l'abécédaire de l'efficacité énergétique et des émissions des automobiles

L’ABÉCÉDAIRE DE L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUEET DES ÉMISSIONS DES AUTOMOBILES

POLLUTION PROBE EST UN ORGANISME CARITATIF SANS BUT LUCRATIF QUI

travaille en partenariat avec tous les secteurs de la société dans le but de protéger la santé en faisant la promotion

de l’air pur et de l’eau propre. Pollution Probe a été créée en 1969 à la suite d’un rassemblement de 240 étudiants

et professeurs réunis sur le campus de l’Université de Toronto pour débattre d’une série de reportages préoccupants

diffusés par les médias concernant les pesticides. Pollution Probe a d’abord fait pression sur le gouvernement du

Canada pour qu’il interdise presque toutes les utilisations du DDT. Pollution Probe a aussi fait campagne en faveur de

la dépollution de la rivière Don à Toronto. Nous avons encouragé la récupération de déchets recyclables dans 140

collectivités de l’Ontario et appuyé l’élaboration du Programme des boîtes bleues. Pollution Probe a publié plusieurs

livres, dont Profit from Pollution Prevention, The Canadian Green Consumer Guide (dont plus de 225 000 exemplaires

ont été vendus partout au Canada) et Additive Alert.

Depuis les années 1990, Pollution Probe a orienté ses programmes sur des questions liées à la pollution de l’air, la

pollution de l’eau et la santé humaine, y compris un important programme visant à éliminer les sources de mercure

dans l’environnement dûes aux activités humaines. Pollution Probe a récemment élargi son champ d’intérêt pour

englober d’autres préoccupations, dont les risques tout particuliers que font courir aux enfants les contaminants de

l’environnement, les risques pour la santé liés à des expositions dans des environnements intérieurs et la conception

d’outils innovateurs pour promouvoir un comportement responsable envers l’environnement.

Depuis 1993, dans le cadre de son engagement permanent envers l’amélioration de la qualité de l’air, Pollution Probe

a mené la campagne annuelle « Clean Air Campaign » (Campagne air pur) durant le mois de juin, afin de sensibiliser

la population aux relations qui existent entre les émissions des véhicules, le smog, les changements climatiques et les

problèmes respiratoires chez les humains. La « Clean Air Campaign » a aidé le Ministère de l’environnement de l’Ontario

à concevoir un programme de vérification obligatoire des émissions des véhicules, appelé « Air Pur Ontario ».

Pollution Probe présente des solutions innovatrices et pratiques aux problèmes environnemen-

taux causés par la pollution de l’air et de l’eau. En définissant les problèmes de l’environnement

et en préconisant des solutions pratiques, nous nous appuyons sur de solides connaissances

scientifiques et technologiques, mobilisons des scientifiques et autres experts et établissons

des partenariats avec l’industrie, les gouvernements et les collectivités.

LA SERIE DES ABÉCÉDAIRES DE POLLUTION PROBE

POLLUTION PROBE a élaboré une série d’Abécédaires à but pédagogique sur des thèmes environnementaux. Les Abécédaires ontpour but d’informer les Canadiens sur des problèmes environnementaux actuels, en exposant les données scientifiques sur lesquellesse fondent les inquiétudes, ainsi que les solutions potentielles et les outils politiques disponibles. Chacun des Abécédaires décrit lesactions en cours et indique les mesures supplémentaires qui pourraient être mises en œuvre par les gouvernements, les entrepriseset les particuliers concernant ces problèmes. Les recherches préalables et la rédaction des Abécédaires sont réalisées sous la directiondu Directeur Général de Pollution Probe. Avant leur publication, les Abécédaires sont révisés par des scientifiques, des organismesnon gouvernementaux, des experts de l’industrie, des décideurs politiques et d’autres personnes disposant d’une expertise techniquesur la question concernée afin de s’assurer qu’ils exposent des faits exacts et reflètent les opinions actuellement prévalentes. Pourde plus amples informations ou pour consulter les Abécédaires en ligne, visitez notre site Internet à la page www.pollutionprobe.org/Publications/Primers.htm.

L’Abécédaire des pluies acides (octobre 2006) présente de manièreapprofondie les connaissances sur les pluies acides ainsi que l'historiquedes politiques et de la règlementation relatives à cet enjeu fascinantsur le plan de l'environnement et de la santé.

LeGuide des changements climatiques pour les petites etmoyennesentreprises (septembre 2006) expose les mesures que les entreprisespeuvent prendre afin de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre,réduire leurs frais d’énergie, et gérer les risques et opportunitésassociées aux changements climatiques.

Primer on Volatile Organic Compounds (L’Abécédaire sur les com-posés organiques volatils) (octobre 2005) traite des sources princi-pales de COV ayant des effets nocifs sur la santé humaine, décrit lesmodalités utilisées pour les contrôler et met l’accent sur les mesuresdu gouvernement et de l’industrie visant à réduire le niveau de COVdans l’atmosphère (disponible en anglais seulement).

L’ouvrage intitulé Ce qu’il faut savoir sur la santé des enfants etl’environnement (août 2005) présente les fondements de la santé desenfants, explique ce qui rend ces derniers plus vulnérables que lesadultes et examine des effets sur la santé et des expositions préoccu-pantes affectant les enfants.

L’ouvrage intitulé Notions élémentaires sur les bioproduits (novem-bre 2004) expose une vue d’ensemble des méthodes de fabrication desbioproduits et souligne certaines des questions que les technologiesdes bioproduits pourraient soulever pour les Canadiens.

The Source Water Protection Primer (L’Abécédaire sur la protectiondes sources d’eau) (mai 2004) explique le cycle de l’eau, identifie lesmenaces qui pèsent sur les sources d’eau, cible les bassins récepteurscomme l’unité de gestion idéale et précise des points à examiner dansle cadre du développement de programmes locaux de protection dessources d’eau (disponible en anglais seulement).

L’Abécédaire des changements climatiques et de la santé humaine(avril 2004) décrit les répercussions qu’un climat plus variable pourraitavoir sur la santé des Canadiens, passe en revue les mesures adoptéespar les gouvernements et les secteurs de l’industrie et examine ce queles particuliers peuvent faire pour réduire les émissions de gaz à effetde serre.

Emissions Trading Primer (L’Abécédaire sur les échanges de droitsd’émissions) (novembre 2003) explique les concepts du systèmed’échange de droits d’émissions, décrit le fonctionnement de ce systèmeet présente des exemples et des études de cas (disponible en anglaisseulement).

L’ABC des technologies de l’énergie renouvelable (septembre 2003)explique le concept d’énergie renouvelable et les raisons qui justifientle passage à de nouveaux modes de production d’énergie utilisantdes sources plus propres qui émettent moins de gaz à effet de serre.

Mercury in the Environment : A Primer (L’Abécédaire sur le mercuredans l’environnement) (juin 2003) propose une vue d’ensemble ducycle du mercure, des rejets dans l’environnement, du transport et desdépôts de ce polluant à travers le monde, ainsi que de l’absorption etl’accumulation du mercure dans la chaîne alimentaire (disponible enanglais seulement).

The Drinking Water Primer (L’Abécédaire de l’eau potable) (juin 2002)examine les deux sources d’eau potable – les nappes phréatiques etles eaux de surface – et la portée de la dépendance des Canadiensà l’égard de ces sources (disponible en anglais seulement).

L’Abécédaire du smog (juin 2002) explique en quoi consiste le smog,définit les polluants qui le constituent et souligne les sources majeuresde ces polluants (à savoir, le transport et la combustion de carburantsfossiles pour la production d’énergie).

JUIN 2009

L’Association canadienne des automobilistes (la CAA), qui compte plus de 5,4 millions de membres dans le pays,est le principal organisme de promotion de la sécurité routière au Canada. A ce titre, la CAA a un rôle important à jouerpour contribuer à réduire l’impact des changements climatiques. Né en même temps que l'automobile, cet organismea assisté à de nombreux changements au fil des décennies. L’un des plus importants est l’impact de la pollution surl’environnement et ses graves répercussions sur la santé des Canadiens comme sur celle de notre environnement.Il est donc essentiel que la CAA contribue à apporter une solution aux changements climatiques.

Dans le cadre de ces efforts, la CAA a eu le plaisir de s'associer à Pollution Probe pour présenter ce tout premierabécédaire sur l’efficacité énergétique et les émissions des automobiles. L’élaboration de recommandations est l’unedes facettes de notre mission. Nous pensons que cet abécédaire constituera une ressource exhaustive utile à nosmembres, au gouvernement, mais aussi à tous les Canadiens dans leurs efforts pour comprendre les changementspouvant être apportés au secteur automobile comme dans notre vie quotidienne pour améliorer l’efficacité des véhicules.

Nous sommes certains qu’il est possible de changer les choses, en comprenant l’impact de nos comportementspersonnels et en modifiant ces derniers comme ceux de l’industrie et des gouvernements

Tim ShearmanPrésident NationalASSOCIATION CANADIENNE DES AUTOMOBILISTES

JUIN 2009

Pollution Probe a le plaisir de présenter le dernier ouvrage de notre série appréciée d’Abécédaires à visée pédagogique,l'Abécédaire de l’efficacité énergétique et des émissions des automobiles, élaboré en partenariat avec l’Associationcanadienne des automobilistes, la CAA. Nous pensons que cet abécédaire sera un outil précieux qui pourra être utilisépar de nombreux organismes afin d'informer et d'éduquer les conducteurs, les entreprises, les décideurs politiqueset le grand public. Nous sommes d’avis qu’une simple fiche d’information ne permettrait pas aux lecteurs de comprendrel’ampleur des actions que l’industrie, le gouvernement et les particuliers peuvent mettre en œuvre pour réduire laconsommation et les émissions de carburant.

L’efficacité énergétique et les émissions des automobiles sont des sujets sur lesquels Pollution Probe dispose d’uneexpertise approfondie. Depuis 2004, Pollution Probe s’emploie à promouvoir des améliorations en termes de tech-nologie automobile et de sensibilisation des consommateurs. Ces efforts ont conduit à la réduction des émissionsémanant du parc de véhicules utilitaires légers au Canada. En 2005, nous avons publié Greenhouse Gas Emissionsand Vehicle Fuel Efficiency Standards for Canada, un important rapport analysant les nombreuses facettes que comportela conception de politiques efficaces visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre par les automobiles. PollutionProbe a publié plusieurs autres rapports sur ce sujet, dont un document élaboré conjointement avec la CAA et intituléEn route vers un environnement et un avenir sains.

Je suis certain que l’Abécédaire de l’efficacité énergétique et des émissions des automobiles aidera les consommateursà mieux comprendre l'éventail des technologies et modèles soucieux de l’environnement qui arrivent sur le marchéde l’automobile, donnera au grand public les moyens de participer à un débat éclairé sur la politique gouvernementale,et accompagnera les conducteurs dans leurs efforts pour développer une conduite plus écologique et intègre.

