[Auto] Voitures pour rejets CO2 et consommation limitées

[Troti]

Ces économies de carburant sont autant (ou presque) de manque à gagner pour l'état. Plutôt que de contraindre les constructeurs sur ce coup là, qui risquent de toute façon d'avoir du mal a forcer les consommateur a acheter des voitures qu'ils ne veulent pas, un augmentation des taxes sur l'essence et surtout le gaz oil aurait le même effet sur la conso, tout en rapportant à l'état.

Et si c'est du protectionnisme déguisé que voudrait faire la France en bataillant pour l'application de cette proposition, en se disant que les constructeurs Français sont les champions des petites voitures (qui consomme peu), cette obligation va compliquer encore plus la tâche de PSA et Renault pour aller sur les marchés à forte marge. C'est ballot parce que ça participera encore plus à la fermeture des usines françaises, qui ne font pas les petites voitures pour soit disant des raisons de rentabilité. De toute façon, l’Allemagne s'opposera fermement, donc cette proposition restera sûrement à l'état de proposition.

[energy_isere]

Le véhicule à 2l aux 100 km : "un objectif ambitieux mais réalisable"

28 Sept 2012 Enerzine

Dans la perspective voulue par le gouvernement de commercialiser d'ici à 10 ans, un véhicule consommant 2 litres aux 100 km, IFP Energies nouvelles (IFPEN) admet qu'il faudra innover tant en termes de motorisations performantes, que d'électrification du véhicule, de diversification des vecteurs énergétiques, ou de réduction de la masse du véhicule.
Groupe motopropulseur (GMP)

..................

lire ici : http://www.enerzine.com/1036/14495+le-v ... able+.html

[energy_isere]

[France] Gros malus pour les véhicules les plus polluants

enerzine 17 Janvier 2013

La loi de finances pour 2013 a prolongé et même durcit le dispositif du malus automobile applicable lors de leur première immatriculation aux voitures particulières les plus polluantes.
En effet, l'Etat souhaite décourager l'acquisition de véhicules polluants tout en améliorant l'équilibre budgétaire du bonus-malus, les malus devant compenser les bonus.

Le nouveau barème s'applique aux véhicules immatriculés à compter du 1er janvier 2013. A titre d'exemple (voir barème complet ci-dessous) :

- pour la première tranche (taux d’émission de CO2 entre 136 et 140 grammes par km), le malus est de 100 euros,
- pour la dernière tranche (taux d’émission supérieur ou égal à 200 grammes par km), le malus est de 6.000 euros.

Rappelons que la taxe n'est pas due sur les certificats d’immatriculation lorsque des véhicules sont immatriculés "Véhicule automoteur spécialisé" ou voiture particulière carrosserie "Handicap". L'autre cas de figure demeure quand des véhicules acquis par une personne titulaire de la carte d'invalidité ou par une personne dont au moins un enfant mineur ou à charge, et du même foyer fiscal, est titulaire de cette carte.

Par ailleurs, une minoration du malus est accordée aux familles ayant au moins 3 enfants à charge et bénéficiaires des allocations familiales qui acquièrent ou louent un véhicule de 5 places assises et plus.

http://www.enerzine.com/1036/15132+bare ... ants+.html

[energy_isere]

Que consomme une voiture à 2 litres aux cent ?

30 Janv 2013 Usine Nouvelle

Obtenir une voiture ultra sobre demande d’améliorer tous les postes de consommation. L’ifpen décrit les pistes permettant d’atteindre les 2 litres aux cent kilomètres demandés par le Premier ministre Jean-Marc Ayrault.

Le 15 septembre, lors de la clôture de la Conférence environnementale, le Premier ministre Jean-Marc Ayrault avait interpellé la filière automobile : "Dans 10 ans, nous devrons disposer de véhicules qui consomment 2 litres d’essence pour 100 km." Dans les semaines qui avaient suivi, l’Institut français du pétrole – Energies nouvelles (Ifpen) s’emparait du sujet en affirmant se mettre au travail sur cet objectif "ambitieux mais réaliste". A l’occasion de la présentation de son panorama 2013, l’institut décrit la consommation d’un tel véhicule.

