Il y a tout juste 20 ans, Volkswagen présentait pour la première fois une compacte – la Golf III – équipée d’une motorisation TDI. Qui aurait pu parier à l’époque que 20 ans plus tard, ce type de motorisation allait littéralement envahir le catalogue des constructeurs automobiles européens comme c’est le cas aujourd’hui ? 20 ans d’amélioration de l’efficacité énergétique diront certains. Mais pour quoi faire au juste ?
I. La sécurité, le confort et les performances : grands gagnants de la course au toujours « plus de »
Contrairement à une idée faussement répandue par les professionnels de l’automobile notamment, ça n’est absolument pas la consommation de carburant qui a été la grande bénéficiaire des améliorations technologiques apportées aux voitures.
Ce qui a radicalement changé en 20 ans, c’est la qualité perçue des matériaux, le confort intérieur, le niveau de sécurité, les aides à la conduite (direction assistée, ABS, ESP, etc…), l’agrément moteur et enfin, les performances offertes !
Pour s’en convaincre, le mieux est encore de prendre le volant d’une voiture datant du début des années 90. En respectant les limitations de vitesse (une pratique qui n’était pas très répandue il y a 20 ans souvenez-vous…), il est assez frappant de constater que ces vieilles voitures – à condition qu’elles aient été correctement entretenues – sont loin d’être aussi énergivores que certains l’affirment. Du moins pour celles qui roulent encore1.
Fort heureusement, il y a quelques exceptions à la règle : c’est par exemple le cas des grosses berlines de luxe, des 4×4 ou encore des petites sportives. Des modèles qui tirent pleinement parti de l’amélioration des rendements moteurs puisque avant l’arrivée des technologies hautes pressions, des turbo à double étage, des boites de vitesse automatiques à 6, 7 voire 8 rapports et des systèmes de gestion moteur avancés, le moyen le plus répandu pour augmenter la puissance d’un moteur était d’en augmenter sa cylindrée. Quant à la boite de vitesse, le choix se limitait en général à 4 ou 5 vitesses, manuel ou automatique.
Un autre moyen de vérifier qu’à l’usage, la consommation de certaines mamies âgées de 20 ans n’a parfois rien à envier à des modèles beaucoup récents, c’est en parcourant l’excellente base de donnée allemande Spritmonitor : on y découvre par exemple qu’en version Diesel, la récente Peugeot 208 fait à peine mieux que la défunte 205 malgré des motorisations intrinsèquement beaucoup plus sobres que le vieux 1.8 D atmosphérique. En parcourant la base de données de manière un peu plus fine encore, on trouve même des modèles récents qui consomment plus en moyenne que les précédentes versions qu’ils remplacent2 !
La raison principale est connue : ces vieilles autos affichent en général plusieurs centaines de kg en moins que leurs descendantes. Or, lorsque l’on parle mobilité, dans bien des situations, l’ennemi c’est la masse.
II. 20 ans de lutte contre la pollution atmosphérique
Sous la pression de Bruxelles, l’autre point sur lequel les constructeurs automobiles ont beaucoup travaillé ces 20 dernières années, c’est le niveau des émissions de gaz polluants autres que le CO2. De ce point de vue, un véhicule neuf acheté en 2013, qu’il soit essence ou diesel, pollue beaucoup moins que son homologue d’il y a 20 ans, c’est un fait.
Hélas, aussi dépollué soit-il lorsqu’il sort d’usine, un moteur thermique a bien du mal à conserver un niveau d’émission durablement bas au fil du temps qui passe. Surtout lorsqu’il est équipé de systèmes de dépollution avancés (FAP, vanne EGR, SCR…) moins couteux à supprimer complètement qu’à entretenir.
C’est une des raisons pour lesquelles, la lutte pour la qualité de l’air semble être un éternel recommencement. La raison principale étant évidemment liée à l’exception française du tout gazole ou presque. Un sujet sur lequel j’ai déjà eu l’occasion de m’exprimer à de très nombreuses reprises déjà dans de précédents articles.
III. Fiabilité en baisse, coût d’entretien en hausse
La contrepartie de cette course à la sophistication des moteurs thermiques et aux technologies de pointes, c’est une fiabilité à la baisse. Certains modèles s’en sortent naturellement mieux que d’autres mais dans l’ensemble, la fiabilité a plutôt eu tendance à baisser alors que dans le même temps, le coût des réparations a lui plutôt augmenté.