Bob OliverDirecteur GénéralPOLLUTION PROBE

REMERCIEMENTS

L'élaboration de cet abécédaire a été rendue possible grâce à la contribution financière des organismes suivants :

Association canadienne des automobilistes (CAA)Ressources Naturelles Canada

Nous tenons également à remercier le personnel des organisations suivantes qui nous a communiqué des informationstechniques et/ou des commentaires sur l’abécédaire :

American Honda Motor Co.Association canadienne des automobilistes (CAA)CrossChasmTechnologies Inc.Green CommunitiesRessources Naturelles CanadaMinistère de l’Environnement de l’Ontario – Bureau « Air Pur »Toyota Canada Inc.Transports Canada

Nous adressons des remerciements spéciaux à Matthew Stevens de CrossChasm Technologies pour l’assistancetechnique continue qu’il nous a apporté sur cet abécédaire.

Les recherches et la rédaction de cette publication ont été effectuées pour Pollution Probe par Olivia Nugent etBob Oliver.

Pollution Probe adresse ses vifs remerciements à Shauna Rae (www.shaunarae.ca) pour la conception et la mise enpage de cette publication.

Pollution Probe est seul responsable du contenu de cette publication.

ISBN 0-919764-52-5

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TABLE DES MATIÈRES

Chapitre 1

LES ÉMISSIONS DES VÉHICULESAUTOMOBILES / 9

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Carburant et émissions des automobiles . . . . . . . . . .12

Problèmes environnementaux associés àl’automobile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

Changements climatiques – L’effet de serre . . . . . . . .19

Substances atmosphériques toxiques etpolluants formateurs de smog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

Les pluies acides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Chapitre 2

L’UTILISATION DE L’ÉNERGIE, L’EFFICACITÉÉNERGÉTIQUE ET LES ÉMISSIONS DESAUTOMOBILES / 23

Comment fonctionnent les véhiculesautomobiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Le moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

La transmission. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

La traînée aérodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

La résistance au roulement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

L’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

Chapitre 3

AUGMENTER L’EFFICACITÉ EN AMÉLIORANTLA TECHNOLOGIE AUTOMOBILE / 41

Réduire le poids du véhicule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

Réduire la taille du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

Comparaison des moteurs diesel et à essence . . . .51

Améliorer la traînée aérodynamique . . . . . . . . . . . . . . . .52

Réduire la résistance au roulement . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Réduireles pertes au niveau de latransmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

La boîte de vitesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Les améliorations électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Les véhicules électriques hybrides . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Architecture parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Architecture en série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Architecture en série-parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Les véhicules à propulsion électrique . . . . . . . . . . . . . .61

Les véhicules électriques hybridesrechargeables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

Les véhicules entièrement électriques . . . . . . . . . . . . . .61

Chapitre 4

COMMENT MAXIMISER L’EFFICACITÉÉNERGÉTIQUE DE VOTRE VÉHICULE / 63

L'éco-conduite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

Assurez correctement l’entretien de votre véhicule . .64

Ne faites pas tourner le moteur à l’arrêt . . . . . . . . . . . .66

N’accumulez pas de poids dans votre coffre . . . . . .67

Minimisez l’utilisation d’accessoires . . . . . . . . . . . . . . . .67

Ôtez le porte-bagages du toit lorsque vousne l’utilisez pas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

Réduisez votre vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

Vérifiez les pneus régulièrement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

Planifiez judicieusement vos trajets . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

Adaptez votre style de conduite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

Utilisez un chauffe-bloc par temps froid . . . . . . . . . . . .71

Envisagez les différents carburants possibles . . . . . .72

Chapitre 5

CONTEXTE DES NORMES RELATIVES AL’EFFICACITE ÉNERGÉTIQUE ET AUXÉMISSIONS / 79

Le choc pétrolier de 1973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

Les normes américaines en matièred’économie de carburant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

Le programme de consommation decarburant du Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

La loi sur les normes de consommation decarburant des véhicules automobiles . . . . . . . . . . . . . . . .82

Les tendances en matière d’efficacitéénergétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

Bref historique des normes sur les émissionsautomobiles se rapportant aux principauxcontaminants atmosphériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

Les normes sur la qualité de l’air de la Californie . .87

La loi fédérale américaine sur la qualité del’air de 1970 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

Les normes fédérales américaines de phase Isur les émissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

Les normes fédérales américaines de phase IIsur les émissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

Le programme de la Californie pour lesvéhicules à faibles émissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90

Les normes canadiennes sur les émissionsdes véhicules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

Chapitre 6

ACTIONS DES GOUVERNEMENTS / 93

Les initiatives fédérales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94

Le protocole d’entente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94

Le cadre règlementaire sur les émissionsatmosphériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

Éco-prélèvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

Le guide sur la consommation de carburant . . . . . . . .96

Les étiquettes EnerGuide indiquant laconsommation de carburant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96

Bon $ens au volant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97

Le programme écoTECHNOLOGIE pour véhicules . .97

Les initiatives provinciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97

La remise sur la taxe de vente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98

La taxe aux fins de conservation de carburant . . . .98

Le crédit de taxe aux fins de conservation decarburant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98

Les initiatives internationales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

Les États-Unis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

L’Union européenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

La France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

Le Japon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

La Chine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

L’Australie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

Chapitre 7

VERS D’AUTRES AMÉLIORATIONS DEL’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ET DES ÉMISSIONSDES AUTOMOBILES / 103

La conduite écologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106

Des routes et des autoroutes en meilleur état etplus sûres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107

L’efficacité énergétique accrue des véhicules . . . . . . . .107

Références choisies et sites internet utiles . . . . . . . .109and Useful Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

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CHAPITRE UNLES ÉMISSIONSDES VÉHICULESAUTOMOBILES

INTRODUCTION

Les véhicules particuliers constituent le principal mode de transport des

Canadiens. Plus de 80 % des 9,3 millions de foyers canadiens disposent d'un

véhicule personnel. Au total, il existe 19,2 millions de voitures de tourisme, fourgonettes, véhicules utilitaires

sport et camionnettes enregistrés au Canada. Leur kilométrage annuel s'élève en moyenne à 332 milliards

de kilomètres. Avec près d’une voiture pour deux personnes, le Canada présente l’un des taux de possession

de véhicules le plus élevé au monde. Ce taux de possession et d’utilisation de véhicules particuliers a eu des

répercussions profondes sur l’économie et sur le mode de vie de la population.Mais l’ampleur de l’utilisation

des automobiles au Canada, comme ailleurs dans le monde, a un prix.

Pour fonctionner, une automobile a besoin d’énergie, laquelle provient en grande partie de combustibles fossilesbrûlés dans le moteur du véhicule. Ce processus de combustion produit des émissions qui polluent l’air et quicontribuent aux changements climatiques. Le transport représente une source majeure de ces émissions. Un quartdes émissions de gaz à effet de serre (GES) au Canada provient des activités de transport (Diagramme 1-1), dont lamoitié est produite par des véhicules légers (une catégorie qui comprend principalement les voitures, fourgonnettes,véhicules utilitaires sport, fourgons et petites camionnettes). Ces niveaux d’émission de GES continuent d’augmenterparallèlement à la progression du nombre de véhicules sur la route et des distances qu’ils parcourent. En plusdes émissions de GES, les véhicules automobiles émettent dans l’air des polluants toxiques et contribuant à laformation du smog, connus sous la dénomination de « principaux contaminants atmosphériques » (PCA). Alorsque les émissions des nouveaux véhicules sont en déclin grâce au développement de dispositifs plus efficaces decontrôle de la pollution et à des formulations améliorées de carburants, l’augmentation globale du nombre de

10L’ABÉCÉDAIRE DE L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ET DES ÉMISSIONS DES AUTOMOBILES

CHAPITRE 1 | LES ÉMISSIONS DES VÉHICULES AUTOMOBILES

véhicules sur la route tend à limiter l’améliorationpotentielle de la qualité de l’air. Par conséquent,les véhicules particuliers continuent de contribuerau smog et aux problèmes de santé liés à la pol-lution atmosphérique.

Pour obtenir des réductions significatives de leursémissions, les Canadiens doivent réduire leurutilisation globale d’énergie associée aux trans-ports. Pour ce faire, un des moyens consiste àminimiser la quantité de carburant qu’un moteurdoit brûler pour fonctionner ou, en d'autres termes,à accroître l'efficacité énergétique du véhicule.Le recours à d’autres modes de transport telsles transports publics, la bicyclette ou la marcheconstitue également un moyen efficace de réduirel’utilisation d’énergie associée au transport.Toutefois, cet abécédaire porte principalementsur les méthodes qui permettent d’améliorerl’efficacité énergétique des automobiles, sur lesmesures mises en œuvre par l’industrie et legouvernement pour traiter ce problème, et surce que vous-même pouvez faire pour réduireles émissions de votre véhicule.

Chapitre 1 | Les émissions des véhicules automobiles

DIAGRAMME 1-1

Émissions canadiennesde gaz à effet de serre parsecteur - 2006

De nos jours, le transport est l’une des sourcesd’émissions de GES qui connaît la progression la plusrapide dans le monde industrialisé. Avec l’augmentationdu nombre de personnes et de marchandises trans-portées par route sur de plus longues distances, lesquantités de carburant brûlé et d’émissions produitesaugmentent. Au Canada, les émissions de GES liées autransport ont augmenté d’environ 40 000 mégatonnes,soit de 27 %, entre 1990 et 2003. Environ 40 % decette augmentation est due à l’utilisation d'automobiles(approximativement 16 000 mégatonnes).

(Source: Inventaire des gaz à effet de serre de 2006 –Environnement Canada)

Énergie

Transport

Industrie

Agriculture

Déchets

Utilisation des sols

52 %

4 %3 %

8 %

7 %

26 %

Véhiculeslégers

12

Carburant et émissions des automobiles

L’énergie qui alimente une automobile provient de son carburant. Dans un véhicule, le moteur convertit l’énergiechimique du carburant en une énergie cinétique (ou mouvement) qui permet au véhicule de se déplacer. En d’autrestermes, le moteur est simplement un dispositif mécanique qui utilise l’énergie chimique du carburant pour propulserle véhicule. Le déplacement du véhicule est obtenu par le brûlage du carburant à l’intérieur du moteur, un processusappelé combustion. De ce terme dérive l’expression moteur à combustion interne (MCI). Il existe d’autres moyens depropulsion pour les véhicules automobiles, tels les moteurs électriques, mais le moteur à combustion internereprésente de loin le moyen le plus fréquemment utilisé pour produire l'énergie requise. Plus le moteur d’un véhiculeconsomme du carburant, plus il produit d’émissions. En quoi consistent ces émissions ? Elles sont composées des mêmeséléments qui sont apportés dans un premier temps au moteur. En d’autres termes, « ce qui entre doit sortir ».

