Voiture du futur : concept Iguane / Sceptique

[sceptique]

Le diagramme d'isoconsommation du Mercedes M271 à compresseur montre les "hyperboles d'équipuissance". Celle en rouge correspond à 30 kW, soit la puissance nécessaire pour maintenir la voiture à 130 km/h sur chaussée plane. Le moteur est capable de développer cette puissance dès 1500 tr/min et jusqu'à son régime maxi. C'est à 2000 tr/mn qu'il le fera avec le meilleur rendement, soit une csp de 252 g/kW/h. A 4000 tr/min il consommera 320 g/kW/h et même quelque 430 g/kW/h à 6000 tr/min.

Pour diminuer la consommation, une solution simple et efficace est donc d’allonger le dernier rapport.

Enfin cela a été répété maintes fois une voiture verte doit etre légère et lente : 100 km/h maxi, moins de 500 kg pour 4 places, moins de 150 kg pour 1 place. Et à propulsion électrique à basse vitesse (moins de 40 km/h) car le rendement des moteurs thermiques à ces vitesses est désastreux.

Parce qu'ils sont trop puissants par rapport à la puissance utilisée et que dans ces conditions leur charge est faible.

Personellement, j'ai toujours recherché les voitures les moins puissantes possibles et "tirant" le plus long en 5°. Tu preches donc un convaincu.
Je disais par contre que, pour beaucoup de voitures l'essentiel se fait à 40 km/h. L'intéret des boites longues est alors réduit. Comme tu l'indiques le minimum avec les voitures actuelles se situe à 3 litres aux cent (Lupo). Et encore, en évitant les parcours à 40 km/h qui sont notre lot quotidien.
Tu pointes une absurdité de notre temps : 30 kW, soit la puissance nécessaire pour maintenir la voiture à 130 km/h or, elle a 100-150-200 kW disponible.
Si on veut vraiment descendre la consommation, pas de miracle :
500 kg, 20 kW, 100-120 km/h maxi, hybride série avec récupération électrique au ralentissement, 2 kWh de batteries (20 kg en Li-Ion et non pas 10,20,30 kWh comme je vois souvent). Voiture style C1, 107, Twingo allégée .
On a donc une transmission électrique, plus de boites de vitesse.
Le thermique démarre à plus de 40-50 km/h ce qui soulage les batteries. Petit calcul pratique :
à 100 km/h il faut 7 kW pour la résistance aérodynamique, 3 kW pour les frottements pour une 106 classique.
à 33 km/h (3 fois moins) il faut 27 fois moins (3 au cube) pour vaincre la résistance aérodynamique soit 260 W et 3 fois moins pour les frottements (à diviser encore par 2 avec un poids réduit de moitié) donc 500 W. total 800 W en arrondissant.
La batterie tient donc 2 heures (je minore) soit une autonomie à basse vitesse de 50 km en électrique pur (je minore encore). Pour beaucoup de péri-urbains cela représentera
plus de la moitié du kilométrage annuel.
Maintenant, sur route à 100 km/h, il faut 8.5 kW (7 + 3 divisé par 2) soit 45% de la puissance maxi : le moteur est à son rendement maxi. Avec une consommation de 252 g/kW/h cela donne donc, en arrondissant 2.3 kg de carburant soit plus ou moins 3 litres essence.
Avec un ratio annuel 66% "basse vitesse" (électrique) 33% "haute vitesse" (thermique) on arrive donc à une moyenne annuelle de 1 litre aux cent. Pile poil
Et pour les 5% de trajets qui nécessiteraient une grande voiture autoroutière la location est raisonnable mais le train est encore mieux avec la location d'une voiture minimale à l'arrivée
Ma conclusion : il y a beaucoup plus à gratter sur les basses vitesses que sur les "hautes vitesses" avec les boites longues.

[Blackdress]

Quelques petites remarques en passant.

1) Le diesel a un dilemme : son régime de meilleur rendement n'est pas celui de meilleure dépollution. En résumé, il faut choisir entre le CO2 et les toxiques (NOx et particules dans cette hypothèse), surtout quand il n'y a pas de système post-traitement (type Fap + Dénox).

C'était le cas de la Lupo 3L, faible consommation, mais inconduisible (taille de pneus, aucune reprise, direction de camion) et polluante. De fait, a fortiori avec un coffre ridicule, cette voiture ne s'est absolument pas vendue et n'a donc eu aucun intérêt pratique.

C'est le risque avec une voiture telle que la préconise sceptique, que de rester au stade des bonnes idées.

