur (- 10 % à court terme) n'est qu'un des paramètres, avec l'aérodynamique et la résistance au roulement. Il est intéressant de noter que le poids des véhicules est passé de 750 à 1250 kg en moyenne (presque le double !) entre les années 70 et maintenant, et que chez PSA les modèles prenaient en moyenne 15 kg par an. Un phénomène qui peut s'expliquer par l'augmentation de la taille de la carrosserie, de celle des roues, par le poids du moteur diesel (plus lourd que l'essence), et par l'ajout au fil des ans des dispositifs de sécurité passive, des équipements de confort et de l'isolation phonique.
Alors, que compte faire PSA Peugeot Citroën ? Jouer à la fois sur l'épaisseur, la densité et la surface de la pièce. Le groupe va aussi employer un mix de matériaux, dont les aciers à très haute résistance, les alliages d'aluminium (bloc moteur, roues) et le magnésium, ainsi que les composites (fibres de verre, fibres de carbone, fibres naturelles, matrices thermoplastique ou thermodurcissable). La voiture de demain sera multi matériaux. On pourrait bien sûr mettre l'accent sur une de ces solutions. Ainsi, on pourrait gagner dans l'absolu 50 kg sur un véhicule tout acier à très haute résistance, 150 kg avec des alliages d'aluminium et 200 kg avec exclusivement des composites et des polymères. Mais, bien sûr, ce ne sera pas le cas pour des raisons liées au coût et pour des contraintes diverses. Pour sa part, Renault qui était aussi présent à cette conférence, a manifesté son intérêt pour les composites et a fait part de son attrait pour l'IRT Jules Verne - labellisé à Nantes dans le cadre du Grand Emprunt - et qui sera spécialisé dans ce domaine.


L'autre tendance est l'intégration plus poussée de matériaux verts (matériaux recyclés, fibres naturelles, polymères). L'objectif est de passer de 20 % aujourd'hui à 30 % en 2015, tout en maintenant la qualité et la sécurité, sans augmentation de la masse et du coût.

*Le résultat sera visible sur un futur modèle de la gamme, mi 2012.

vendredi 21 septembre 2012

Concept Plastic Omnium : objectif 110 kg de moins


Voici un concept car que peu de monde a vu au salon de Francfort, et pour cause : il n'était visible qu'en coulisses du stand et sur invitation. Comme d'autres équipementiers, le français Plastic Omnium profite de l'événement pour présenter à ses clients des solutions d'avenir. Le Concept by PO est une maquette à échelle 1 qui montre comment, grâce à des matériaux composites, on peut réduire la masse d'un véhicule de 110 kg. Soit, un gain de 45 % par rapport à une structure en acier conventionnelle. Plastic Omnium a utilisé des thermoplastiques et des composites hautes performances, en employant le matériau le plus adapté à chaque application. Tout est fait "maison", à l'exception des pièces en bleu. Il est rassurant de voir que la France s'active aussi sur le chantier de l'allègement, qui est un thème majeur chez les constructeurs allemands.



Trois niveaux de performance sont illustrés sur le concept de caisse présenté sur le stand Plastic Omnium :
- Les composites semi-structurels sont renforcés par des fibres de verre coupées. Ces matériaux offrent des performances mécaniques satisfaisantes pour des doublures ou des panneaux non structurels. La liberté de design et l’intégration de fonctions sont maximales.
- Les composites hautes performances comportent des renforts tissés en fibres continues. Des taux de renforts au-delà de 50 % permettent d’utiliser ces matériaux sur des pièces structurelles dans les planchers, traverses et poutres.
- Les composites très hautes performances sont des matériaux renforcés par des fibres de carbone hautes performances. Les fibres sont principalement utilisées en renforts unidirectionnels et orientées suivant les directions des efforts principaux. Les taux de renforts peuvent atteindre 80 %.