L’électronique est souvent mise au banc des accusées mais elle n’est pas la seule. Sur les moteurs Diesel âgés d’une dizaine d’années environ, on ne compte plus le nombre de pannes mécaniques (turbo, pompe d’injection, injecteurs, vanne EGR, volant moteur, etc…) dont ont souvent été victimes les propriétaires. Parfois, il est vrai, due à une utilisation peu compatible avec les contraintes propres au moteur Diesel.
IV. Hybrides et électriques : rupture technologique
L’autre voie, très peu explorée jusqu’ici par les constructeurs automobiles, c’est celle de l’hybride et de l’électrique. Deux technologies qui s’inscrivent en rupture par rapport au moteur à explosion. Heureusement, depuis quelques années, ces deux technologies bénéficient d’un réel regain d’intérêt de la part d’une majorité de constructeurs automobiles.
Grâce à Toyota notamment, la voiture hybride est devenue beaucoup plus accessible qu’au tout début du siècle. Les années passant, elle a aussi fini par acquérir une belle réputation en matière de fiabilité. Un obstacle qui reste difficile à franchir pour les constructeurs qui proposent une nouvelle technologie.
V . Et pour les 20 prochaines années, on fait quoi ?
Le but de cet article n’est pas de faire des projections ni de présenter différents scénarios possibles en matière d’évolution technologiques futures. Ce que l’on peut néanmoins affirmer, c’est qu’à l’avenir, un constructeur qui ferait un trait sur les technologies hybrides et électriques est probablement un constructeur amenait à disparaitre à terme. Du moins il faut le souhaiter.
À l’heure où il n’y a jamais eu autant urgence à réduire notre dépendance au pétrole dans les transports, l’hybride et surtout l’électrique constituent indiscutablement deux leviers technologiques majeurs pour préparer l’avenir. Rendez-vous en 2033… sur Automobile Propre !
Commentaires
Quelqu'un a des source sur la baisse de la fiabilité ?
Je veux dire, est ce qu'il y a une étude documentée sur laquelle s'appuyer, où s'agit il juste d'une idée communément admise ?
des études documentées TRES précises, personnellement je n'en connais pas (du genre qui évalue dana la durée les taux de panne pour différents organes méca / électriques donnés).
En revanche, on dispose :
- des études annuelles faites par les automobiles club et autres asso de consommateurs relatives au budget automobile des ménages. Leur point commun : toutes montrent depuis plus ieurs années déjà, que le poste entretien/réparation a eu une facheuse tendance à exploser.
- des REx des garagistes indépendants et des centres autos. Et là, mm constat, tous sont unanimes : le temps des voitures capables de parcourir 500 000km sans souci mécanique majeur est définitivement révolu! Même les modèles récents ayant échappé aux avaries électroniques finissent par couter cher en entretien courant : embrayage (bimasse), distribution, pneumatiques (réglages de trains arr. favorisant la tenue de route au détriment de la longévité), freins (vu que poids en nette hausse), boite de vitesse, etc...
- des forums Internet et autres sites web type le bon coin, la centrale, spritmonitor, etc... : grace aux recherches précises que l'on peut y faire (année, modèle, km,...), on peut assez facilement se faire une idée sur les kilométrages maxi atteints pour un modèle donné. Il y a encore qlq années de cela, on trouvait par dizaines des 205/405 diesel affichant plus de 350 000km au compteur. Aujourd'hui, trouver une clio/mégane 1.5 dCi avec plus de 250 000 km au compteur relève presque de l'exploit. On peut difficilement mettre ça sur leur "jeune" âge puisque ça fait déjà + de 12 ans que Renault en vend. Et le constat n'est guère plus brillant sur nombre de moteur made in Germany (2.0 TDI 140 avant 2008, 2.2 Diesel mercedes, etc...
On appelle ça les effets induits de la technologie. Et j'ai le sentiment (à confirmer par des évalutations) que c'est en train de faire revenir certains automobilistes vers l'essence. Notamment tous ceux qui n'auraient jamais du céder au chantre du "tout gazole" vu le nb de km annuel parcourus et la nature des trajets effectués...
Que le budget entretient soit en hausse, OK, mais c'est à mon sens plus du à l'augmentation du prix des pièces, à la complexité des réparations et à la maintenance anti pollution, qu'on ne se donnait pas la peine d'effectuer il y a quelques années, et qui n'est pas nécessaire au fonctionnement du véhicule.