Examinons d’abord « ce qui entre » (à savoir le carburant et l’air). Une automobile a besoin d’une source d'énergiepour se propulser. Cette énergie est le plus souvent fournie par des carburants dérivés du pétrole brut, tels l’essence oule diesel. Étant donné que le pétrole brut est un sous-produit de la décomposition de matières organiques qui se sontsédimentées il y a des millions d'années, les carburants obtenus à partir de pétrole brut sont appelés des combustiblesfossiles. Les combustibles fossiles tels l’essence et le diesel sont constitués de molécules qui comptent principalementdes atomes d’hydrogène et de carbone. On les appelle donc hydrocarbures (HC). En plus des HC, les combustibles fos-siles peuvent également contenir une certaine quantité de soufre, un élément naturellement présent dans le pétrolebrut et dans de nombreux autres combustibles fossiles, y compris le charbon. L’oxygène est nécessaire pour assurer lacombustion des hydrocarbures dans le moteur. Cet oxygène est présent dans l’air qui nous entoure (l’air est composéd’environ 21 % d’oxygène et de 78 % d'azote). L’oxygène et le carburant sont tous deux envoyés ou pompés vers lemoteur du véhicule. Ensemble, ils représentent les composants clefs nécessaires à la production d’énergie par le moteur.

Examinons maintenant « ce qui sort » (à savoir les produits de combustion ou émissions). Le carburant provenantdu réservoir à carburant est mélangé à l’air envoyé vers le moteur pour brûler le carburant (ce point est traité plusen détail au chapitre deux). Au cours du processus de combustion, les molécules qui constituent le carburant etl’air interréagissent au sein du moteur, libérant de la chaleur et se recombinant pour former de nouvelles molécules.Ces nouvelles molécules sont des produits de combustion et constituent les gaz qui sont extraits hors du moteur versle tuyau d’échappement. Le flux des gaz émis par le moteur passe ensuite par des systèmes de traitement secondaire

L'Abécédaire de l’efficacité énergétique et des émissions des automobiles

Ce qui entre doit sortir

des gaz d'échappement, où les produits de combustion subissent de nouvelles réactions (afin de réduire les niveauxde certains polluants atmosphériques) pour, en fin de compte, être évacués dans l’atmosphère par le tuyau d’échapp-ement arrière. Ce sont les différents composants chimiques de ces gaz d’échappement que l’on appelle émissions.

Chapitre 1 | Les émissions des véhicules automobiles13

tuyau d’échappementmoteurL’air et le carburant s’associentdans le moteur et réagissent(ignition), produisant la chaleur quiassure le fonctionnement du véhicule

canalisation de carburant réservoir à carburant

AIR

O2 + N2

EMISSIONS

CO2 + H2O (il s'agit des principales émissions en termes de poids)

Plus des quantités inférieures de : CO + HxCy + NOx

CARBURANTHxCy

cl

h

Certaines de ces émissions peuvent causer des problèmes graves pour la santé humaine et l'environnement. Si leprocessus de combustion suivait une réaction chimique idéale et parfaite, la combustion complète des hydrocar-bures présents dans le carburant (HxCy) avec l’oxygène présent dans l’air (O2) produirait uniquement du dioxydede carbone (CO2) et de l’eau (H2O), comme indiqué dans l'équation suivante détaillant cette réaction chimique.

Dans la pratique, toutefois, le processus de combustion n'est ni complet, ni parfait ; par conséquent, les produitsd'échappement du moteur contiennent également une part de carburant non brûlé. Les émissions de carburant nonbrûlé sont également appelées Composés Organiques Volatils (COV), dits « volatils » car ils s’évaporent facilement etrapidement dans l’air.1 En outre, il se produit également une combustion incomplète ou partielle des hydrocarburesqui entraîne des émissions de monoxyde de carbone (CO).

Le processus de combustion se produit dans des conditions de température et de pression très élevées. Dans cesconditions, l’azote présent dans l’air se combine à l’oxygène et forme des oxydes d’azote (NOx). Le soufre présentdans le carburant se combine également à l’oxygène et forme des oxydes de soufre (SOx - dans certaines conditions,le soufre peut également se combiner à l’hydrogène et produire une faible quantité d’hydrogène sulfuré, H2S).En plus de ces composés chimiques, les moteurs des véhicules automobiles émettent également des quantitésvariables de matières particulaires (MP) qui peuvent comprendre des gouttelettes liquides et des particules desuie microscopiques produites pendant la combustion. Ainsi, la combustion « réelle » dans le moteur est mieuxdécrite par l’équation chimique suivante :

Le tableau 1-1 sur la page suivante résume les caractéristiques des principaux polluants associés à l’utilisationde véhicules automobiles.

1 Les expressions Composés Organiques Volatils et Hydrocarbures sont souvent interchangeables dans les documents traitant des émissions automobiles.

14L'Abécédaire de l’efficacité énergétique et des émissions des automobiles


TABLEAU 1-1 : Les émissions à l’échappement des véhicules automobiles

DIOXYDE DE CARBONE (CO2)Le CO2 est un gaz à effet de serre (GES) qui reste dans l’atmosphère durant 150 ans environ. En raison des grandes quantités de CO2

émises dans le monde par la combustion de combustibles fossiles, tels l'essence et le diesel, les GES constituent la principale cible

des efforts internationaux visant à réduire les taux de concentration atmosphérique et à diminuer les répercussions négatives des

changements climatiques. Le dioxyde de carbone est également l’émission la plus significative des véhicules en termes de poids.

Chaque litre d’essence brûlé produit environ 2,3 kg de CO2 (la quantité exacte dépend des quantités de carbone et d’oxygène qui se

transforment en d’autres produits de combustion). Une combustion éloignée de l’idéal produit moins de CO2 mais plus de polluants

atmosphériques, tandis que la réduction des émissions de polluants atmosphériques par le biais de carburants plus « propres », d’une

combustion mieux contrôlée et d’une technologie de traitement secondaire des gaz d’échappement peut entraîner une légère aug-

mentation des émissions de CO2 (puisqu’une plus grande quantité de carbone du carburant finit par se combiner à l’oxygène). Chaque

litre de diesel brûlé produit environ 2,7 kg de CO2. Une voiture moyenne produit environ deux à trois fois son poids de CO2 par an.

Chaque année, les véhicules légers (une catégorie qui comprend les voitures de tourisme, les camionnettes, les

véhicules utilitaires sport (VUS), les fourgons et les fourgonnettes) représentent environ 12 à 13 % des émissions de CO2

au Canada. (Source : Émissions de polluants atmosphériques par le Canada en 2006 – Environnement Canada)

COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS (COV)Les COV sont dits « volatils » car ils s’évaporent facilement et rapidement dans l’air. Il existe plusieurs milliers de COV de types différents

émis dans l’atmosphère par tout un éventail de sources naturelles et humaines. Certains d’entre eux sont nocifs, d’autres pas. Les COV

réagissent également avec l’oxyde nitrique (NO) et le dioxyde d’azote (NO2) (qui sont eux aussi des produits de combustion des moteurs,

cf. page suivante) sous l’effet de la lumière du soleil et de la chaleur pour former de l'ozone (O3) troposphérique (au niveau du sol).

L’ O3 est considéré comme un sous-produit des émissions automobiles (et de nombreuses autres sources d’émissions non auto-

mobiles). Il est toxique et constitue également un composant majeur du smog. Les COV émis par les moteurs de véhicules auto-

mobiles sont également appelés hydrocarbures (HC) car il s'agit principalement de combustibles hydrocarbures incomplètement

brûlés. L’essence et le diesel sont des mélanges complexes de différents types de molécules d’hydrocarbure, dont certaines sont

nocives et peuvent se retrouver dans les émissions à l’échappement, telles le benzène (H6C6) et le formaldéhyde (HCHO). De tels

COV peuvent s’avérer toxiques (même à faible dose), perturber les fonctions cérébrales ou causer le cancer.

Le méthane (CH4) est un autre hydrocarbure émis par les moteurs d’automobiles. Il est peu réactif et donc ne contribue pas à

la formation du smog comme le font d’autres types de COV. Néanmoins, ce GES a un potentiel de réchauffement global 20 fois

supérieur à celui du CO2 et il persiste dans l’atmosphère pendant environ 12 ans.

En 2006, les véhicules légers représentaient 0,75 % des émissions nationales totales de COV au Canada.

TABLEAU 1-1, SUITE

OXYDES D'AZOTE (NOx)

Dans les conditions de pression et de température élevées d’un moteur typique, l’azote et l’oxygène présents dans l’air (qui est

aspiré dans le moteur) se combinent pour former des NOx. Le carburant n’est pas directement la cause de la formation des NOx

: c’est plutôt la chaleur produite par la combustion du carburant qui conduit l’azote et l'oxygène à se combiner. Ainsi, les émissions

des NOx peuvent représenter un problème quel que soit le type de carburant brûlé, bien que la quantité des NOx formés puisse

varier en fonction des types de carburant. Les arrangements chimiques des NOx comprennent l’oxyde nitrique (NO), le dioxyde

d’azote (NO2) et l’oxyde nitreux (N2O). Le NO et le NO2 sont des polluants atmosphériques tandis que le N2O est un puissant gaz

à effet de serre.

Le NO et le NO2 réagissent avec les COV sous l'effet de la lumière du soleil et de la chaleur pour former de l’ozone troposphérique

(O3). Ils jouent un rôle dans la formation de fines matières particulaires, ou MP (traitées à la page suivante). Ils peuvent également

s'associer à la vapeur d'eau pour former de l'acide nitrique qui contribue aux pluies acides.

Le NO2 irrite les poumons, affaiblit la fonction respiratoire (y compris en cas d’exposition de courte durée) et abaisse la résis-

tance aux infections respiratoires. Chez les enfants et les adultes souffrant d’une affection respiratoire, le NO2 peut provoquer des

symptômes comprenant la toux, une respiration sifflante et des essoufflements.

En soi, le N2O ne contribue pas à la mauvaise qualité de l’air, mais il s’agit d’un GES puissant. Présentant approximativement

300 fois le potentiel de réchauffement global du CO2, le N2O persiste dans l’atmosphère durant environ 100 ans.

En 2006, les véhicules légers représentaient 8 % des émissions nationales totales de NOx au Canada.

MONOXYDE DE CARBONE (CO)

Le CO est un gaz toxique, incolore et inodore, qui se forme dans le moteur en raison d’une combustion incomplète. Ce phénomène

est aggravé lorsque le mélange carburant-air est trop riche (par exemple si un moteur est mal réglé ou si les systèmes de contrôle

du moteur fonctionnent mal). Dans le corps humain, le CO réduit la capacité du sang à transporter l’oxygène à partir des poumons.

Cette émission potentiellement mortelle est dangereuse pour la santé de tous, mais les personnes souffrant de troubles cardiaques

sont les plus vulnérables à ses effets. D’autres groupes à haut risque comprennent les femmes enceintes (avec leur fœtus), les

nourrissons, les enfants, les personnes âgées, les personnes souffrant d’anémie et d’affections respiratoires ou pulmonaires. En se

dégradant, le CO contribue également à la formation d’ozone ( O3).

En 2006, les véhicules légers représentaient 34 % des émissions nationales totales de CO au Canada.

suite page 17…


DRAFT

COPY

Particules PM10

<10 μm each

Particules MP2,5

<2,5 μm chacune

Sable deplage leplus fin90 μm

Cheveu humain50 μm

Taille relative desMatières Particulaires

17 Chapitre 1 | Les émissions des véhicules automobiles

TABLEAU 1-1, SUITE

MATIERES PARTICULAIRES (PM)

Les MP sont émises directement par les tuyaux d’échappement

arrière des automobiles sous forme de résidus microscopiques de

carbone (un produit de la combustion du carburant) et de gout-

telettes liquides. Les particules sont mesurées par leur diamètre.