2) Contrairement à une idée reçue, outre ses avantages en cycle urbain ou mixte, l'hybride permet aussi au moteur thermique de tourner plus lentement sur autoroute : typiquement, le moteur de la Prius tourne à 1500 trs / min en croisière sur autoroute, c'est un régime exceptionnellement faible pour un bloc essence.

3) S'agissant des GES, il est vrai qu'il faudrait pouvoir élaborer un calcul de l'énergie dépensée à la fabrication + transport + entretien + recyclage, mais c'est loin d'être évident. Ensuite, il faudrait voir si le gain sur une voiture moins complexe compense réellement le gain d'une voiture complexe à l'utilisation.

A priori, on peut penser que les industries étant majoritairement soumises au protocole de Kyoto et confrontées au coût des matières premières et de l'énergie vont commencer à rechercher des process de fabrication les plus sobres possibles, ce qui rejaillira sur les voitures neuves, qui devraient ainsi logiquement offrir un écobilan global amélioré.

[sceptique]

C'était le cas de la Lupo 3L, faible consommation, mais inconduisible (taille de pneus, aucune reprise, direction de camion) et polluante. De fait, a fortiori avec un coffre ridicule, cette voiture ne s'est absolument pas vendue et n'a donc eu aucun intérêt pratique.
C'est le risque avec une voiture telle que la préconise sceptique, que de rester au stade des bonnes idées.

Je répète donc : tant que l'offre de pétrole n'aura pas déclinée ces véhicules ultra-économiques légers et peu chers (contrairement à la Lupo, chère) n'ont aucune chance de sortir. La concurrence des thermiques classiques à bas prix (style Logan) est "déloyale". C'est le meme problème pour les voitures sophistiquées et chères consommant peu. Elles sont simplement trop chères (3 fois plus qu'une Logan, du délire !).
Avec un surcout de 10 000 (15 000?) Euros en consommant 3 litres essence de moins soit 4 Euros aux 100 km l'amortissement est de ... 250 000 km. Et par rapport à une Logan diesel je ne fais pas le calcul, par charité.

[Blackdress]

Encore une fois, il ne faut pas mélanger l'aspect économique et l'aspect environnemental.

Ainsi, une Logan coûte certes beaucoup moins cher, mais propose des prestations en net retrait s'agissant de la consommation, de la pollution, et de la sécurité.

Ce faisant, elle se compare plutôt directement à des véhicules d'occasion.

L'avenir, ce serait donc plutôt une Logan hybride.

Et pas de bol, il y a des chances que sur ce terrain là, on se fasse griller la politesse par les constructeurs des pays émergents.

[jimfells]

Blackdress,

la majorité de la population française et même européenne n'a pas les moyens de sortir 20 000 € dans une voiture.

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[J'ean Chie raque]

Blackdress,

la majorité de la population française et même européenne n'a pas les moyens de sortir 20 000 € dans une voiture.

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Ou même simplement d'acheter la moins chère des voitures neuves... Si on compresse les frais au maximum une voiture c'est minimum environ 150 €/mois tout compris* et on roule moins de 1000km/mois. Arriver à 200 est déjà un bon chiffre.

* dont annualisation du coût de l'achat.

[phylippe]

Voir http://forums.oleocene.org/viewtopic.php?t=1405

[Blackdress]

Blackdress,

la majorité de la population française et même européenne n'a pas les moyens de sortir 20 000 € dans une voiture.

Sans blague

Mais savez-vous que cela a TOUJOURS été le cas par le passé ?

Ce qui a changé, c'est simplement qu'il y a un découplage parce que les classes moyennes ne peuvent plus suivre les augmentations de prix des voitures neuves, le pouvoir d'achat n'ayant pas suivi.

Eh oui, il faut ouvrir les yeux, la France est un PVD, pays en voie de déclin, la Logan en est le triste symbole.

Dans les pays émergents, la Logan est le symbole d'une accession au mode de vie occidental.

Chez nous, c'est le témoignage d'une régression du pouvoir d'achat.

Mais tout cela n'a pas grand chose à voir avec l'environnement.

A l'échelle mondiale, il y a à peu près 800 millions de voitures, et ce chiffre ne cesse de croitre, porté par la croissance notamment de la Chine et de l'Inde.

Outre les pollutions urbaines locales, il se posera donc la question de la limite liée aux ressources en matières premières et énergie.

Pour moi, la réponse tient donc non seulement à une amélioration technique, mais surtout à une évolution profonde du mode de vie "cible", qui ne pourra plus être celui des américain ni même le nôtre.

3 voitures pour 4 personnes, ce n'est tout simplement pas possible avec 8 à 10 milliards d'individus, même avec des voitures préconisées par sceptique.