Allégement et aérodynamisme

Pour cela, l’Ifpen prend comme référence une voiture diesel de bonne performance consommant 4,62 litres aux cent kilomètres (l/100 km). Un tel véhicule consomme 0,28 l/100 km à cause de pertes au freinage. L’Ifpen pense pouvoir ramener cette consommation à 0,06 l/100 km. Ce gain passe par une réduction de la masse du véhicule et l’utilisation de systèmes de récupération de l’énergie au freinage.

Les pertes au niveau des pneumatiques représentent 0,34 l/100 km sur le véhicule diesel. Elles doivent être ramenées à 0,22 l/100 km. Cela passe de nouveau par un gain de masse mais aussi par une amélioration du roulement. Selon l’Ifpen, l’aérodynamisme peut être amélioré. Les pertes aérodynamiques du véhicule de référence s’élèvent à 0,45 l/100 km, elles pourraient être diminuées à 0,34 l/100 km. Les frottements internes coûtent 0,13 l/100 km et les pertes au ralenti 0,32 l/100 km. A travers l’amélioration des frottements et grâce à des systèmes "stop & start", le total des pertes pourrait se situer aux alentours de 0,1 l/100 km.

Les pertes thermiques en première ligne

Enfin, le gros du travail porte sur les pertes thermiques et l’échappement. Pour le véhicule diesel performant, ce poste compte pour 3,1 l/100 km. Le travail à mener porte sur l’hybridation, la transmission et le rendement du moteur… Dans ces domaines, l’Ifpen vise un objectif de 1,28 l/100 km.

Si ces chiffres font rêver, ils ne disent pas encore à quoi cette voiture ressemblera ni quand elle sera prête. Suite à l’annonce du Premier ministre, Guillaume Faury, directeur de la recherche et développement chez PSA, avertissait : "Ce challenge technologique est probablement réalisable. Mais de là à avoir des solutions économiquement accessibles pour tout le monde, cela paraît difficile."

http://www.usinenouvelle.com/article/qu ... nt.N190634

[sceptique]

Que consomme une voiture à 2 litres aux cent ?

Allégement et aérodynamisme

Pour cela, l’Ifpen prend comme référence une voiture diesel de bonne performance consommant 4,62 litres aux cent kilomètres (l/100 km). Un tel véhicule consomme 0,28 l/100 km à cause de pertes au freinage. L’Ifpen pense pouvoir ramener cette consommation à 0,06 l/100 km. Ce gain passe par une réduction de la masse du véhicule et l’utilisation de systèmes de récupération de l’énergie au freinage.

Les pertes au niveau des pneumatiques représentent 0,34 l/100 km sur le véhicule diesel. Elles doivent être ramenées à 0,22 l/100 km. Cela passe de nouveau par un gain de masse mais aussi par une amélioration du roulement. Selon l’Ifpen, l’aérodynamisme peut être amélioré. Les pertes aérodynamiques du véhicule de référence s’élèvent à 0,45 l/100 km, elles pourraient être diminuées à 0,34 l/100 km. Les frottements internes coûtent 0,13 l/100 km et les pertes au ralenti 0,32 l/100 km. A travers l’amélioration des frottements et grâce à des systèmes "stop & start", le total des pertes pourrait se situer aux alentours de 0,1 l/100 km.

Les pertes thermiques en première ligne
Enfin, le gros du travail porte sur les pertes thermiques et l’échappement. Pour le véhicule diesel performant, ce poste compte pour 3,1 l/100 km. Le travail à mener porte sur l’hybridation, la transmission et le rendement du moteur… Dans ces domaines, l’Ifpen vise un objectif de 1,28 l/100 km.

