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Les voitures du futur

Publié le 29/01/2013

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La consommation énergétique d'un véhicule détermine la quantité de carburant utilisée. Indépendamment du choix du carburant, les constructeurs cherchent donc à optimiser la consommation. Pour cela, des recherches sur la mécanique et l'aérodynamisme notamment se développent. C'est pourquoi les constructeurs cherchent à alléger la voiture en utilisant des matériaux moins lourds mais aussi résistants que l'acier comme le polyester ou l'aluminium. L'aérodynamisme de la voiture est également étudié de près : les formes courbes qui offrent moins de prise au vent sont privilégiées. En effet, à partir de 80 km/h, l'essentiel de l'énergie dépensée sert à lutter contre la résistance de l'air. La consommation énergétique est également optimisée en ajustant certains paramètres comme le débit de carburant. Mais minimaliser la dose de carburant implique le risque d'avoir une combustion incomplète et donc de le gaspiller. On améliore alors le mélange essence-air afin d'obtenir un meilleur rendement. Du côté des moteurs diesels, des injections plus nombreuses, plus fines et plus adaptées afin de rendre la combustion plus complète sont prévues. li s'agit de l'injection multiple séquentielle, ou Multijet. Ce système pourrait réduire d'au moins 30 % les émissions polluantes des moteurs.

« directement intégrées dans l'ordinateur de bord .

Le système de navigation calculera ainsi le trajet optimal en fonction du type de route mais également du trafic routier et privilégiera les voies les plus fluides .

Les lieux utiles sont désormais intégrés dans les cartes numériques, supports essentiels de la navigation.

' !'.automobiliste peut alors situer facilement les stations-service, les lieux touristiques ou encore les radars , mais également accéder à divers services comme l'information sur les prix ou les horaires .

Les cartes à trois dimensions sont envisagées afin d'assurer un confort de visualisation optimal.

Vus DES VOITURES SANS CONDUCTfURS !'.essor du confort dans la conduite aboutira dans un avenir plus ou moins proche à la voiture autoguidée.

!'.automobiliste profitera du trajet comme un passager.

Déjà, l'utilisation des régulateurs et limiteurs de vitesse jouent un rôle essentie l dans le confort de conduite et l'économie d'énergie .

La voiture autoguidée pourrait se reposer sur les technologies de positionnement par satellite couplées avec des systèmes de caméras embarquées pour contrôler la vitesse et la direction en fonction de la route mais également des autres voitures.

Le système d'autoguidage sera amélioré par le développement de la communication entre voitures : les véhicules précédents pourraient avertir des dégâts sur la route et les suivants, informeraient lors du doublement.

Des ingénieurs réfléchissent également à la communication avec les routes afin d'avoir une précision plus grande que les systèmes de type GPS ou les repères optiques.

Ainsi, on envisage des pistes magnétiques pour guider les voitures.

Intégrée sous le goudron, une piste dite magnétoglisseur serait une sorte de rail magnétique invisible.

Cependant, ces systèmes nécessitent un investissement considérable en infrastructure, ce qui est exclu dans un futur proche.

Le rêve d 'un véhicule autonome s'applique par la construction de prototypes appelés les CybersCars.

Certains ont été développés avec succès par l'Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA) dans le cadre d'un projet européen.

lis n'ont vocation à se déployer que dans les centres-villes.

Dotés d 'une ou deux places , les CyberCars forment un nouveau type de transport public individuel.

Électriques , ils limitent les pollutions atmosphérique et sonore et valorisent l'environnement urbain en supprimant les embouteillages .

Les véhicules calculent leur trajet en fonction de la destination souhaitée par l'utilisateur.

!'.intelligence artificielle, couplée avec un système à base de caméras, de lasers ou d'ultrasons permet de contourner les obstacles inattendus.

Ces prévisions visent le maximum de sécurité pour réduire le nombre d'accidents causés par les erreurs humaines .

seui ls d'émission et en prenant en taille des particules les rendent encore UNE VOITURE PLUS ÉCOLOGIQUE compte davantage de gaz.

Depuis 2005 , plus nocives pour les poumons la norme EURO IV a encore diminué les humains .

Des filtres de nouvelle taux autorisés.

génération permettront d'abaisser le OBJECTIF : RESPECTfR L'ENVIRONNEMENT r--~-. M=o ...

te"'u"'r,.....Dccle"'s"'e " l----j taux de particules à 0,004 g/km soit Le souci de préserver l'environnement ~N -0-x---~~--- 0-,2-5-9-1-k-m--1 douze fois moins que ce qu'autorise la progresse à mesure que l'information f- P- a_rt_i~c-u~le-5----- 0--c0--c2-5~/k,,..-; norme européenne .

scientifique montre les dangers de la ' 9 m pollution et la part de l'automobile HC + Nox 0,30 g/km LE REDWRRAGE INSTANTANt dans celle-ci.