Il est donc temps d'anticiper, afin que chacun en occident - mais aussi dans les pays émergents - repense progressivement son mode de vie et/ou ses aspirations à terme. Cela étant je pense que ce sera plus dur pour nos sociétés habituées à vivre au dessus de ce nouveau standard, que pour des pays qui l'adopteraient dès le départ (ce que ne font pour l'instant ni la Chine ni l'Inde).

C'est donc pas gagné, mais pas impossible non plus.

Une économie basée sur la sobriété et le recyclage, voilà le vrai défi du XXIe siècle.

[sceptique]

Et oui la voiture verte est obligatoirement une voiture très bon marché, durable et recyclable. A l'achat donc, mais aussi à l'utilisation : consommation, entretien, réparation (par exemple faire changer une aile ou un parechoc !).
A quoi sert la meilleure voiture du monde si moins de 10% des gens peuvent l'acheter et l'utiliser ? Effectivemment, ces 5-10% auront bonne conscience mais l'impact global sera quasi-nul.
On assiste actuellement à une dérive. Les voitures actuelles sont en général (à l'exception notable de voitures comme la Logan) lourdes, complexes, puissantes, rapides, chères à l'achat et couteuses en entretien-réparation. La majorité des gens ne peuvent pas suivre et font durer de vieux modèles. D'ou l'augmentation régulière de l'age moyen des véhicules.
Si on poursuit dans cette voie on pourrait assister au paradoxe suivant :
Les voitures neuves sont de plus en plus efficaces et moins polluantes (toxiques + CO2).
Et pourtant le parc, en moyenne, est de moins en moins efficace.
Maintenant, il n'y a pas de miracle. Pour avoir une voiture verte et bon marché il faut donc :
- réduire le poids. Conséquence : accepter une réduction des "étoiles" au crash-test. Pour ne pas dégrader la sécurité il suffit de diminuer la vitesse et de la faire respecter.
- réduire la vitesse : diminution de la consommation et de l'insécurité donc.
- ne pas utiliser de matériaux sophistiqués style composite chers, difficilement réparables et recyclables. L'acier a toutes les qualités requises.
- ne pas utiliser de technologie sophistiquée. La cinématique de la Prius actuelle est le contre-exemple parfait. L'hybride série est bien meilleur : le thermique est à régime fixe, optimal. La transmission est donc électrique, simple, légère, sans boite de vitesse.
- limiter la puissance. 20 kW est largement suffisant (10 kW suffisent à entrainer une petite style 106, twingo à 100 km/h 15 kW pour une "grosse"). La surenchère actuelle pousse les constructeurs à sortir des voitures moyennes de 100 kW et plus.
- limiter par conséquent la cylindrée : 400 cm3 suffisent pour 20 kW. Ce qui abaisse le poids.
- Les gains sur le poids sont cumulatifs. Avec un moteur moins lourd et moins puissant on diminue donc la taille et le poids des suspensions et pneus. En acceptant une réduction de la vitesse les suspensions sont moins sollicitées donc peuvent etre réduites. De meme pour les disques de freins : arreter 500 kg à 100 km/h ou 2 tonnes à 150 km/h l'énergie encaissée par les freins varient d'un facteur 9 (0.5 M * V2). Et ainsi de suite ...

Une autre solution serait cependant beaucoup plus efficace et rapide à mettre en oeuvre : interdire la circulation de toutes les voitures ne respectant pas des normes élevées. Cela éliminerait d'office 90% du parc. Principe : toute voiture controlée hors normes est immédiatemment saisie, broyée et recyclée. Avantage : les 10% possesseurs des voitures aux normes (dont tous les 'priusman') rouleraient sans embouteillages et consommeraient encore moins. Et pourraient etre encore plus légitimement fiers de leur voiture. Et on sauverait ainsi la planète. Petit bémol toutefois pour atteindre cet objectif : il faudrait que les Chinois (Indiens, Brésiliens ...) acceptent de revenir au vélo.
Bilan final : on ne garde que 10% des voitures occidentales (à la louche 50 millions) aux normes de la Prius et le peuple se contente de marcher. On peut quand meme lui accorder les TEC et le vélo (à condition de ne pas géner les voitures).

[Blackdress]

La cinématique de la Prius actuelle est le contre-exemple parfait. L'hybride série est bien meilleur : le thermique est à régime fixe, optimal. La transmission est donc électrique, simple, légère, sans boite de vitesse.

(...)