Manière étrange de compter ... Si Remundo passe par là il va faire des bonds !
Données : 1 litre diesel équivaut (à peu près) à 10 kWh ou 36 MJ. "petite" voiture genre 208 ou Clio de 1200 kg.

Par exemple : "Les pertes au niveau des pneumatiques ".
Elles sont indépendantes de la vitesse.
Prenons donc un coefficient de frottement k = 10/1000.
(Force resistante roulement) Fr = m * g * k = 1200 * 10 * 10/1000 = 120 N
(Energie consommée roulement) Er = Fr * d = 120 * 100000 = 12 MJ
Ceci est equivalent à 1/3 litre diesel soit 0.33 l compatible avec les 0.34l annoncés.
Sauf que cela supposerait un rendement de 100% !

Il faudrait dire :
Avec un rendement de 33% consommation pour le roulement de 1 l/100 (optimum à par exemple 80-100 km/h)
Avec un rendement de 20% consommation pour le roulement de 1.66 l/100
Avec un rendement de 16.6% consommation pour le roulement de 2 l/100 (à très basse vitesse rendement moteur catastrophique)

"Les pertes aérodynamiques" maintenant.
Problème : si les "Les pertes au niveau des pneumatiques " sont indépendantes de la vitesse ce n'est pas le cas pour les "Les pertes aérodynamiques" qui varient comme le carré de la vitesse. Et dépendent du fameux SCx.
Prenons un SCx de 0.60 (par exemple 2.0 m2 de surface frontale et 0.30 de SCx) avec rho = 1.2 kg/m3 (densité de l'air à 20°C )et une vitesse V = 20 m/s (72km/h)
(Force resistante aérodynamique) Fa = 0.5 * rho * SCx * V^2 = 0.5 * 1.2 * 0.6 * 20 * 20 = 144 N
(Energie consommée aérodynamique) Ea = Fa * d = 144 * 100000 = 14.4 MJ
Ce qui équivaut à 0.40 litre diesel compatible avec les 0.45 l annoncés.

A 30 m/s (108 km/h) on a 324 N et 32.4 MJ soit 0.9 litre diesel. On voit de suite l'énorme progression !
A 10 m/s (36 km/h) on a 36 N et 3.6 MJ soit 0.1 litre diesel. On voit de suite l'intérêt de limiter la vitesse !

NB : edition en gras suite a erreur détectée par Lansing

A noter qu'à 108 km/h les deux forces cumulées sont de 324 + 120 = 444 N et demandent une puissance moteur (pour entretenir le mouvement à vitesse stabilisée) de :

P = F * V = 444 * 30 = 13320 W
Avec un bon rendement de 33% il suffit de 40 kW (54 ch)

à 72 km/h P = (144 + 120) * 20 = 5280 W (avec 33% de rendement : 21 ch)

Nos voitures actuelles avec 100 ch et plus sont totalement ridicules dans la plupart des cas !

Si on veut conserver le standing des voitures actuelles (volume, puissance, vitesse) les 2l/100 sont une gageure qui ne pourra être obtenue qu'à un prix astronomique (coque en carbone, moteur hyper sophistiqué ...).

Par contre si on regarde objectivement de quoi on a besoin 80-90% du temps on peut réduire considérablement le poids, la puissance et la vitesse et arriver facilement à 2 l/100 avec un prix très inférieur à maintenant ! Et on loue un véhicule "normal" pour les autres usages.

Par exemple, un véhicule dérivé d'un vélo couché caréné, de 300 kg à vide avec 2 places en tandem (surface frontale réduite SCx = 0.30), un moteur de 200 cm3 (10 kW ou 13 ch) et une vitesse maxi de 100 km/h.
Prenons 400 kg en charge pour 72 km/h

(Energie consommée roulement) Er = Fr * d = (200 * 10 * 10/1000) * 100000 = 2 MJ
(Energie consommée aérodynamique) Ea = Fa * d = (0.5 * 1.2 * 0.3 * 20 * 20) * 100000 = 7.2 MJ
Total : 9.2 MJ soit grosso modo, avec un rendement de 25%, 1 litre/100 pour ces 2 postes (il reste les pertes liées au freinage-accélération)

On revoit bien que la vitesse est l'ennemi de la consommation !