Leur taille est comprise entre 0,005 et 100 microns (un micron

représente un millième de millimètre ou 1/50ème de l'épaisseur

d'un cheveu humain moyen). Certaines MP sont visibles, telle la

fumée noire souvent observable à l’échappement des camions

diesel. Ces particules peuvent être assez grosses pour se retrouver

piégées par les filtres du corps humain que sont le nez et la gorge,

ce qui limite leur danger potentiel pour la santé. Des particules

plus petites, mesurant moins de 10 microns (MP10) sont invisibles

et peuvent être inspirées dans les poumons. Les matières partic-

ulaires mesurant moins de 2,5 microns (MP2,5) sont en mesure de

pénétrer profondément dans les poumons. Plus la particule est

petite, plus elle est à même de pénétrer profondément dans les

poumons et, en théorie, plus les dommages qu’elle peut causer

sont importants. La toxicité et la carcinogénicité des MP peuvent

varier en fonction de leur source et de leur composition. D’autres

éléments chimiques toxiques peuvent adhérer à de fines MP, ce

qui aggrave leur risque puisqu’ils sont transportés profondément

dans les poumons et, de là, peuvent passer dans la circulation

sanguine. Selon l’Ontario Medical Association, des études ont

montré que les fines MP sont associées à des maladies cardio-

vasculaires et peuvent déclencher des crises cardiaques. Les MP

entrent également dans la composition du smog. On soupçonne

qu’elles ont un impact secondaire sur la tendance au réchauffement

global, car elles reflètent, absorbent et diffusent le rayonnement

solaire.

En 2006, les véhicules légers représentaient moins de 0,5 %

des émissions nationales de MP2,5 et MP10 au Canada.


TABLEAU 1-1, SUITE

OXYDES DE SOUFRE (SOx)

Dans les conditions de pression et de température élevées d’un moteur automobile typique, le soufre présent dans le carburant et

l’oxygène de l’air se combinent pour former des SOx. L’arrangement chimique le plus préoccupant est le dioxyde de soufre (SO2,).

Le SO2, contribue à la formation de fines MP. Il s’agit donc d’un polluant formateur de smog. L’exposition au SO2 entraîne des irri-

tations oculaires, des essoufflements et un affaiblissement de la fonction respiratoire. S’associant à des molécules d’eau pour former

de l’acide sulfurique, le SO2, est l’un des polluants les plus persistants. Il contribue de façon importante aux pluies acides, aux neiges

acides ainsi qu’aux brouillards acides qui nuisent aux écosystèmes et aux environnements urbains. Les SOx peuvent également

perturber le bon fonctionnement du système de traitement secondaire des émissions d’un véhicule (à savoir, le pot catalytique) et,

par conséquent, réduire sa capacité à diminuer d’autres émissions nocives telles les HC, le CO et les NOx.

En 2006, les véhicules légers représentaient moins de 0,1 % des émissions nationales totales de SOx au Canada.

AUTRES ÉMISSIONS DU MOTEUR

Plusieurs autres émissions potentielles s’ajoutent à la liste qui précède et doivent être prises en compte. Au fil des ans, divers

composés chimiques ont été rajoutés à l’essence par les raffineurs pétroliers afin d’améliorer ses propriétés combustibles et de

satisfaire aux normes sur les émissions. Citons par exemple le plomb tétraéthyle qui, rajouté à l’essence, augmente son indice

d’octane2 (essence au plomb), ainsi que le méthyl-tert-butyléther (MTBE) et le méthylcyclopentadiényl manganèse tricarbonyle

(MMT) qui réduit la combustion incomplète par l’ajout d’oxygène à la formulation du carburant. De tels additifs peuvent se

retrouver dans les produits de combustion sous une forme ou une autre et être émis dans l’atmosphère. Ces substances peuvent

être nocives pour la santé humaine ou bien néfastes pour l’environnement. Toutefois, au Canada et aux États-Unis, le plomb a

été interdit en tant qu’additif pour l’essence destinée aux véhicules légers, tandis que l’usage du MMT est limité.

2 L’indice d’octane d’un carburant indique sa capacité à empêcher le moteur de « cogner », c’est-à-dire sa capacité à limiter la détonation qui se produit dans le moteurlorsqu’une partie du carburant s’enflamme trop tôt en provoquant une combustion trop rapide. Plus l’indice est élevé, moins le carburant est susceptible de provoquer ce« cognement ».

19

Problèmes environnementaux associés à l’automobile

Si les émissions étaient sans conséquences pour la santé ou l’environnement, nous n’aurions pas à nous enpréoccuper. Cependant, comme précisé dans le tableau 1-1, les émissions des véhicules automobiles doiventêtre prises très au sérieux. Les émissions de gaz à effet de serre, qui piègent la chaleur dans notre atmosphère etcontribuent aux changements climatiques sont extrêmement préoccupantes. D’autres émissions s’associent pourformer le smog qui représente une menacepour la qualité de notre air comme pour lasanté de notre environnement. Même lasanté de nos lacs et des océans est menacéepar les émissions automobiles : les émissionsdes NOx et des SOx contribuent à la for-mation de pluies acides, tandis que l’excèsde CO2 dans l’atmosphère, absorbé par lesocéans, forme de l’acide carbonique quipeut avoir un impact négatif sur les récifsde corails et l'écologie marine.

Changements climatiques –L’effet de serre

L’énergie émise par le soleil est le moteur duclimat terrestre. Lorsque l’énergie du soleilatteint la surface de la terre, une partie deson énergie est réfléchie tandis qu’une autre est absorbée. L’énergie absorbée réchauffe la terre avant d’être réémisedans l’espace sous forme de rayonnement infrarouge. Certains composés chimiques présents dans l’atmosphèreterrestre agissent comme des « gaz à effet de serre » qui absorbent le rayonnement infrarouge et piégent une partiede la chaleur dans l’atmosphère. Ce phénomène réchauffe la surface de la terre jusqu’à une température moyenne de14°C. Ce phénomène, appelé « effet de serre naturel », maintient la terre dans des écarts de températures qui permetà la vie de s’épanouir sur notre planète. Sans cela, la chaleur du soleil s’échapperait et la température moyennede la terre chuterait à -19°C. Cependant, tout changement des concentrations atmosphériques des gaz à effet deserre affectera la quantité d'énergie stockée dans l'atmosphère et perturbera l'équilibre du système climatique

360

340

320

300

280

26018001750 1850 1900 20001950

GRAPHIQUE 1-1

L’accumulation atmosphérique de CO2

(1750 - 2000)(Source : ARIC, Atmosphere, Climate & Environment Information Programme)

Chapitre 1 | Les émissions des véhicules automobiles

Année

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CO2

–pa

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n(p

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mondial. Par exemple, lorsque la quantité de dioxyde de carbone - l’un des principaux gaz à effet de serre –augmente, la quantité de chaleur piégée dans l’atmosphère augmente également.

Cet « effet de serre renforcé » entraîne une augmentation de la température à la surface de la terre. Depuis le débutde la révolution industrielle (vers 1750), la concentration de l’ensemble des principaux gaz à effet de serre a augmentédans l’atmosphère, concourrant à la survenue des changements climatiques que le monde connaît de nos jours(Graphique 1-1). Des scientifiques mondiaux de premier plan ont prédit que la hausse des températures provoquerades changements affectant de nombreux aspects du climat, tels les régimes des vents, les précipitations ainsi que lasévérité et la fréquence d’évènements climatiques extrêmes. Un rapport publié en 2007 par le Groupe d’experts inter-gouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) déclarait que « le réchauffement du système climatique est sanséquivoque. On note déjà, à l’échelle du globe, une hausse des températures moyennes de l’atmosphère et de l’océan,une fonte massive de la neige et de la glace et une élévation du niveau moyen de la mer. » Ce rapport indiquait égale-ment que « onze des douze dernières années (1995–2006) figurent parmi les douze années les plus chaudes depuis1850, date à laquelle ont débuté les relevés instrumentaux de la température à la surface du globe. »

Substances atmosphériques toxiques et polluants formateurs de smog

Le smog se forme dans la basse atmosphère, juste au-dessus de la surface de la terre, lorsque diverses sourceslibèrent des polluants formateurs de smog (MP, NOx, COV, SO2 et CO) dans l’atmosphère. Sous l’effet de lachaleur et de la lumière du soleil, des réactions chimiques interviennent entre ces polluants, qui forment del’ozone troposphérique (O3), l’un des composants majeurs du smog. Lorsqu’il est inhalé, le smog peut être nocifpour la santé humaine. Les effets préjudiciables à court terme vont d’une irritation des yeux, du nez ou de la gorgeà un affaiblissement de la fonction pulmonaire. Le smog peut également aggraver des maladies respiratoires oucardiaques et, dans certains cas, entraîner un décès prématuré. De récentes études de santé laissent penser qu’iln’existe pas de niveau d'exposition au smog dépourvu de danger, et que des conséquences nocives pour la santésont associées à des niveaux très bas d'exposition, même chez des individus sains. L’Ontario Medical Associationestime que plus de 9 500 habitants de l’Ontario décèdent prématurément chaque année des effets du smog. Desurcroît, chaque année, environ 16 000 habitants de l’Ontario sont admis à l’hôpital suite à une exposition ausmog, et 60 000 personnes affectées se rendent aux urgences. Outre leur contribution à la formation du smog,certains de ces polluants peuvent avoir des effets négatifs directs sur la santé humaine, et sont donc appelés destoxiques atmosphériques.


Afin de limiter les conséquences de ces émissions sur la santé humaine, les gouvernements du Canada et desÉtats-Unis ont réglementé les niveaux d'émission autorisés pour les véhicules automobiles en circulation. Cesémissions réglementées rentrent généralement dans les catégories des COV, des NOx, du CO et des MP, et sontappelées les principaux contaminants atmosphériques (PCA). Se reporter au chapitre cinq pour des informa-tions plus détaillées sur ce sujet.

Les pluies acides

La pluie normale se transforme en « pluie acide » en raison des polluants que les activités humaines (et certainsprocessus naturels) libèrent dans l’atmosphère. Deux polluants sont principalement à l’origine des pluies acides :le dioxyde de soufre (SO2) et les oxydes d'azote (NOx). Dans l’atmosphère, et en présence de vapeur d’eau, leSO2 se transforme chimiquement en acide sulfurique tandis que le NOx se transforme en acide nitrique. Lalumière du soleil accélère ces réactions. Étant donné que les volumes de SO2 et de NOx émis dans l’atmosphèrene cessent de progresser, ces acides se forment en quantités de plus en plus importantes. Ils se retrouvent ensuitedissous dans l'eau lorsque celle-ci se change en pluie. La pluie peut devenir si acide qu’elle nuit à l’environnementune fois tombée au sol. C’est dans les écosystèmes aquatiques que ses effets sont les plus manifestes. La pluieacide est à l’origine d’un certains nombre de dégâts : elle est nocive ou mortelle pour des poissons individuels,réduit les populations de poissons, élimine totalement certaines espèces de poissons d’un plan ou cours d’eau etdiminue le nombre d’espèces de végétaux et d’animaux. Les forêts et les sols sont également affectés par la pluieacide. Les arbres et les autres plantes ont besoin de certains nutriments et minéraux du sol pour se développer.Lorsque des pluies acides tombent, elles dissolvent et emportent ces nutriments et minéraux. Ainsi ces derniersne sont plus disponibles pour les arbres et les plantes.