Danger pour la santé de CO 0 ,50 g/km Des systèmes d'économie énergétique l'homme avec des effets directs prouvés Moteur à essence ont été mis au point pour éteindre le par des études de l'OMS (Organisation ~N-o-x----~-- 0-,0-8_g_/_km-l moteur dès que le véhicu l e est à l'arrêt.

mondiale de la santé) et l'Institut de HC O , 10 g/km li redémarre de manière instantanée Veille Sanitaire , c'est également un grâce à un alternateur réversible sur danger pour la planète.

En effet, les gaz CO 1 •00 g/k m simple pression de l'accélérateur.

Les dégagés lors de la combustion ou lors Le progrès de l'information sur la redémarrages classiques gourmands en de la climatisation du véhicule pollution joue un rôle important.

Le énergie sont évités tout en n'ayant le contribuent à intensifier l'effet de serre.

développement de la survei llance de la moteur allumé que lorsque c'est !'.utilisation des énergies fossiles qualité de l'air dans les grandes villes et nécessaire.

En conduite urbaine, la comme le pétrole participe au même l'obligation d'étiqueter les voitures réduction de la consommation titre que la pollution au réchauffement neuves à la vente en précisant les énergétique est de 10 % pour l'essence, climatique.

Ainsi, l'augmentation du émissions de C02 permettent de ce qui équivaut à 18 g de CO,/km.

prix du pétrole, sa pénurie programmée sensibiliser la population .

Des mesures ainsi que la volonté d'indépendance financières ont également été prises énergétique des États favorisent la pour favoriser les véhicules les moins recherche pour réduire la polluants comme la pastille verte ou les consommation d'essence .

aides à l'achat et à la location de !'.amélioration des rendements véhicules propres .

À partir de 2007 , la énergétiques et la recherche de taxe à l'immatriculation sur les cartes nouveaux carburants constituent les grises des véhicules particuliers les plus solutions à ce constat.

D'abord, avec le fortement émetteurs de gaz à effet de renforcement des législations , les serre sera majorée en France .

constructeurs automobiles se focalisent sur la diminution des émissions des gaz polluants (C02, oxyde d'azote, benzène , etc.) et des particules produites notamment par les moteurs diesels.

LA CHASSE À LA POLLUTION SONORE Une circulation routière type génère environ 80 décibels, principalement par le fonctionnement du moteur et la rotation des pneus.

Le bruit est placé en tête des nuisances par 54 % des Français vivant dans les grandes villes et peut sur la durée avoir des conséquences graves sur la santé telles que l'altération de l'ouïe, la fatigue , l ' hypertension artérielle, le stress.

Des directives européennes réglementent les nuisances sonores et interdisent par exemple les nouveaux modèles de voitures générant plus de 71 décibels .

Les voitures utilisant les moteurs alternatifs à GPL et surtout à électricité sont beaucoup plus silencieuses.

LA RÉACTION POLITIQUE De nouvelles réglementations ont entrepris de réduire le risque de pollution atmosphérique et sanitaire en limitant les émissions de gaz à effet de serre.

En 1998 et 1999, l 'Union européenne a conclu un accord avec les constructeurs européens, regroupés au sein de ! 'Association des Constructeurs Européens d 'Automobiles (ACEA).

lis s'engagent à abaisser les rejets à 140 g de CO,/km en 2008 et 120 g en 2012 .

Un accord similaire a été conclu avec les constructeurs japonais et coréens.

Les normes européennes EURO réglementant l'émission des gaz évoluent également en diminuant les lA RtDUCTION DE LA CONSOMMATION DE CARBURANT La consommation énergétique d 'un véhicule détermine la quantité de carburant utilisée.

Indépendamment du choix du carburant , les constructeurs cherchent donc à optimiser la consommation.

Pour cela, des recherches sur la mécanique et l'aérodynamisme notamment se développent.

C'est pourquoi les constructeurs cherchent à alléger la voiture en utilisant des matériaux moins lourds mais aussi résistants que l'acie r comme le polyester ou l'aluminium .

!'.aérodynamisme de la voiture est également étudié de près : les formes courbes qui offrent moins de prise au vent sont privilégiées .

En effet, à partir de 80 km/ h , l'esse ntiel de l'énergie dépensée sert à lutter contre la résistance de l'air.