Bref, à prix constant la voiture basse consommation est simplement plus petite, plus légère, moins rapide (le plus important) et moins puissante.

[Lansing]

...
A noter qu'à 108 km/h les deux forces cumulées sont de 144 + 120 = 264 N et demandent une puissance moteur (pour entretenir le mouvement à vitesse stabilisée) de :

P = F * V = 264 * 30 = 7920 W
Avec un bon rendement de 33% il suffit de 24 kW (33 ch)
Nos voitures actuelles avec 100 ch et plus sont totalement ridicules !
...

Tu as pris 144 N qui est la perte aérodynamique pour 72km/h.
A 108km/h c'est 324 N soit 444 N au total, un peu plus de 50 ch.
Il faut aussi tenir compte des frottements internes. Qui d'ailleurs peuvent devenir très élevés sur des véhicules vieillissant.
Mais en tous les cas on peut voir qu'au delà de 100km/h les pertes par frottement aérodynamique deviennent énormes.
Pour le roulement il y a deux facteurs, la largeur des pneus, inflationniste depuis quelques années.
La moindre voiture dite compacte est chaussée de pneu de 200 voir 220.
Et aussi l’appui aérodynamique. Un très bon cx s'accompagne souvent d'un appui élevé, ce qui augmente les forces de frottement avec la vitesse.
Donc véhicule léger, pneus étroit, bon cx et pas plus de 80km/h.

[sceptique]

Il faut aussi tenir compte des frottements internes. Qui d'ailleurs peuvent devenir très élevés sur des véhicules vieillissant.
Mais en tous les cas on peut voir qu'au delà de 100km/h les pertes par frottement aérodynamique deviennent énormes.
Donc véhicule léger, pneus étroit, bon cx et pas plus de 80km/h.

Les frottements internes sont pris en compte dans le rendement du moteur qui diminue effectivemment avec l'âge. Par exemple, dans des conditions optimales (moteur au couple maxi, forte charge), le rendement passe de 33% à 30%. Ce qui augmente la consommation de 10%.

Sinon je ne peux qu'abonder sur la dernière proposition.

En résumé on peut facilement, et très vite (qq années) faire un véhicule bon marché et consommant très peu (2l/100 et moins dans l'exemple) à condition de baisser le niveau de prestations. Mais conserver le niveau de prestations, le prix, et baisser la conso à 2l/100 c'est mission quasi-impossible.

Car proposer des hybrides à 30 000 euros et plus alors que le bugdet de la majorité des gens est plutôt de 10 000 Euros c'est du "greenwashing". Ce dont les gens qui n'ont pas de transports en commun adéquat ont besoin c'est justement d'une version moderne de la 2 CV a 5000 Euros consommant 2l/100.
Evidemment pas question de partir en vacances avec la famille, les bagages et le chien en déboulant à 130 km/h sur l'autoroute du Sud.

Dernière remarque : sur 10 000 km en 10 pleins avec ma clio 3 j'ai une vitesse moyenne de 35 km/h ...

[Lansing]

Je pensais aussi aux roulements de roues.
Il y a le syndrome de la roue avant droite, celle sur laquelle la voiture s’appuie dans les ronds points.
Un bonheur pour les garagistes. Surtout sur les grosses bagnoles genre break ou autres bétaillère, monospace ou suv.
Une petite expérience amusante. sur un sol parfaitement plan, pousser à la main une voiture neuve se fait sans forcer avec une seule main.
Recommencer l'opération quelques années plus tard. Il faut parfois s'arcbouter à deux mains pour faire avancer le bestiau.
Dans le même ordre d'idée la pression des pneus joue un rôle très important dans ces forces de frottement.
Je préfère ne pas parler des hybrides, je pourrais être désobligeant.