Afin de limiter les répercussions négatives des émissions automobiles sur la santé humaine et l’environnement, lesgouvernements et l’industrie ont adopté des mesures visant à réduire drastiquement les émissions. Les secteursde l'industrie pétrochimique et de la fabrication automobile ont mis au point des formulations évoluées de carburant

Ci-contre – dans le sens des aiguilles d’une montre, à partir du coin supérieur gauche : PLUIE ACIDE – aspect typique d’une feuilleaffectée par des pluies acides (à droite) par rapport à une feuille saine ; SMOG - la ville de Los Angeles plongée dans un brouillardchimique caractéristique ; CHANGEMENTS CLIMATIQUES - icebergs fondant dans la mer du nord, à proximité du glacier Vatnajokullen Islande.

et des technologies de contrôle des émissions poursatisfaire aux normes imposées par les gouvernements,diminuant considérablement certaines émissionsautomobiles. Ainsi, les émissions de SOx et d’autresPCA par les véhicules automobiles sont aujourd'huibien plus faibles que par le passé. Toutefois, les émis-sions de GES des véhicules automobiles demeurentun problème. Le chapitre cinq de cet abécédaireapporte des informations plus détaillées sur ce sujet,passant en revue les efforts importants qui ont étédéployés pour rendre les émissions automobiles « pluspropres ». Dans la foulée, le chapitre six présenteradans ses grandes lignes le travail entrepris à l’échellegouvernementale, tandis que le chapitre sept décritla collaboration établie entre l’Association canadiennedes automobilistes (CAA) et Pollution Probe pouraider les automobilistes à agir afin d’améliorer encoreplus l’efficacité énergétique des véhicules, réduire lesémissions et limiter l’impact de la mobilité person-nelle sur l’environnement.

Les deux chapitres qui suivent présentent de façonsimple mais exhaustive le fonctionnement desvéhicules automobiles, puis examinent les facteursqui régissent la consommation de carburant et lesémissions avant d’expliquer les technologies et leshabitudes de conduite pouvant contribuer à réduiredrastiquement l'utilisation de carburant ainsi queles émissions automobiles.

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Chapter 2

Automobile Energy Use,Efficiency and Emissions

Explained

CHAPITRE DEUXL’UTILISATION DE

L’ÉNERGIE, L’EFFICACITÉÉNERGÉTIQUE ET

LES ÉMISSIONS DESAUTOMOBILES

N

Les véhicules automobiles fonctionnent en convertissant l'énergie apportée

par le carburant en force motrice. Plus la distance que peut parcourir une

automobile avec une quantité donnée de carburant est importante, plus le moteur de ce véhicule sera

jugé efficace. Par conséquent, les véhicules qui consomment moins de carburant que d'autres pour fonc-

tionner sont considérés dotés d'une efficacité énergétique supérieure.

Aux États-Unis, on mesure le plus souvent l’efficacité énergétique en termes d’économie de carburant ou de millage(nombre de milles parcouru par gallon US consommé, ou mpg) et au Canada en termes de consommation decarburant (nombre de litres consommés aux cents kilomètres, ou l/100 km). Lorsque l’efficacité énergétique s’améliore,l’économie de carburant augmente (vous pouvez parcourir des distances plus grandes avec la même quantitéde carburant), tandis que la consommation de carburant baisse (vouspouvez parcourir la même distance avec moins de carburant). Il fautnoter cependant que les changements d’efficacité énergétique ne setraduisent pas par des valeurs équivalentes pour ces deux mesures.Par exemple, une augmentation d’un tiers de l’économie de carbu-rant (soit une augmentation de 33 %) équivaut à une réductiond’un quart de la consommation de carburant (soit une réductionde 25 %). Une augmentation de 100 % de l’économie de carburant(qui se trouve doublée) équivaut à une réduction de 50 % de la con-sommation de carburant (qui est réduite de moitié). L’encadré 2-1vous présente plus en détail les différences à prendre en compteentre ces deux mesures de l’efficacité énergétique.

Pour convertir des miles par gallonUS en l/100 km, divisez 235 par lavaleur mpg.

Pour convertir des l/100 km enmilles par gallon US, divisez 235 parla valeur l/100 km.

Utilisez le nombre 282 pour les millespar gallon impérial qui est supérieurd’environ 20 % au gallon US.

CHAPITRE 2 | L’UTILISATION DE L’ÉNERGIE, L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ET LES ÉMISSIONS DES AUTOMOBILES


Comment fonctionnent les véhicules automobiles

Pour comprendre les facteurs qui régissent l’utilisation de l’énergie au sein des véhicules automobiles, il fautdans un premier temps savoir comment fonctionnent ces derniers. Bien qu’il existe sur le marché une multitudede modèles automobiles dont les performances et utilisations varient, la plupart des véhicules modernesfonctionnent à partir des mêmes principes mécaniques. On peut les décomposer en plusieurs sous-systèmesprincipaux. Cet abécédaire présente cinq sous-systèmes qui jouent chacun un rôle dans l’efficacité énergétiqueet les émissions automobiles : 1) le moteur et le système d’échappement, 2) la transmission, 3) le système électrique,4) le châssis et la carrosserie, et 5) les roues, les pneus et les freins. Ces sous-systèmes seront fréquemment mention-nés dans le présent abécédaire.

L’énergie extraite du carburant et apportée à un véhicule représente 100 % de l’énergie disponible à convertir en forcemotrice. Le carburant contenu dans le réservoir est la seule source d’énergie dont dispose le véhicule. Cependant,seule une fraction de l’énergie présente dans le carburant est utilisée pour propulser le véhicule. En réalité, dansun véhicule à essence typique utilisé pour conduire en ville, seulement 13 % environ de l’énergie du carburant

ENCADRÉ 2-1 Comparaison des améliorations en termes d’économie de carburant

et de consommation de carburant

Étant donné la façon dont l'économie de carburant et la consommation de carburant sont calculées, il

convient de se montrer prudent lorsqu’il s’agit d’interpréter les améliorations de l’efficacité énergétique.

Par exemple, pour un automobiliste qui conduit 20 000 km par an :

Une augmentation de l’économie de carburant de 5 mpg (de 15 à 20 mpg) permet d’économiser . . . . . . . . . . . . 788 l/an

Une augmentation de l’économie de carburant de 5 mpg (de 25 à 30 mpg) permet d’économiser . . . . . . . . . . . . 315 l/an

Une baisse de la consommation de carburant de 3 l/100 km (de 8 à 5 l/100 km) permet d’économiser . . . . . . . . 600 l/an

Une baisse de la consommation de carburant de 3 l/100 km (de 14 à 11 l/100 km) permet d’économiser . . . . . . 600 l/an

L’impact d’une amélioration d’1 mpg dépend de la valeur initiale de l’économie de carburant, tandis qu’une

amélioration d’1 l/100 km procure le même avantage quelle que soit la consommation de carburant initiale.

25 Chapitre 2 | L’utilisation de l’énergie, l’efficacité énergétique et les émissions des automobiles

Les cinq sous-systèmes automobiles


1 LE MOTEUR ET LE SYSTÈME D’ÉCHAPPEMENT

potcatalytique

moteur

tuyau d’échappement

réservoir à carburant

tuyaud’échappementarrière

pot d’échappement

LE MOTEUR ET LE SYSTÈME D’ÉCHAPPEMENT. Les véhicules automobiles conventionnels sont propulsés par un moteur àcombustion interne, un dispositif à piston et vilebrequin qui convertit l’énergie du carburant (c’est-à-dire son énergie chimiquepotentielle) en un mouvement rotatif (c’est-à-dire de l’énergie cinétique). Cette conversion est réalisée en exploitant la chaleur produitepar la combustion du carburant. Cependant, seule une partie de cette chaleur est convertie en puissance utile pour l’automobile.La majeure partie se perd dans les systèmes de refroidissement du moteur et d'échappement. Le système d’échappement guideégalement les gaz de combustion depuis le moteur jusqu’au tuyau d’échappement arrière en passant par le pot catalytique.

Propulsion arrière

Traction avant

Les cinq sous-systèmes automobiles, suite

2 LA TRANSMISSION

différentiel

boîte de vitesses

boîte-pont

LA TRANSMISSION. Dans un véhicule à propulsion arrière, la puissance estvéhiculée du moteur jusqu’aux roues arrières par les organes de transmission quicomprennent la boîte de vitesses, l’arbre de transmission, le différentiel et l’essieuarrière. Dans une voiture à traction avant, la puissance est véhiculée jusqu'auxroues avant par le biais d'un assemblage appelé boîte-pont qui associe la boîte devitesses, le différentiel et les demi-essieux avant dans un seul composant intégré.


arbre de transmission

moteur

moteur


3 LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE

feu de stationnement/clignotant

batterie

phares

plafonnier

instruments

essuie-glace

câblage électrique

feu arrière

démarreur

alternateur

LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE. Les véhicules automobiles conventionnels sont équipés d’une batterie au plomb qui fournit 3 kilo-watts (kW) de puissance à 12 volts ; cela suffit pour fournir l’électricité nécessaire au fonctionnement de quelques accessoires etdu démarreur (un petit moteur électrique qui met en route le moteur du véhicule afin que le cycle de compression-combustionautonome puisse débuter). Lorsque le moteur tourne, l’électricité est fournie par l’alternateur.



4 LE CHÂSSIS ET LA CARROSSERIE

LE CHÂSSIS ET LA CARROSSERIE. Les véhicules automobiles présentent des carrosseries aux formes et aux styles variés. Laforme de la carrosserie peut affecter de façon considérable l’aérodynamisme du véhicule et donc sa consommation de carburant.La consommation de carburant d’un véhicule au design élancé sera moins importante que celle d’un véhicule similaire par sonpoids, sa zone frontale et la puissance de son moteur, mais dont la forme n’est pas aussi aérodynamique (notamment à des vitessesélevées sur route). La carrosserie et le châssis constituent également un support structurel pour d’autres sous-systèmes de l’automobile.



5 LES ROUES, LES PNEUS ET LES FREINS

réservoir à liquide de frein

ensemble de frein de roue avant

flexible de frein

poignée du frein à main

pédale de frein

ensemble de frein de roue arrière

flexible de frein

pneu

LES ROUES, LES PNEUS ET LES FREINS. En moyenne, sur une durée de cinq ans seulement, des roues de voiture parcourront100 000 kilomètres, tourneront 100 millions de fois et useront près de deux jeux de pneus. Chaque fois qu’une voiture passe d’unevitesse de 100 kilomètres à l’heure à un arrêt complet, les frictions subies par les freins peuvent générer assez de chaleur pourporter à ébullition une quantité d’eau équivalant à plus d’une tasse.


fournie au moteur parvient effectivement jusqu’aux roues pour assurer la propulsion du véhicule. Le reste de l’énergiese perd dans le moteur et à différents endroits en chemin entre le moteur et les roues.

