Économie d’énergie

L’union européenne a finalement pu s’unir sur une feuille de routes pour les émissions CO2 des voitures. Il est naturellement un compromis mais mieux que ne rien. À partir de 2020, l’émission permis sera maximum 95 grammes de CO2 par kilomètre.

Les fabricantes qui auparavant avaient pour habitude de présenter des modèles toujours plus puissantes et donc gourmands en énergie, doivent s’adapter. Les chemins possibles sont nombreux : Hybrides, matériaux de construction plus léger, moteurs plus efficace, propulsion électrique et cetera.

Les institues de recherche sont aussi engagés. Chez ETH Zurich ils ont maintenant réussi à modifier un moteur diesel et le rendre 2 fois plus efficace que les conventionnels. Pour une voiture de taille moyenne cela correspond à une consommation de moins de 2,4 litre aux 100 km. Leur moteur, un hybride gaz naturel-diesel, est basé sur des composants déjà existants.  

Pour le même contenu d’énergie le gaz naturel émit déjà 25% moins de CO2 que le gazole. Un problème avec n’importe quel combustible est de le faire bruler vite. Le plus qu’il brule quand les pistons sont sur leurs retours vers le bas le plus élevé sont les pertes. Dans un moteur d’essence la flamme est allumée par une bougie. Ce qui se produise peut apparaitre comme une explosion mais la flamme n’avance qu’avec une vitesse assez lente, autour de 35 cm/s.

Dans un diesel le carburant est injecté quand les pistons sont dans leurs positions hautes. La flamme est allumée par la haute température provoquée par la compression. Si la dispersion du gazole, en forme de toutes petites gouttes est homogène la combustion se fait très vite. Pourtant, l’air autour de chaque goutte s’appauvrit d’oxygène et tout n’est pas brulé. Les restes sortent comme des particules carbonisées. Le diesel a aussi un avantage thermodynamique a cause de la haute compression. Ces facteurs font qu’un moteur diesel approximativement est 30% plus efficace qu’un moteur d’essence.

Les chercheurs ont pris un pas de plus pour rendre le moteur diesel plus économique. Pareille comme dans un moteur d’essence le cylindre est rempli d’un mélange du carburant, dans ce cas gaz naturelle, et l’air. Après la compression il est allumé avec une toute petite injection de diesel. L’avantage avec le gaz est qu’il brule à 100%. Dans cette manière ils ont réalisé un rendement maximal de 39,6 %.

Évidemment tout cela ne se fait pas sans algorithmes avancés et contrôles électroniques sophistiqués, d’où les capteurs qui mesurent la pression dans les cylindres jouent un rôle clé.

Si nos voitures dans un proche avenir seront propulsés par ce moteur est difficile à prédiquer. Cependant, on s’étonne qu’un principe qui a été inventé il y a plus de 100 ans, encore ait des marges d’améliorations.