[sceptique]

Je pensais aussi aux roulements de roues.

Je suis d'accord mais on peut inclure cela dans le coefficient de résistance au roulement (de l'odre de 10 pour mille) et qui donc, avec le temps et l'usure monte à 11 12 ... pour mille. Tout comme le rendement moteur baisse.

En fait, tout se ramène à 3 points :
1) la résistance au roulement, indépendante de la vitesse, et proportionnelle à la masse
2) la résistance aérodynamique qui varie comme le carré de la vitesse
3) les accélérations-freinages qui varient comme l'énergie cinétique et donc proportionnelle à la masse et au carré de la vitesse.

On obtient donc l'énergie consommée par le véhicule. Ne reste plus qu'à tenir du compte du rendement moteur pour avoir la consommation finale. Sachant que ce rendement varie fortement seleon le régime moteur et la charge.
Par exemple, au régime de couple maxi (1500-2500 t/mn) et à forte charge (en 4° ou 5° dans une côte à fond la pédale) le rendement est maxi : de 30 à 40%.
Par contre, à faible charge (ex : sur le plat à 20-30 km/h) le rendement s'effondre (jusqu'à 10-20%). Seul moyen de limiter les dégats : être au plus bas régime sans faire "brouter" le moteur (ex : 1000-1200 t/mn).

Je préfère ne pas parler des hybrides, je pourrais être désobligeant.

D'accord pour les hybrides actuels.
Par contre, un hybride rechargeable avec une petite batterie de 2-5 kWh permettant de rouler de 0 à 30-50 km/h en mode électique puis de passer en mode thermique au-delà serait intéressant. Le thermique serait alors utilisé dans une zone de rendement favorable et les batteries non sollicitées lors de l'appel de puissance dés que la vitesse augmente.
Car les électriques pures ont un probème avec la vitesse : elle vide les batteries en 2 temps 3 mouvements. Alors qu'à faible vitesse l'autonomie est importante.
Tout celà est facile à vérifier à partir des petits calculs ci-dessus.

Dernier point : un hybride qui veut automatiser les transitions électrique-thermique (comme la Prius) revient cher. Une solution beaucoup plus économique : le thermique en position classique traction avant avec 2 petits moteurs électriques et la batterie sur l'essieu arrière. Avec un commutateur manuel au tableau de bord qui fait appel à l'intellligence du conducteur. Un peu contraignant, voire archaïque, mais pas (trop) cher.
Dans ces conditions la conso pour des trajets "standards" descend à moins de 1l/100 !

[Lansing]

L'hybride est un véhicule optimisé pour la circulation urbaine. Pour moi une hérésie.
Selon le bon vieux paradoxe de Jevons, plus ces véhicules seront performants et accessibles financièrement (?) et plus les gens rouleront en ville, enfin, si ils le peuvent encore.
Toutes les grandes métropoles se sont engagées dans des plans d'éloignement de véhicules individuels. Qu'ils soient polluant ou non.
Les constructeurs se démènent pour faire l'inverse.
J'habite à la périphérie d'une grande ville à proximité des transports en commun, j'ai organisé ma vie en accord avec mes convictions. Les voitures n'ont rien à faire en ville.
A titre personnel, je roule peu mais loin, des trajets de 350 à 1000km dans un véhicule à essence et à 100km/h maxi.
Je consomme environ 5,5l au 100km, je roule sur le couple avec un œil sur l'indicateur de charge moteur à led, en fait la dépression. C'est une Honda Civic 1,4l.
Dans ces conditions un hybride est inutile et beaucoup plus couteux. Comme les voitures à essence sont délaissées j'ai pu m'acheter un véhicule de 17000km pour moins de 8000 euros.
Pour la Prius, il y en a deux dans ma famille, les moteurs électriques tournent en permanence. C'est la source d'énergie que commute l'ordinateur de bord, en duplex avec le freinage régénératif, mais ils ne s'arrêtent jamais.
Si on observe bien le fonctionnement de ces véhicules on s'aperçoit que la gestion du moteur thermique tend à se rapprocher de celui d'un groupe électrogène, le plus souvent possible sur le couple.
A noter que sur le dernier modèle la puissance cumulée thermique/électrique frôle les 140 cv, une belle connerie pour une voiture à vocation urbaine.