Avec 25 000 tonnes de matériaux composites transformées par an, Plastic Omnium est N 1 en Europe, détenant 30 % du marché des applications composites automobiles. L'intégration d'Innoplast a permis à PO d'acquérir cette position dominante. L'équipementier propose un allègement à la carte, chacun des composants pouvant être pris séparément. Et, mieux encore : il a prévu aussi l'intégration de certaines pièces sur les chaînes de montage déjà existantes (et prévues pour accueillir l'acier). Une chose est sûre : l'arrivée progressive de véhicules électriques et hybrides va entraîner une évolution de ce qu'on appelle la caisse en blanc.


Et pour terminer, un mot des hayons hybrides. PO est le seul équipementier à associer en série le thermoplastique et les composites thermodurcissables, sur ce hayon "Higate", unique sur le marché et qu'on trouve par exemple sur la Peugeot 508 SW et le Range Evoque. Il est composé d’une peau peinte en thermoplastique et d’une structure en composite. La peau extérieure présente un rendu final identique à celui d'un hayon classique, une liberté de forme qui permet d’intégrer de nombreuses fonctionnalités ainsi qu’une résistance aux petits chocs. La doublure interne garantit, elle, la rigidité mécanique de l’ensemble et un coefficient de dilatation thermique identique à la tôle.
Le gain en poids est de 30 %.

Voir le diaporama :

mercredi 27 juin 2012

Le véhicule du futur concerné par le Grand Emprunt


Le Président de la République a fait le point hier sur le Grand Emprunt. Il a fait un état de l'avancement de ce programme de 35 milliards d'euros d'investissement, qui repose en grande partie sur une économie verte. Le véhicule du futur est l'un des secteurs prioritaires de l'industrie, tout comme l'aéronautique, et captera une enveloppe d'un milliard. L'accent sera mis en particulier sur la voiture électrique. L'automobile sera également impactée par d'autres domaines, comme par exemple les réseaux intelligents de type "smart grid" (250 millions), ou encore l'économie numérique (4,25 milliards d'euros) avec le "cloud computing" et le logiciel embarqué.



A ce jour, 5 projets de véhicules du futur ont été avalisés pour un montant de 35 millions d'€. L'un d'eux est par exemple le projet CROME, qui est une expérimentation de l’usage de véhicules électriques ou hybrides rechargeables dans une zone transfrontalière. C'est une initiative franco-allemande, localisée dans la région de Strasbourg en France et du Bade-Wurtemberg en Allemagne. Elle est soutenue par des acteurs majeurs comme EDF, Schneider Electric, PSA et Renault en France, EnBW, Bosch, Siemens, Daimler et Porsche en Allemagne. S’y ajoute la participation de centres de compétence et de laboratoires de recherche. CROME testera l’interopérabilité des systèmes de recharge et permettra d’influencer les normes et la standardisation de solutions transnationales.


L’automobile est concernée également par un autre projet, portant sur les biocarburants et les biomatériaux. Le projet PIVERT, du nom d'un institut d’excellence, est spécialisé dans la chimie du végétal. Il permettra ainsi d’optimiser des ressources agricoles et forestières et de produire de façon renouvelable et durable des produits de la vie quotidienne, dont des biocarburants, en respectant les principes de la chimie verte. Le projet rassemble des acteurs industriels majeurs (Maguin SAS, PCAS, Rhodia, SNC Lavalin SAS, Sofiprotéol).


Un troisième exemple concerne les matériaux composites. Ce projet est porté par l’IRT Jules Verne à Nantes, axé sur l’ingénierie et les technologies avancées de production de matériaux composites, métalliques et de structures hybrides. Ce nouvel opérateur de recherche technologique rassemblera l’ensemble des acteurs pour développer des outils au service des principales filières industrielles françaises (automobile, aéronautique, énergie, construction navale). Parmi ses principaux thèmes figurent les procédés composites (avec en sous-thèmes la thermique la simulation des procédés de fabrication, le comportement et la durabilité de ces matériaux composites), mais aussi les métaux, le recyclage, ou encore l’acoustique…