L’énergie est perdue principalement sous forme de chaleur, expulsée par les systèmes d'échappement et derefroidissement, et sous forme de friction dans le moteur et les organes de transmission (la série de composants quirelient le moteur aux roues). Ces pertes sont appelées des déperditions d’énergie internes. L’énergie restante qui parvientaux roues doit être suffisante pour surmonter certaines forces qui s’opposent au déplacement du véhicule, dont larésistance du vent (traînée aérodynamique), la friction entre les pneus et la route (la résistance au roulement), etl’inertie (l’énergie nécessaire pour faire accélérer la voiture). Il s’agit de charges d’énergie externes. La quantité d’énergienécessaire pour faire fonctionner un véhicule automobile (à savoir, le carburant consommé) est, par conséquent, lasomme des charges d’énergie externes et des déperditions d’énergie internes. Le tableau 2-1 qui figure à la fin de cechapitre représente ces charges et déperditions en pourcentages de l’énergie fournie initialement au véhicule par lecarburant. Ces pourcentages varient en fonction des conditions de conduite (par ex. en ville ou sur route). Commeindiqué dans ce tableau, lorsque l’on conduit en ville, environ 13 % de l'énergie parvient aux roues, tandis que cenombre passe à environ 20 % sur l’autoroute.

Arrêt/ralenti

Pertes auniveau du moteur

Le flux de l’énergie au sein d’un véhicule (les valeurs indiquées correspondent à un cycle de conduite en ville)

(Source : Agence de protection de l’environnement des États-Unis)


%100 %

%17,2 %

% 62,4 %

%2,2%

% 5,6 %

%12,6 %%18,2 %

Accessoires

Pertes au niveaude la transmission

Traînéeaérodynamique

2,6 %

Résistance auroulement4,2 %

Inertie/Freinage5,8 %

Appliquépour

résisteraux

chargesextérieures


Il convient de noter que dans chacun des cas, la quantité d’énergie parvenant jusqu’aux roues peut être encore réduitepar l’utilisation d’accessoires qui consomment de l'énergie, tels l'air conditionné, les phares ou les dégivreur. Afin demieux comprendre l’origine de ces pourcentages et leur contribution à l’amélioration de l’efficacité énergétique et laréduction des émissions, il est important de suivre le flux de l'énergie durant son passage à travers les principauxsystèmes d’un véhicule automobile. Voyons de plus près quels sont les points où l’énergie effectue un travail utile etceux où une déperdition d'énergie se produit.

Le moteurLes moteurs à combustion interne font preuve d’une relative inefficacité dans leur conversion de l’énergie chimiquepotentielle du carburant en une énergie mécanique qui entraîne les roues. Malgré la formidable quantité d'énergiecalorifique produite par la combustion du carburant, une portion relativement faible de cette énergie est exploitéepar le moteur sous forme de puissance mécanique. Selon l’Environmental Protection Agency des États-Unis, seule-ment 18 % environ de l’énergie initiale libérée durant la combustion parvient aux organes de transmission dans desconditions de conduite urbaine (26 % dans des conditions de conduite sur autoroute). Environ 63 % de l’énergie(69 % en cas de conduite sur autoroute) est perdue en raison des frictions causées dans le moteur par le pompagede l’air dans le moteur et hors de celui-ci. De plus de la chaleur est perdue dans le système d’échappement et dansles systèmes de refroidissement du moteur lorsque de la puissance est transmise aux roues. S’il vous est arrivé detoucher accidentellement le radiateur ou le tuyau d’échappement d’une voiture dont le moteur tourne, vous savezà quel point la chaleur s’y accumule. Cette chaleur constitue une énergie potentiellement précieuse, mais elle n’enest pas moins expulsée dans l’atmosphère parce qu’il n’existe que peu de solutions techniques permettant de lastocker, de la récupérer ou de l’exploiter. Un pourcentage supplémentaire de 17 % de l’énergie se perd lorsque lemoteur tourne au ralenti en conduite urbaine, puisque le véhicule consomme du carburant même lorsqu’il est àl’arrêt à des intersections ou dans des embouteillages (les pertes dues au ralenti sont bien inférieures en conduite surl’autoroute, environ 4 %)3. Enfin, 2 %4 de plus sont consommés dans le moteur pour alimenter les divers accessoiresmécaniques et électriques de la voiture, tels les pompes pour l’huile, le carburant et le liquide de refroidissement, ainsique la direction assistée. Certes, cette énergie n’est pas entièrement perdue puisque ces accessoires assurent des fonc-tions importantes, mais des pertes dues à la chaleur et à la friction se produisent également dans ces composants.Des accessoires à l’efficacité énergétique supérieure peuvent contribuer à réduire la charge pesant sur le moteur.Nous développerons ce point au chapitre trois.

3 Les véhicules hybrides ne tournent pas au ralenti autant que les véhicules conventionnels et perdent ainsi moins d’énergie à cause du ralenti. Ce point sera traité plus endétail au chapitre trois.

4 Le nombre de 2 % se fonde sur les accessoires utilisés dans le cadre de cycles de conduite d’homologation (auxquels toutes les voitures produites en masse sont soumisesavant d’être commercialisées sur un marché donné). Il ne tient pas compte des charges pouvant résulter de l'air conditionné, du chauffage et des phares, qui ont tous poureffet d’augmenter considérablement les charges dues aux accessoires.

Les véhicules automobiles conventionnels sont propulsés par un moteur à combustion interne, un dispositif à piston etvilebrequin qui convertit l’énergie du carburant (son énergie chimique potentielle) en un mouvement rotatif (énergie ciné-tique). Le principe de fonctionnement est assez simple. Il est employé depuis plus d’une centaine d’années dans diverstypes de moteurs. Voici le mécanisme fondamental : l’air est envoyé dans le moteur pour assurer la combustion du car-burant à l’intérieur de cylindres fermés. Le processus de combustion produit de la chaleur, c’est-à-dire que l’énergiechimique potentielle du carburant est convertie en énergie calorifique. La combustion produit également différents gazqui comprennent les produits de combustion traités au chapitre un. Sous l’effet de la chaleur, les gaz se dilatent à l’intérieurdu cylindre, produisant une élévation de la pression. Chaque cylindre contient un pistonmobile que la pression accrue crééepar les gaz en dilatation repousse vers le bas. Le cycle se répétant, le piston décrit un mouvement de va-et-vient verticalà l’intérieur du cylindre. Le piston est également raccordé à un vilebrequin situé sous le cylindre par l’intermédiaire d’unebielle. De ce fait, chaque mouvement ascendant ou descendant du piston entraîne un mouvement rotatif du vilebrequin.C’est le même principe que celui d’une manivelle d’un vélo qui tourne lorsque vous forcez vers le bas une pédale aprèsl’autre, les jambes exerçant une fonction comparable à celle des pistons dans un moteur (reportez-vous à la figure 2-1).Durant chaque cycle, la seconde course descendante du piston est appelée « course motrice » car c’est à ce momentque le piston transmet de la puissance au vilebrequin. Le vilebrequin en rotation constitue la source primaire de l'énergiemécanique rotative qui entraîne ensuite tous les autres systèmes du véhicule. L’énergie nécessaire pour faire tourner lesroues, charger la batterie, entraîner les pompes et alimenter les composants électriques est fournie par le vilebrequin.

Le fonctionnement d’un moteur à combustion interne :


Admission ÉchappementCompression Détente

Le moteur à 4 temps 1. Course d’admission : La soupape d’admis-sion est ouverte, la soupape d'échappement fer-mée. Le piston descend depuis le sommet ducylindre en aspirant un mélange de carburant etd’air via la soupape d'admission.

2. Course de compression : La soupape d’admis-sion se ferme, le piston s’élève à l’intérieur du cylin-dre, comprimant le mélange air-carburant dans unespace situé autour de la bougie, appelé « chambrede combustion ».

3. Course motrice (ou de détente) : Le mélangeair-carburant est enflammé par la bougie. La pres-sion résultant de la dilatation des gaz brûlés entraînele piston vers le bas.

4. Course d’échappement : La soupape d’échap-pement s’ouvre et le piston s’élève afin d’évacuerlesproduits decombustionducylindre via la soupape.La soupape d’admission s’ouvre de nouveau, lasoupaped'échappement se ferme et le cycle reprenddepuis le début.

1 2 3 4

piston

soupaped’admission

chambre de combustion

cylindre

bougie

% %

% %soupaped’échappement

vilebrequin


Les produits de combustion sont alors évacués du moteur et pénètrent dans le système d’échappement. Ce dernierest raccordé au moteur et canalise le flux des gaz de combustion à travers les différents dispositifs de contrôle desémissions et du bruit (tels le pot catalytique, le pot d’échappement et le silencieux auxiliaire) avant de sortir du tuyaud’échappement arrière sous forme d’émissions. Lorsqu’ils sont évacués du moteur, les gaz de combustion peuventatteindre une température de 2 000°C, voire plus, mais leur température est bien plus basse au moment de leur évac-uation par le tuyau d’échappement.

L’examen du processus d’aspiration de l’air dans le moteur permet de constater que le moteur fonctionne essentielle-ment comme un système de pompage autonome et sophistiqué. L’air est mélangé au carburant et brûlé avant d’êtreéliminé par le biais du système d'échappement et, durant ce processus, une partie du potentiel énergétique du carburantest transformée en énergie rotative au niveau du vilebrequin. Le taux de combustion du carburant détermine la puis-sance du moteur. Et celle-ci représente la quantité d’énergie fournie (convertie en travail utile). L’ajout de cylindres sup-plémentaires au moteur se traduit par un nombre accru de pistons transmettant de la puissance au vilebrequin (pourreprendre la comparaison avec la bicyclette, plus de pistons équivalent à plus de jambes, chacune entraînant une maniv-elle). La durée des courses des pistons peut être programmée afin que le vilebrequin transmette de la puissance auvéhicule de façon constante et régulière. Le rapport de compression est un autre facteur important qui détermine lapuissance de sortie (reportez-vous à la figure 2-2). Le rapport entre les volumes occupés par les gaz à l’intérieur d'uncylindre en début et en fin de course du piston est appelé rapport de compression.