[sceptique]

L'hybride est un véhicule optimisé pour la circulation urbaine. Pour moi une hérésie.
Selon le bon vieux paradoxe de Jevons, plus ces véhicules seront performants et accessibles financièrement (?) et plus les gens rouleront en ville, enfin, si ils le peuvent encore.
Toutes les grandes métropoles se sont engagées dans des plans d'éloignement de véhicules individuels. Qu'ils soient polluant ou non.
Les constructeurs se démènent pour faire l'inverse.
J'habite à la périphérie d'une grande ville à proximité des transports en commun, j'ai organisé ma vie en accord avec mes convictions. Les voitures n'ont rien à faire en ville.

J'habite en région parisienne et lorsque je travaille (rarement) à Paris c'est exclusivement en TC. Mais l'essentiel de mes déplacements se fait de (grande) banlieue à banlieue et là les TC sont catastrophiques. Et on est nombreux dans ce cas (des millions) à rouler en moyenne à 30 km/h de moyenne avec des pointes à 70/90. Le pire que j'ai vu : 10 minutes en voiture pour 1h 30 en TC...

[ni chaud ni froid]

Le problème

En résumé on peut facilement, et très vite (qq années) faire un véhicule bon marché et consommant très peu (2l/100 et moins dans l'exemple) à condition de baisser le niveau de prestations.

Le problème des voitures est qu'en allégeant, limitant à 2 places, etc... L’intérêt concurrentiel par rapport à un deux roues diminue fortement, notamment en ville ou on continue à subir les embouteillages quand les scooter slaloment. La smart est un exemple d'approche maline, mais son prix était sans rapport avec ses prestations au regard de la concurrence.

Les "citadines" quant à elles sont prises d'un syndrome de prise de poids assez désolant, exemple le plus évident :
petite voiture de la gamme renault, poids mini :
renault 4 = 540kg
renault 5 = 730 kg
supercinq = 785 kg
twingo = 790 kg
twingo 2 = 925kg
.. on dépasse largement le poids de la première clio (815kg et qui d'ailleurs à l'origine était la vrai remplaçante de la supercinq..)
renault nous sort...
twizy 2 places, carréné mais ouvert avec un poids de ...445 kg

[sceptique]

D'ailleurs avec les aciers actuels et les technos modernes on pourrait faire une R4 (4 places donc) de 400 kg au lieu de 540. Avec un hybride "manuel" équipé de qq dizaines de kg de batteries (et non centaines !) comme indiqué ci-dessus elle consommerait moins de 2l/100 en usage péri-urbain "standard". Et avec les "performances" de son ancêtre ...

[ni chaud ni froid]

D'ailleurs avec les aciers actuels et les technos modernes on pourrait faire une R4 (4 places donc) de 400 kg au lieu de 540

Oui, probablement, en revanche, serait-elle autorisée à la vente, notamment au regard des standards actuels de sécurité ?

A mon avis on revient là sur un effet que peu ont imaginé au sujet des énergies : plus d'énergie permet des exigences réglementaires plus élevées, qui en retour limite les économies d'énergie en période de transition énergétique.

[Lansing]

Les standards actuels de sécurité ? on autorise bien les Smart, et pire encore les voiturettes sans permis.
Dans les deux cas, au premier choc frontal ces voitures sont pulvérisées, les passagers aussi d'ailleurs.