Les véhicules sont dimensionnés pour 240000km. Il me semble que c'était également le cas il y a 25 ans (à confirmer). Mais vu le nombre de véhicules anciens à atteindre 300000km, nombre très restreint au regard de leur diffusion, j'aurais tendance à penser que ce sont plus des anomalies statistiques, et pas la règle générale.
oui pour la partie budget (ex : prix d'un rétroviseur de 205 vs celui d'une 207 commandé électriquement et peint couleur carrosserie...)
pour le reste, je crois qu'il faut aussi y voir les conséquences de l'évolution des usages : il y a 30 ans, un acheteur de véhicule Diesel était classiquement un automobiliste qui parcourait au moins 20 000km/an en grande partie en extra-urbain. Aujourd'hui, des millions d'automobilistes utilisent quotidiennement des véh. Diesel, y compris pour des trajets de type urbain < à 15km...
P.S : pour le dimensionnement, c'est plutôt en nombre d'heures qu'il est effectué. A nombre d'heure constant, les moteurs devraient en théorie parcourir un peu plus de km étant donné l'amélioration du réseau routier (contrebalancé par une saturation croissante à l'intérieur des grandes agglo. il est vrai). Les pb de fiabilité et tenue dans le temsp se concentrent essentiellement autour des organes très technologiques.
Pour le dimensionnement, en gros, on vise une sollicitation cumulée sur 240000km. Cette sollicitation peut dans certains cas s'exprimer comme une durée de fonctionnement.
Eh non, Belprius,
Le moteur à piston a encore beaucoup de ressource devant lui. Il sera aidé par un électrique sur les hybrides.
Cycle Atkinson, injection à 2500 bars en multi-jets, pré-post injection, soupapes à angle variables, taux de compression variable, compresseur électrique, pompe à eau électrique, 100% flex-fuel, nouvelles huiles, gestion des annexes, etc…
Allez, je dois y aller !
Bon week-end à tous.
§
Daniel
Belprius a raison. Ce n'est pas en augmentant à 2500 puis 3000 bars et en optimisant des bricoles à droite ou à gauche que la consommation va fortement diminuer.
Le moteur va gagner des clopinettes pour une augmentation du prix de fab et par une plus grande fragilité dans la durée.
Non, le VT est bon pour le musée dans les années à venir. Il ira plus ou moins vite au musée selon les progrès des batteries (capacité, prix), les politiques publiques (bonus VE, malus VT, taxes diesel / essence non hybride etc.) le prix du pétrole (sa hausse est ralentie par les gaz de schiste) , l'écologie là où on exploite gaz de schiste et pétrole lourd (plus les citoyens vont gueuler que toute la pollution dans leurs tronches pour faire rouler des 4x4 de 2,5 tonnes aux USA et ailleurs, plus cher ce sera à extraire (déjà que cela l'est) etc.
sans gaz de schiste j'aurais dit que l'affaire aurait été pliée en moins de 15 /20 ans. Là, çà va prendre bien plus de temps.
Mais de quel horizon parlez-vous ?
C’est vrai qu’en 2040, les progrès sur les batteries et les PAC-H² auront totalement remplacé les purs thermiques.
Mais avant, le moteur thermique sera encore présent sous nos capots, entrainant une génératrice qui alimentera les moteurs électriques.
Alors, de quel moteur parle-t-on, d’ici-là ?
Le moteur « essence & alcool » bien-sûr. Le diesel sera mort dès 2025, car trop compliqué à dépolluer et donc cher.
Comme j’ai la chance de travailler dans ce domaine, nous avons un coup d’avance par rapport à tout ce que vous pouvez imaginer, et même voir. Je l’ai vu ce futur moteur diesel pour l’EURO 6.2, avec sa nouvelle ligne d’échappement, une usine à gaz, au sens propre ! Carrément une raffinerie de pétrole, avec des tubes dans tous les sens, compliqué certes, mais respectant les futures normes de 2017. Et pour votre gouverne, les constructeurs y sont encore très demandeur …
Mais revenons sur le moteur à allumage commandé, là seront les progrès à venir. Actuellement en cycle OTTO, il tourne autour des 36% de rendement max, avec toutes les innovations en cours de validations, nous allons approcher les 45% en essence, et 2 à 3% supplémentaires en alcool en augmentant la compression. Les frottements, qui représentent près de 30% des pertes, seront aussi réduits. Les pistons vont augmenter en diamètre, de sorte qu’à cylindrée identique, les frottements se réduisent naturellement. Les huiles spéciales vont aussi aider à réduire ces frottements. Le régime max moteur va diminuer au profit du couple. Les transmissions vont aussi progresser. Une pompe à eau mécanique (celle que vous avez sous le capot), bouffe près de 3CV à pleine puissance, beaucoup moins avec une électrique qui s’adaptera mieux au régime du moteur. Des projets sont en cours pour récupérer l’énergie thermique infrarouge … du pot d’échappement. Et tout ce qui est encore secret …
Enfin les annexes, clim, éclairages, feux stop, etc… vont aussi être de moins en moins gourmands en énergie.
