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Conférence ARIALille, 24 Mars 2011
Le downsizing ou l’avenir du
moteur thermique
Eric HAMON/Sébastien FLEUREAU
La réduction des émissions de CO2, une impérieuse nécessité…
US Government initiative
154g
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022
130g
95g
CAFE Europe
194g
154g
95g
200g
110g
145gChinese Government
statement
g de CO2/km (moyenne totale)
Si la voiture reste le mode de transport le mieux adapté aux besoins de mobilité individuels, les objectifs de réduction des émissions de CO2 au niveau
mondial sont de plus en plus ambitieux.
Dans ce contexte, les moteurs thermiques n’ont pas dit leur dernier mot …..
Moteur Thermique Rendement moteur (cycle homologation)
Echappeme
nt
Refroi-
dissementFrottements Pompage
Energie contenue
dans le carburant
Pertes = + + +
PrésentFutur
Transmissions
Turbo charging Variable Valve
systems
Engine design
improvementS/V ratio
Engine Thermal
managementCR Oil viscosity
Lean burn
Petrol
22- 28 % 27 - 36 %
Fonctionnement moteur
Sur les point de meilleur
rendement
VCR
En considérant un rendement théorique de l’ordre de 50%, il existe un potentiel important d’amélioration des moteurs thermiques.
Principales voies d’amélioration :
Downsizing / Downspeeding
Distribution variable (Cycles thermodynamiques Miller/Atkinson, ….)
Combustion (Injection directe, stratifiée, CAI, …)
Optimisation d’architectures (réduction des frottements mécaniques, …)
Le choix du downsizing : pour entrer demain dans un cercle vertueux CO2…
Principe
Véhicule
Transmission
Moteur
ThermiqueTransmissions
“intelligentes”
optimisées pour
CO2 et dynamique
véhicule
Downsizing,
réduction du nombre
de cylindres
Réduction de la masse, améliorations de
l’aérodynamique, de la consommation des
accessoires, de la résistance au roulement …
Cercle vertueux réduction
Masse, frottement, …
Cercle vertueux dynamique véhicule
/ optimisation CO2
En association avec des transmissions “intelligentes” et une amélioration des véhicules (réduction de masse, …), le downsizing des moteurs thermiques (essence et Diesel) est la voie la plus prometteuse pour relever les challenges CO2 de demain
Le downsizing des moteurs thermiques, principe ….
Accroître le rendement et réduire les émissions polluantes en réduisant
la cylindrée d’un moteur tout en préservant ses performances
(puissance, couple).C
on
som
ma
tio
n (
%)
Accélération 80 km/h – 120 km/h véhicule (s)
Moteur 1,8 l
atmo
(EW7A)
> 2005
Moteur 1,6 l atmo (EP6)
Technologie VTi
20052013 Moteur
3 cylindres 1,2 l
Injection Directe + Turbo
RéductionConsommation35 %
Illustration gamme essence PSA puissance 85-95 kW
??
Une offre PSA thermique performante en CO2, seule ou associée à des solutions hybrides, tant en essence…
EmissionsCO22013
20122011
2010
En essence, à partir de 2012, introduction d’une nouvelle famille de moteur 3 cylindres
atmo. (1,0 l et 1,2l) et turbo (1,2l) permettra :
de réduire les émissions de plus de 15 à 25g CO2 /km par rapport à la famille
remplacée.
de proposer des véhicules polyvalents & urbains offrant des niveaux d’émission
de CO2 situés sous les 100 g CO2 /km sur cycle d’homologation.
Diesel
207, C3 & DS3
99g CO2/km
Full HYbrid
3008 ����HYbrid4
Diesel����
99g CO2/km
HYbrid
Plug-in
< 50g CO2/km
(Proto)
3 cyl. essence
1,2l Turbo
Jusqu’à -20%
CO2/km
Stop & starte-HDi
Jusqu’à-15% CO2/km
3 cylindres
essence
1,0 – 1,2l Atmo.
< 99g CO2/km
HYbrid
Plug-in
< 50g CO2/km
(Série)
Fabrication
FM (Douvrin)
??
Qu’en Diesel ….
Après l’introduction du FAP (Filtre à particules ) en 2000, PSA Peugeot Citroën développe actuellement une nouvelle technologie, la Selective Catalysis Reduction(SCR) permettant de réduire significativement les émission de NOx à horizon de la norme Euro 6 (entrée en vigueur en 2014)
Cette technologie, associée à la réduction future de la masse des véhicules va permettre de poursuivre le downsizing des moteurs Diesel HDi. Cette évolution va permettre une réduction complémentaire des consommations de l’ordre de 10%.
EmissionsCO22013
20122011
2010
Diesel
207, C3 & DS3
99g CO2/km
Full HYbrid
3008 ����HYbrid4
Diesel����
99g CO2/km
HYbrid
Plug-in
< 50g CO2/km
(Proto)
3 cyl. essence
1,2l Turbo
Jusqu’à -20%
CO2/km
Stop & starte-HDi
Jusqu’à-15% CO2/km
3 cylindres
essence
1,0 – 1,2l Atmo.
< 99g CO2/km
HYbrid
Plug-in
< 50g CO2/km
(Série)
Fabrication
FM (Douvrin)
«Une voiture propre pour chacun» : une Stratégie PSA Véhicules décarbonés à fort enjeu pour la région Nord Pas de Calais
En 2020, les moteurs thermiques représenteront encore la très grande majorité des chaînes de traction automobile.
Pour réduire ses émissions de CO2, PSA continue donc d’améliorer ses motorisations essence et Diesel en s’appuyant sur :
Le downsizing et son cercle vertueux CO2
L’efficacité renforcée des moteurs thermiques alliée à différents niveaux d‘hybridation (Stop & Start de deuxième génération, Full Hybride HYbrid4, Hybride rechargeable …)
Son outil industriel, avec entre autres, la Française de Mécanique (Douvrin) qui assurera la fabrication du moteur 3 cylindres 1,2 Turbo essence (Sortie 2013)
Outre l’amélioration des moteurs, PSA souhaite renforcer sa position de leadership environnemental en développant des nouvelles solutions de mobilités :
Véhicules électriques lithium-ion commercialisés en 2010 (Peugeot iOn, Citroën C-ZERO)
La technologie hybride Diesel à 4 roues motrices, HYbrid4, commercialisée dès 2011 avec 3008 HYbrid4, qui sera suivie par le développement des hybrides rechargeables (dites hybrides plug-in)
3 cylindresturbo
Française de Mécanique :Créée en 1969, implantée à Douvrin, 50% PSA / 50% Renault
Emploie 3400 personnesProduction de 1,3 Millions de moteurs par an dont 9 00 000 pour PSA (TU3, TU5JP4, DV4,
Famille EP (commune PSA/BMW))Production de la nouvelle famille 3 cylindres essen ce Turbo (Sortie 2013)
« L’énergie la plus propre et la plus sûre est celle que l’on ne consomme pas »