Une autre solution serait cependant beaucoup plus efficace et rapide à mettre en oeuvre : interdire la circulation de toutes les voitures ne respectant pas des normes élevées. Cela éliminerait d'office 90% du parc. Principe : toute voiture controlée hors normes est immédiatemment saisie, broyée et recyclée. Avantage : les 10% possesseurs des voitures aux normes (dont tous les 'priusman') rouleraient sans embouteillages et consommeraient encore moins. Et pourraient etre encore plus légitimement fiers de leur voiture. Et on sauverait ainsi la planète. Petit bémol toutefois pour atteindre cet objectif : il faudrait que les Chinois (Indiens, Brésiliens ...) acceptent de revenir au vélo.
Bilan final : on ne garde que 10% des voitures occidentales (à la louche 50 millions) aux normes de la Prius et le peuple se contente de marcher. On peut quand meme lui accorder les TEC et le vélo (à condition de ne pas géner les voitures).

Deux choses :

1) Je crois que tu te méprends sur la Prius : c'est déjà - même partiellement - une hybride série avec une transmission optimisée et pas de boite de vitesse... et la prochaine verra son thermique fonctionner sur une plage de régimes encore resserrée (donc plus efficace et encore plus proche d'une hybride série). Ils appellent cela l'hybride "série parallèle".

2) Ta 2e solution me plait beaucoup, en effet

Bien sur, elle n'est pas socialement réaliste...

...sauf, si on parvient à convaincre les 10 % (dont je suis) de mutualiser leur véhicule par la (location ou la multipropriété), et à adopter eux-même le vélo ou les tec pour leur plus grand bonheur.

Vu que c'est le chemin que je prends et que je le fais assez volontiers, je me dis qu'il y a un espoir.

Sauf que ce n'est ABSOLUMENT pas encore dans l'air officiel du temps (toutefois quelques initiatives s'en rapprochent, ex. caisse commune à Paris, j'ai vu aussi un exemple à NYC).

[jimfells]

Je pense que c'est une initiative amenée à se développer, il semble que d'autres communes aient aussi leur systême : http://www.franceautopartage.com/

[sceptique]

La cinématique de la Prius actuelle est le contre-exemple parfait. L'hybride série est bien meilleur : le thermique est à régime fixe, optimal. La transmission est donc électrique, simple, légère, sans boite de vitesse.

Je crois que tu te méprends sur la Prius : c'est déjà - même partiellement - une hybride série avec une transmission optimisée et pas de boite de vitesse... et la prochaine verra son thermique fonctionner sur une plage de régimes encore resserrée (donc plus efficace et encore plus proche d'une hybride série). Ils appellent cela l'hybride "série parallèle".

Si la cinématique était aussi simple que tu le dis elle serait vendue 10 000 Euros et non pas 25 000 !

[Blackdress]

Je pense que c'est une initiative amenée à se développer, il semble que d'autres communes aient aussi leur systême : http://www.franceautopartage.com/

Cela fait 3 ans que j'ai un tel projet dans mes cartons.

Outre l'attachement des gens à la propriété individuelle, a fortiori pour la voiture qui est un prolongement du domicile, et une conscience écologique encore embryonnaire (mais ça change), il y a aussi le fait que souvent tout le monde en a besoin au même moment : soit aux heures de pointe pour aller travailler, soit les week-end ou les vacances...

Et ça c'est plus difficile à mutualiser.

[Blackdress]

Si la cinématique était aussi simple que tu le dis elle serait vendue 10 000 Euros et non pas 25 000 !

Non.

Pour parvenir à ce résultat simple, il a fallu de grosses dépenses de recherche & développement, qu'il faut bien amortir.

Notamment les nouveaux outils de production, pour les batteries notamment.

C'est donc déjà une prouesse qu'une telle innovation ne soit pas plus chère qu'une berline concurrente.

Cela étant, plus ce système sera diffusé - et c'est l'intention du constructeur - plus les coûts baisseront.

On peut donc raisonnablement envisager un jour un véhicule proche de celui que tu cites, pour un prix de cet ordre de grandeur, si cela apparait pertinent pour le constructeur (qui dans notre système actuel n'est pas un philantrope ni une ONG caritative rappelons-le).

[Tiennel]

Il y a dû avoir de gros efforts pour mettre au point le moteur, au cycle particulier, même si c'est un rejeton d'une famille existante. Et la Prius reste une voiture fabrquée en moyenne série, plus difficile à amortir.

Une chance (le flair ?) de Toyota a été la chute du yen depuis 2000. Si le mouvement avait été inverse, et si les USA n'était pas allé en Irak, elle aurait été bien plus chère sur les marchés US et européens - à moins de vendre à perte, en considérant cela comme un investissement à la fois industriel et commercial (tout le monde sait que Toyota fabrique la PrXXs, mais peu savent qu'il est un aussi des premiers fabricants de 4x4 et autres monstres routiers)