filières énergétiques possibles pour les transports

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1 filières énergétiques possibles pour les transports
vecteur énergétique source primaire motorisation essence Pétrole gazole Moteur à combustion interne Gaz naturel GPL charbon essence FT gazole FT MCI Hybride éthanol Biomasse méthanol hydraulique biodiesel PAC et PAC hybride + moteur électrique solaire GNV éolien DME géothermique Hydrogène Moteur électrique nucléaire électricité Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

2 Evolution de la réglementation antipollution européenne
Normes VP Europe > 70 g/km 2010 ? 1 0,075 0,06 0,5 0,2 0,25 0,005 5 10 15 20 25 30 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2005 CO Effort important déjà accompli. Il faut s ’attendre à une réduction de l ’écart entre essence et diesel. USA US tierII NOx 0,07 g/km, part: 0,01 g/km :véhicules non tier II: 0,03 g/km véhicules Tier II: 0,07 g/km CAFE : VP : 27,5 mpg (8,5 l/100km) light truck : 20,7 mpg (11,3 l/100 km) HC+NOx Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

3 Réduction des émissions de CO2 en Europe
Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

4 Réduction des émissions de CO2 en Europe
Il faut encore baisser pour viser les 120 g/km L ’effort le plus important est à faire du coté de l ’essence. La France est bien placée à 155 g/km( 151 diesel, 163 essence), l ’Europe à 164 g/km : véhicules plus petits et plus grande diéselisation L ’Allemagne est à 175 g/km (+13%/France) Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

5 Réduire encore les émissions de CO2 notamment pour le moteur à essence
Un défi important : poursuivre les progrès et réduire l ’écart entre moteurs diesel et essence Réduire encore les émissions de polluants notamment pour le moteur diesel (NOx, particules) Réduire encore les émissions de CO2 notamment pour le moteur à essence Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

6 Les technologies clé du moteur diesel d ’automobile
Système d ’injection Alimentation en air (TGV, EGR) Augmentation des pressions de suralimentation (suralimentation double étage, downsizing) Augmentation du taux de gaz brûlés circulés (EGR) Augmentation de la pression cylindre - Diminution du taux de compression Soupapes à calage et levée variable Augmentation des pressions d'injection Contrôle précis du taux d'introduction (rate-shaping) Augmentation du nombre d'injections (5 à7 injections/cycle) diminution de l'écart entre deux injections (syst. piezo-électrique) profil et taille orifices d'injection Augmentation des pressions d ’injection de 1600 bars à bars Augmentation de la pression de suralimentation Exemple: L6 BMW 3litres, 66kw/l, 175 Nm:l, TURBO DOUBLE ETAGE V6 Audi 3 litres, 57 kW/l, 160Nm/l; EURO IV, PIEZO BOSCH 1800 bars Meilleure maîtrise de la combustion: -conventionnelle -homogène (HCCI) Contrôle électronique avancé modèles embarqués contrôle bouclé de la combustion contrôle cycle à cycle Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

7 Système de post-traitement diesel des NOx et particules
Filtre à particules (90% à 99% d ’efficacité) Mais: Nécessite du carburant sans soufre Entraine une surconsommation en carburant (3 à 5%) Complexe et coûteux Post-traitement des NOx Piège à NOx ou SCR potentiel : (70% à 90 % d ’efficacité) Compromis entre réduction pollution et réduction CO2 Les normes US 07 pour le diesel sont 6 fois plus basses en NOX que UE 2005 : 0,07 g/mile = 0,04 g/km au lieu de 0,25 g/km : Mercedes envisage le SCR avec urée sur la E320 CDI qui devrait être commercialisée en 2007 aux USA VW travaille sur NOx-trap pour NewBeetle, Jetta, Touareg, Passat et Golf Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

8 Quelles solutions potentielles pour réduire la consommation du moteur à essence ?
Moteur diesel Moteur essence Consommation en carburant Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

9 Quelles solutions potentielles pour réduire la consommation du moteur à essence ?
Moteur diesel Moteur essence moteurs IDE Gamme VW : 1,6l,… Ford: 1,8 l stratifié DC: 1,8 l stratifié suralimenté par compresseur BMW Consommation en carburant Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

10 Quelles solutions potentielles pour réduire la consommation du moteur à essence ?
Moteur diesel Moteur essence Consommation en carburant Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

11 Quelles solutions potentielles pour réduire la consommation du moteur à essence ?
Moteur diesel Moteur essence Pile à combustible PEM Consommation en carburant Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

12 Quelles solutions potentielles pour réduire la consommation du moteur à essence ?
Moteur diesel Moteur essence Solution qui paraît avoir le meilleur compromis coût-efficacité Consommation en carburant Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

13 Emissions de polluants (NOx)
Evolution des technologies moteur essence et diesel pour une réduction simultanée des émissions de NOx et de CO2 Diesel Essence Emissions de polluants (NOx) Emissions de CO2 Diesel 2005 Diesel downsized +DPF DPF+NOxtrap HCCI+DPF DPF+SCR D Hybrid SI Hybrid PFI 2005 PFI adv + VVT DISI CAI DISI NOxtrap DISI turbo (unités arbitraires) Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

14 Emissions de polluants (NOx)
Deux solutions intéressantes à moyen terme: le downsizing du moteur à essence et la combustion HCCI +FAP pour le diesel Emissions de polluants (NOx) Emissions de CO2 Diesel 2005 Diesel downsized +DPF DPF+NOxtrap HCCI+DPF DPF+SCR D Hybrid SI Hybrid PFI 2005 PFI adv + VVT DISI CAI DISI NOxtrap DISI turbo Diesel Essence (unités arbitraires) Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

15 « Downsizing » du moteur essence
cylindrée 3 litres Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

16 « Downsizing » du moteur essence : l ’approche IFP
cylindrée 1,8 litres injection directe d ’essence turbosuralimentation distribution variable Admission et Echappement Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

17 « Downsizing » du moteur essence : l ’approche IFP
Simulation d ’un véhicule 1800 kg même boite de vitesse Gain moins important si downsizing d ’un moteur plus petit Temps d ’accélération de 0 à100 km/h Gain en consommation sur cycle normalisé (NEDC) -21 % Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

18 « Downsizing » du moteur essence : l ’approche IFP
Simulation d ’un véhicule 1800 kg boite de vitesse adaptée boite de vitesse adaptée Attention : on n ’aurait pas le même résultat sur un downsizing de petit moteur: la limite est à 300 cc importance de la transmission et des boites de vitesse Interet des CVT Temps d ’accélération de 0 à100 km/h Gain en consommation sur cycle normalisé (NEDC) + 0,5 sec -25 % Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

19 Calendrier de mise en application
Risque Incertitude croissante Incertitude due à la faisabilité technique au coût de production finalement réalisé aux incitations diverses liées aux normes et au marché Année Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005

20 Audition Publique Assemblée Nationale 18 oct 2005