Tout-çà pour dire que le moteur à explosion, a encore sa place dans nos compartiments moteurs. Du moins, jusqu’en 2040-2045. Il ne tournera sûrement plus au pétrole, mais aux biocarburants pour 10 à 15% du temps, surtout sur l’autoroute des vacances.
Pour l’entretien, il est vrai que la complication démesurée des diesels actuels a contribué à une diminution de la fiabilité. Par contre les essences, elles n’ont pas eu autant de déboire. Comparativement, ils ont été moins sophistiqués, car plus facile à dépolluer. Le budget de mon essence de 15 ans, n’a pas été aussi élevé que ce que l’on peut lire dans les revues spécialisées. En fait, les moteurs essences sont devenus plus simples à entretenir que les diesels.
Alors, l’avenir du moteur à allumage commandé a encore de beaux jours devant lui. Il sera aidé par un moteur électrique, qui servira aussi de traction 100% électrique, en ville.
§
concernant le gaz de schiste, à ne pas confondre avec le pétrole de schiste:
http://petrole.blog.lemonde.fr/2013/03/14/lavenir-des-gaz-de-schiste-et-le-sens-de-lhistoire/
Bref, pas de quoi déplacer très longtemps le peak ... Ca va allonger le plateau de production actuel jusqu'en 2020 avant la chute inexorable. Donc plus de croissance pendant 8-10ans et des crises à répétitions qui vont bouleverser nos économies et notre façon de vivre.
Nouveau record de vente de véhicules aux USA, preuve que la prochaine crise n'est plus très loin (fin d'année, début 2014 ?), bien sur plus importante que 2008 ... et ainsi de suite ...
non, je ne confonds pas. Mais en remplaçant le pétrole classique par du gaz de schiste (grosso modo 10 / 12 fois moins cher) , le gaz contribue à détendre les prix sur le pétrole et donc à moins pousser pour des VE et autres véhicules.
il y a du pétrole pour environ 200 ans, mais à quel prix ?
* très cher à récupérer (faut creuser très profond dans des endroits très difficiles où vivre)
* de plus en plus de procès et de coût administratif et juridique
* des débits plus lents
tant que le gaz permet de remplacer le pétrole, çà tient mais après .... ????
Bien sûr on peut toujours peaufiner l'usine à gaz, la rendre encore plus compliquée pour gagner pas grand chose. Car la loi de la thermodynamique est implacable, il y a des rendements (assez faibles) impossibles à dépasser sauf à augmenter encore la température de la source chaude (taux de compression....) ce qui pose plus de pb que ça n'en résout.
Le moteur à piston est mûr (et non pas mature, ce qui est un anglicisme), il n'y a plus qu'à attendre qu'il tombe tout seul de l'arbre! Façon de parler évidemment.
La rupture technologique est en marche, bien évidemment, une majorité de gens (et de décideurs) y est opposée car l'immobilisme est toujours plus confortable (dans d'autres domaines ça s'appelle le "respect des traditions"), mais ça viendra.
Il n’y a plus aucune technologie dans le domaine des véhicules thermiques conventionnels essence ou diesel. Ce sont devenu des systèmes marteaux à bout de potentiel évolutif. C’est tout au plus poussé par l’amélioration d’autres technologies comme l’électronique, les lasers ou l’électrodynamique que les thermiques sont tirées poussivement vers l’avant avec des incrémentations infinitésimales plutôt que de vraies évolutions.
Le seul intérêt qui reste c’est sous forme de prolongateur d’autonomie mais alors cela implique tout de même des systèmes franchement différents comme les générateur Wankel ou les générateurs directs a piston libre. Idéalement avec des cycles vapeurs intercalés entre les autres et avec une opération en détonation plutôt qu’en combustion. Là oui, il reste un petit intérêt pour assister les VE.
Pour tout le reste il est grand temps d’agrandir le musée du Fardier et des autres machines à vapeur pour y adjoindre la division pétaradeuses thermiques. Pas de quartier pour les vieux bazard, au bac et basta. Même grand père appréciera.
allez, il reste bcp à faire en matière d'amélioration et c'est tant mieux ! Un simple exemple:
https://www.youtube.com/watch?v=weZvZ-g-3HA
Je me permets juste un petit correctif quant à l'exception française (point II.). La France n'est pas la championne du taux de dieselisation en Europe puisque battue par la Belgique (nombre d'habitants peu ou prou équivalent aux nombre d'habitant en IDF) et de mémoire, l'Espagne n'est pas loin de la France.
Super article par ailleurs!