La consommation énergétique est également optimisée en ajustant certains paramètre s comme le débit de carburant.

Mais minimaliser la dose de carburant implique le risque d 'avoir une combustion incomplète et donc de le gaspiller.

On améliore alors le mélange essence-air afin d'obtenir un meilleur rendement.

Du côté des moteurs diesels , des injections plus nombreuses , plus fines et plus adaptées afin de rendre la combustion plus complète sont prévue s.

li s'agit de l 'injection multiple séquentielle, ou Multijet.

Ce système pourrait réduire d'au moins 30 % les émissions polluantes des moteur s.

Depuis plusieurs années déjà , l'utilisation de filtres à particules rend la combustion plus propre .

En piégeant et stockant les particules , ces filtres les brûlent périodiquement , sans rejet dans l'air.

Néanmoin s, la diminution de la LE CHOIX DES CARBURANTS Le type et la qualité des carburants jouent un rôle important dans la pollution.

Des efforts ont été faits avec la supp ression du plomb dans l'essence et continuent pour diminuer la quantité de soufre.

Cependant , les recherches tendent aujourd'hui à mettre au point des carburants alternatifs radicalement et de propane provenant du raffinage du pétrole comme l'essence.

li dégage peu de CO, et utilise un réservoir particulier sécurisé.

Le gaz naturel véhicule (GNV) est plus propre que le GPL mais est encore peu répandu en France et dans les pays européens.

Malgré leur relative propreté, ces gaz n'existent qu'en quantité limitée et ne semblent donc pas une solution viable sur le long terme .

!'.hydrogène quant à lui semble être un carburant dont la combustion produit de la vapeur d'eau , mais il faut le produire à partir d'hydrocarbures ou par électrolyse.

De plus , son transport et sa distribution posent des problèmes de sécurité.

lEs BIOCARBURANTS Les biocarburants sont obtenus par le pressage et la fermentation de plantes cultivées comme le colza, la betterave, la can.ne à sucre ou la pomme de terre.

S'il faut de l'énergie pour faire pousser les plantes et les récolter, elles puisent du C02 dans l'atmosphère lors de leur croissance via la photosynthèse .

Ces plantes nécessitent néanmoins d'importante s surfaces cultivables.

Plusieurs types de biocarburants sont utilisables : le bioéthanol, l'ETBE, le biodiesel, le biogaz .

Le bioéthanol est obtenu par la fermentation des sucres contenus dans les plantes g râce à des levures.

li est extrêmement utilisé au Brésil, mais en Europe il est mélangé avec de l'essence dans la proportion réglementaire de 5 % .

Quant à l'ETBE, c'est un mélange de bioéthanol et d'isobutène .

En Europe, son ajout dans l'essence est limité à 15 %.

Au-delà, les moteurs doivent être adaptés .

Le biogaz est principalement composé de méthane issu de la fermentation de matières organiques.

Les biocarburants sont souvent utilisés en complément d'un carburant fossile avec un taux maximum d'incorporation déterminé selon des raisons techniques .

Au-delà du taux réglementaire, le carburant n'est plus utilisable par les moteurs traditionnels.

Une directive communautaire fixe l'objectif d'atteindre un taux d'incorporation de 5,75 % en 2010 .

La France a choisi d'être plus ambitieuse en se fixant un taux de 7 % pour la même année.

rÉLECTRICITÉ COMME CARBURANT BIENT6T, DAVANTAGE DE VOITURES hECTRIQUES Les voitures électriques existent déjà et ont l'avantage d'avoir un excellent rendement énergétique, d'être silencieuses et surtout de ne pas dégager de gaz polluants .

Actuellement , elles utilisent des batteries pour le stockage de l'énergie mais celles-ci n'offrent au véhicule qu'une faible autonomie et sont très longues à recharger.

La pile à combustible, appelée aussi pile à hydrogène , a donc été créée pour résoudre le problème du stockage .

!'.électricité est produite directement sans être stockée dans une batter ie.

ET LES VOITURES À MOTEUR HYBRIDE ? Les moteurs hybrides associent un moteur électrique et un moteur thermique qui sont utilisés alternativement.

En principe, ils utilisent le moteur électrique quand la puissance nécessaire est faible, par exemple lors des embouteillages, voire pour les trajets urbains selon le type de moteur.

Les voitures hybrides sont considérées comme un compromis entre respect de l'environnement et performance en attendant des piles à combustible fiables.

Elles sont apparues sur le marché en 1997 avec la Toyota Prius qui consomme deux fois moins que les voitures équivalentes.

La commercialisation des voitu res à piles à combustible est prévue après 2015.. »

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