FIGURE 2-1

Le fonctionnement du vilebrequin

Le vilebrequin transforme un mouvement alternatif en un mouvementrotatif. La bicyclette fournit un bon exemple d'une telle conversion, lespédales et la manivelle transformant le mouvement vertical des jambesdu cycliste en mouvement rotatif au niveau des pignons. De même, auniveau de la bielle et du vilebrequin, les deux pistons au point haut de leurcourse (2 et 3) sont équilibrés par deux autres pistons au point bas deleur course (1 et 4).

volant moteur

1

23

4

vilebrequin

bielle

piston

La pression produite par la combustion est d’autant plus importante que le rapport de compression du moteur estélevé, ce qui se traduit par une force accrue appliquée au piston puis transmise au vilebrequin durant la course motrice.Ainsi, une plus grande partie de l’énergie calorifique produite par la combustion du carburant peut être convertie enénergie cinétique et une puissance plus importante est transmise au vilebrequin. Par conséquent, des rapports de com-pression plus élevés se traduisent par une conversion plus efficace de l’énergie du carburant en énergie mécanique,et par une puissance de sortie plus élevée. Les moteurs présentant des rapports de compression plus élevés permettentdonc, en règle générale, de produire de la puissance d’une manière plus efficace énergétiquement. Il est également pos-sible d’obtenir plus de puissance en augmentant la taille du moteur (c’est-à-dire en augmentant le volume des cylindres),de façon à pouvoir aspirer plus d’air dans le moteur pour brûler plus de carburant. L’efficacité du moteur peut égalementêtre améliorée par le biais de procédés techniques, afin de produire plus de puissance sans pour autant augmenter laconsommation de carburant. La limite théorique d’efficacité des moteurs à piston et vilebrequin décrits ici est légèrementinférieure à 40%. Cela signifie que quatre dixièmes seulement du potentiel énergétique du carburant peuvent être con-vertis en énergie mécanique, tandis que le reste est perdu sous forme de chaleur. Les moteurs à essence les plusévolués existant de nos jours ont une efficacité d'environ 30 %. Il convient de noter que les efficacités obtenues dans lecadre d’un fonctionnement en « situation réelle » sont bien inférieures à ces limites théoriques du fait de problèmesfonctionnels, tels le régime de ralenti et le temps de réchauffement du moteur.


FIGURE 2-2 Le rapport de compression

La différence entre le volume occupé par le gaz à l’intérieurd'un cylindre en début et fin de course du piston constitue lerapport de compression. Si le gaz est réduit à un neuvième deson volume d’origine, le rapport de compression est de 9/1.De nos jours, de nombreux moteurs à essence présentent unrapport de compression de 10,5/1 (il est d’environ 17/1 pourles moteurs diesel).

La transmissionDans une voiture conventionnelle, la transmission est un système comprenant plusieurs organes ou composants(c’est-à-dire l’arbre de transmission, la boîte de vitesses, le différentiel et les essieux) qui transmettent l’énergiedu moteur jusqu’aux roues. La boîte de vitesses raccorde le vilebrequin à l’arbre de transmission. La boîte de vitessesconvertit également le régime du moteur (le rythme de rotation du vilebrequin) en une vitesse de rotation appro-priée au niveau de l’arbre de transmission pour que ce dernier fasse tourner les roues à la vitesse voulue. En d’autrestermes, la puissance est le produit de la force et de la vitesse. Donc, la fonction de la transmission est de convertirles combinaisons de force et de vitesse que le moteur peut produire et de les transmettre de manière à obtenir lescombinaisons de force et de vitesse souhaitées par le conducteur au niveau des roues. La boîte de vitesses comprenddes vitesses inférieures qui fournissent une force supplémentaire pour faire accélérer la voiture à partir d’une positiond’arrêt ou pour gravir des pentes, et des vitesses supérieures principalement utilisées pour circuler à des vitesses decroisière. Le principe consiste à faire tourner l’arbre de transmission et les roues au nombre de tours requis pourpropulser le véhicule à la vitesse souhaitée (vers l'avant ou l'arrière), tout en permettant au moteur de tourner dansun intervalle de régime-moteur limité et optimal (disons entre 1 500 et 3 500 r/min). L’essieu autour duquel la rouetourne est raccordé à l’arbre de transmission par le biais du différentiel. Le différentiel consiste tout simplementen un ensemble d’engrenages biseautés qui dirige la puissance de l’arbre de transmission vers les roues. Les roues d’unvéhicule peuvent tourner à des vitesses différentes, notamment dans les virages. Le différentiel est conçu pourentraîner une paire de roues avec une force égale, tout en leur permettant de tourner à des vitesses différentes.

La transmission est responsable d’environ 5,6 % des déperditions d’énergie tant en conduite urbaine que sur route.Une partie de cette énergie est perdue au niveau de la boîte de vitesses. Il existe deux types de boîtes de vitesses : lesmanuelles et les automatiques. Les boîtes de vitesses manuelles sont contrôlées par le conducteur par le biais d’unlevier de vitesse. Elles sont en contact direct avec le vilebrequin du moteur via un dispositif d’embrayage. Pour changerde vitesse avec une boîte de vitesses manuelle, le conducteur désengage momentanément l’embrayage (ce qui dis-socie la puissance du moteur de l’arbre de transmission), effectue le changement de vitesse puis réengage l’embrayageafin de ramener de la puissance à l’arbre de transmission. L’avantage d’un raccordement direct est de limiter la quantitéde puissance perdue au niveau de l’embrayage. Les boîtes de vitesses automatiques, en revanche, changent de vitessesans l’intervention du conducteur. Elles sont indirectement raccordées au moteur par le biais d’un dispositif decouplage hydraulique appelé convertisseur de couple. Une partie de la puissance se perd dans le fluide entre le moteuret l'arbre de transmission. De ce fait, les boîtes de vitesses automatiques peuvent réduire l’efficacité énergétique d’unvéhicule. Un conducteur bien formé, utilisant des régimes moteurs efficaces, peut utiliser moins d’énergie avec uneboîte de vitesses manuelle qu’avec une boîte de vitesses automatique. Toutefois, la plupart des conducteurs ne sont passuffisamment formés ou sensibilisés sur ce point. De ce fait et compte tenu des avancées techniques intégrées dans


certaines boîtes de vitesses automatiques, un conducteur moyen tendrait à perdre moins d’énergie avec une boîtede vitesses automatique qu’avec une boîte de vitesses manuelle.

Les frictions qui se produisent dans les engrenages et coussinets le long de la transmission contribuent égalementaux déperditions d'énergie. Les matériaux, la conception des composants et la lubrification sont importants pourminimiser de telles pertes.

L’énergie restante transmise aux roues (environ 13 % en conduite urbaine et 20 % en conduite sur route après priseen compte des pertes dues au moteur et à la transmission) est utilisée pour surmonter des charges (ou forces) extérieurespour mettre en mouvement le véhicule et de le maintenir en mouvement. Ces charges extérieures, détaillées ci-dessous, sont la traînée aérodynamique, la résistance au roulement et l'inertie.

La traînée aérodynamiqueLa traînée aérodynamique est une forme de résistance que subit le véhicule lorsqu’il se déplace dans l’air ambiant.Ce contact provoque des frictions entre la surface du véhicule et l’air. Cette traînée résulte également de la dif-férence de pression de l’air entre les surfaces avant et arrière de la carrosserie du véhicule. Cette force doit être

Les forces principales s’exerçant sur un véhicule en mouvement


Traînée aérodynamique

Frottement de roulement Frottement de roulement FORCE MOTRICE

Force d’inertie

(durant l’accélération)

surmontée afin de maintenir le véhicule en mou-vement à travers l’air. Pensez à la force et à l’énergiesupplémentaires qu’il faut déployer pour rouler àbicyclette avec un vent contraire. Le même phéno-mène se produit avec une voiture. La traînée est direc-tement liée à la forme du véhicule, en tenant compteaussi bien de la zone frontale totale (la partie de lasilhouette qui est visible lorsque l’on se place devantun véhicule) que des caractéristiques aérodynamiquesdu design. Les forces de traînée sont minimales àbasses vitesses, mais deviennent très importantes àvitesse élevée. La conception d’un véhicule peutréduire considérablement la traînée en minimisantles frictions entre la surface de la voiture et l'air.Dans une conduite urbaine à vitesse plus lente, latraînée aérodynamique représente 2,6 % seulementde la consommation d’énergie ; ce nombre passe àprès de 11 % sur l’autoroute.

La résistance au roulementLa résistance au roulement, ou friction des pneus, estune mesure de la force nécessaire pour assurer le dépla-cement des pneus sur la route. Lorsqu’un véhiculeautomobile avance, son poids déforme la bande deroulement du pneu à l’endroit où il entre en contactavec la route. Cette déformation génère de la chaleur entre le pneu et la route qui se dissipe ensuite dans l’atmosphèreenvironnante. Pour compenser cette perte d’énergie, le moteur est forcé de consommer plus de carburant. L’énergienécessaire pour surmonter la résistance au roulement est directement proportionnelle au poids du véhicule (laquantité d’énergie requise est d’autant plus grande que le véhicule est lourd). Elle est également influencée par lavitesse du véhicule. En conduite urbaine, la résistance au roulement représente 4,2 % de la consommation d’énergie,nombre qui passe à 7 % sur l’autoroute.


140120100806040200

10

20

30

KW

La résistance au roulement et latraînée aérodynamique en fonctionde la vitesse

La puissance nécessaire pour surmonter la traînéeaérodynamique varie proportionnellement au carré de la vitessetandis que la puissance nécessaire pour surmonter la frictiondes pneus augmente linéairement en fonction de la vitesse.

PUISSANCEDUMOTE

URVITESSE

Traînée aérodynamique Résistance au roulement


L’inertieAfin d’augmenter la vitesse d’un véhicule, le moteur et la transmission doivent transmettre suffisamment d’énergiepour surmonter l’inertie du véhicule. Plus un objet est lourd, plus son inertie est grande et plus la quantité d'énergierequise pour le déplacer est importante. Ainsi, moins un véhicule automobile est lourd et moins il faudra d’énergiepour le déplacer. En termes de conception automobile, la masse et l’inertie du véhicule peuvent être considéréeséquivalentes (« surmonter l’inertie » est l’expression utilisée par les ingénieurs pour décrire le fait d’accélérer). Unevoiture qui avance en roue libre sur l’autoroute présente également une inertie qui doit être surmontée par lesfreins afin de réduire sa vitesse (décélération). En d’autres termes, l’énergie investie (c’est-à-dire le carburant con-sommé) pour faire accélérer un véhicule n’est effectivement perdue que lorsque les freins sont appliqués. Lesfreins arrêtent un véhicule en forçant un matériau à coefficient de friction élevé contre des tambours ou disquesrotatifs en fer qui sont boulonnés aux roues. Cette friction permet de ralentir la voiture et de l’arrêter. Chaquefois qu’une voiture passe d’une vitesse de 100 kilomètres à l’heure à un arrêt complet, les frictions subies par lesfreins génèrent assez de chaleur pour porter à ébullition près de 300 ml d’eau (environ une tasse). Cette chaleurse dissipe et se perd ensuite dans l’atmosphère. En conduite urbaine, l’inertie représente près de 6 % de l’énergieconsommée en raison des freinages fréquents. En conduite sur l’autoroute où les arrêts sont moins fréquents, seul2 % de l’énergie est ainsi perdue.

Pour résumer, le carburant est consommé par un véhicule automobile en quantités suffisantes pour pallier auxdéperditions internes et faire face aux forces extérieures. Un des moyens pour réduire la consommation de car-burant consiste donc à réduire la quantité d’énergie perdue dans les systèmes du véhicule automobile. Plus lesdéperditions sont importantes, moins les roues recevront d’énergie pour mouvoir le véhicule. La réduction descharges extérieures est un autre moyen permettant de réduire la consommation de carburant. Le chapitre troisexamine les méthodes adoptées pour relever ces défis.


Tableau 2-1: Bilan énergétique des systèmes automobiles – La conduite urbaine comparéeà la conduite sur autoroute

CONDUITE URBAINE CONDUITE SUR ROUTE

Énergie initiale du carburant 100 % 100 %

Déperditions internes d’énergie

Moteur (chaleur due à la combustion et frictions) 62,4 % 69,2 %

Ralenti 17,2 % 3,6 %

Accessoires 2,2 % 1,6 %

Transmission 5,6 % 5,4 %

SOUS-TOTAL 87,4 % 79,8 %

Charges d’énergie extérieures

Traînée aérodynamique 2,6 % 10,9 %

Résistance au roulement 4,2 % 7,1 %

Freinage 5,8 % 2,2 %

SOUS-TOTAL 12,6 % 20,2 %

ÉNERGIE TOTALE CONVERTIE 100 % 100 %

DRAFT

COPY

Chapter 3

Saving Energy Within anAutomobile – Improving

Fuel Efficiency

CHAPITRE TROISAUGMENTER

L’EFFICACITÉ ENAMÉLIORANT

LA TECHNOLOGIEAUTOMOBILE

AUTOMOBILE ENERGY USE, EFFICIENCY AND

Le chapitre deux a décrit le processus par lequel l’énergie du carburant est

convertie en énergie mécanique servant à propulser un véhicule automobile, puis

la façon dont cette énergie est distribuée au sein du véhicule et les points où des déperditions d’énergie

se produisent. En réduisant les charges qui affectent le véhicule (c’est-à-dire la traînée aérodynamique, la

résistance au roulement et l’inertie due à la masse du véhicule) et en diminuant les déperditions d’énergie au

sein du système, on peut augmenter la distance qu’un véhicule pourra parcourir avec un plein de carburant

(en d’autres termes, d’améliorer son efficacité énergétique). Moins un véhicule consomme de carburant,

moins il émet de dioxyde de carbone qui est un important gaz à effet de serre. Ce chapitre expose de façon

plus détaillée les améliorations spécifiques qui peuvent être intégrées aux nouveaux véhicules afin d'améliorer

leur efficacité énergétique.

Réduire le poids du véhicule

Le poids est l’un des facteurs prépondérants régissant l’efficacité énergétique d’un véhicule automobile. L’inertied’un véhicule augmente proportionnellement à sa masse. Ceci a pour effet d’augmenter la quantité d'énergie néces-saire pour faire accélérer le véhicule (ainsi que les pertes d'énergie dues au freinage). En revanche, des véhicules pluslégers ont besoin de moins de puissance pour accélérer ; des moteurs plus petits, moins puissants, sont donc à mêmede fournir l'accélération requise sans consommer autant de carburant. Pensez par exemple au fait qu’une ou deuxpersonnes peuvent facilement pousser un véhicule léger. Par contre, il faudra 3 à 4 personnes pour déplacer unvéhicule plus lourd. Mis à part la réduction de la taille, plusieurs options existent pour réduire le poids d’unvéhicule. De nombreuses pièces peuvent être fabriquées avec des matériaux plus légers. L’acier traditionnellement

CHAPITRE 3 | AUGMENTER L’EFFICACITÉ EN AMÉLIORANT LA TECHNOLOGIE AUTOMOBILE


Le poids, la sécurité et l’efficacité énergétique des véhicules

L’idée selon laquelle des voitures plus lourdes sont toujours synonymes d’une sécurité accrue prévaut depuis longtemps, bien quedes analyses récentes de statistiques de mortalité sur l’autoroute aux États-Unis démontrent que ce n’est pas le cas. Voici quelquesdécennies, la sécurité n’occupait pas une place prépondérante dans les considérations des fabricants automobiles. Les ceintures desécurité ne sont devenues obligatoires qu’en 1976 dans les voitures canadiennes et les véhicules de cette époque n’étaient pas conçuspour distribuer de manière stratégique l’impact d’une collision de manière à protéger les occupants. À toutes choses égales par ailleurs,dans une collision entre deux véhicules de poids différents, le véhicule le plus lourd décélèrera plus lentement. Le changement devitesse subi par les occupants est donc plus important dans le véhicule plus léger, ce qui augmente d’autant les risques de blessures.Les véhicules plus lourds étaient donc plus sûrs pour leurs occupants, mais imposaient des risques accrus aux occupants d’autresvéhicules plus légers en cas de collision, sans mentionner les piétons, cyclistes et autres personnes circulant sur les voies publiques.

De nos jours, la situation est très différente. Les matériaux dont les véhicules sont constitués diffèrent d’un modèle à l’autre. Parconséquent, la taille ne donne pas toujours une indication précise du poids d’un véhicule. Les technologies des moteurs et de la trans-mission sont également plus variées. Ainsi, les petits véhicules ne sont pas toujours dotés d’une meilleure efficacité énergétique.Le changement le plus notable dans la conception des véhicules modernes concerne la priorité accordée à la sécurité des occupants.

Aujourd’hui, les véhicules sont bien mieux équipés pourprotéger leurs occupants en cas de collision. La plupartdes voitures intègrent des composants structurels des-tinés à se plier et à absorber l’énergie d’un impact. Ajoutonsaussi que les habitacles sont mieux conçus pour résisterà la déformation. Le poids brut, associé aux systèmes deretenue des passagers tels les ceintures de sécurité etles coussins de sécurité gonflables, ne constitue pasnécessairement le facteur déterminant des taux de survieen cas de collision. Des études récentes (Wenzel & Ross,2006, Joksch, 1998, Ahmad & Greene, 2004) démontrentque certains véhicules dotés d’une efficacité énergétiquesupérieure ne présentent pas de risque accru de mortalitéen cas de collision si on les compare à d’autres véhiculesplus lourds mais dotés d’une moindre efficacité énergé-tique. Dans certains cas, un véhicule plus léger peut doncs’avérer plus sûr (reportez-vous au graphique 3-1). Selonl’opinion qui prévaut aujourd’hui, la réduction du poidsdes véhicules associée à un maintien de leurs dimensions(largeur et longueur) peut contribuer à réduire la mortalitésur les autoroutes. Les lois américaines se sont inspiréesde cette idée; les nouveaux règlements fédéraux relatifsaux économies de carburant aux États-Unis ne recom-mandent pas de réduire les dimensions des véhicules,mais encouragent plutôt la réduction du poids, par desmesures incitatives, en vue d’obtenir de meilleures per-formances d’efficacité énergétique.

250

200

150

100

50

0

LexusRS300*

HondaCRV

FordEscape*

HondaCivic*

ChevySuburban

Hyundai Elantra

FordFocus

Chevy Tahoe

FordExplorer

Chevy Trailblazer

DodgeDakota

DodgeRam1500

FordF-150

FordRanger

Risques pour les autres

Risques pour les conducteurs

* Modèle hybride disponible

** Les risques combinés comprennent les risques pour le conducteur du véhiculeconcerné et pour d’autres conducteurs

GRAPHIQUE 3-1

Les risques associés à desvéhicules avec économie decarburant élevée ou faible

(Source : Wenzel et Ross 2006)

RISQUESCOMBINÉS**

modèles à efficacité modèles de véhiculesénergétique supérieure moins efficaces

Chapitre 3 | Augmenter l’efficacité en améliorant la technologie automobile43

utilisé dans certaines pièces automobiles peuvent souvent être remplacéespar des matériaux bien plus légers, comme par exemple des aciers faiblementalliés à haute résistance, l'aluminium, le magnésium, le titane, des matériauxcomposites à base de fibres de carbone et des matériaux plastiques, sans nuirepour autant à leur sécurité ou à leur performances. Ainsi, certains fabricantsautomobiles projettent de réduire le poids des véhicules de près de 40 %(environ 540 kg de moins pour une berline type de taille moyenne). Parexemple, le modèle Acura NSX, une voiture sport fabriqué par Honda de1990 à 2005, présentait une carrosserie en aluminium de faible poids,40 % plus légère qu’une carrosserie comparable en acier. L’une des voituresles plus efficaces énergétiquement qui ait jamais été produite en masse estl’Audi A2 (commercialisée en Europe de 1999 à 2002), une petite berlineà 5 places qui intégrait un cadre de châssis en treillis constitué d’aluminium,de faible poids et de conception innovatrice (précurseur de celui qu’intègreaujourd’hui l’Audi R8, désignée Voiture canadienne de l’année par l’Automobile Journalists Association of Canadaen 2008). Transports Canada a procédé à des essais sur route de l’Audi A2 au Canada durant deux ans, enregistrantune consommation de carburant moyenne de 2,7 l/100 km. Cela équivaut grosso modo à un quart du carburantconsommé par un véhicule moyen au Canada. Bien que les modèles mentionnés aient des prix élevés, ils n’entémoignent pas moins du fait que le poids d’un véhicule peut faire une grande différence en termes de consom-mation de carburant.

Réduire la taille du moteur

La taille d’un moteur influe sur la puissance maximale qu’il fournit et sur sa consommation de carburant. La tailledu moteur est mesurée sur la base du volume total déplacé par les pistons dans les cylindres lorsqu’ils se déplacententre leurs deux positions extrêmes haute et basse. Ainsi, la taille du moteur est également définie par sa cylindrée,Suite à page 47…

Le saviez-vous ? Une réduction de 10 % de la masse d'un véhiculepermet de réduire de 5 à 7 % la consommation de carburant.

Audi A2.

(Source : www.audi.com)


45 Chapitre 3 | Augmenter l’efficacité en améliorant la technologie automobile

Grâce à des améliorations dans la technologie et la conception desmoteurs, ces derniers sont devenus bien plus efficaces pour convertirl’énergie fournie par le carburant en puissance mécanique transmise auvéhicule. Au fil du temps, la puissance générée par rapport à la taille dumoteur a augmenté (cela s’appelle également la puissance spécifique,mesurée par la puissance en CV du moteur divisée par la cylindrée dumoteur en litres, CV/l). La série illustrée ci-contre montre la tendancegénérale et la façon dont elle peut être exploitée pour réduire la con-sommation de carburant (ou pour augmenter l’économie de carburant).Note : Les moteurs et modèles d’automobiles pris en exemple sontreprésentatifs de la puissance et l’économie de carburant moyennes pourles années de construction spécifiées, comme indiqué dans le rapportde l’Environmental Protection Agency des États-Unis, intitulé « Light-DutyAutomotive Technology and Fuel Economy Trends 1975 Through 2008 ».

Comme indiqué, les avancées réalisées dans la technologie desmoteurs au cours des 20 dernières années ont permis d’obtenir desvéhicules considérablement plus puissants, ou des véhicules con-sidérablement plus efficaces énergétiquement sans sacrifier lapuissance.

FIGURE 3-1

La taille du moteur : Puissance / Efficacité énergétique

Année de construction : 1988Modèle typique : FORD TAURUS

Cylindrée du moteur : 2,5 lPuissance du moteur : 90 CVPuissance spécifique : 36 CV/l

Économie de carburant : 24 mpg

Année de construction : 2008Modèle typique : NISSAN ALTIMA

Taille du moteur : 2,5 lPuissance du moteur : 175 CVPuissance spécifique : 70 CV/l


Année de construction : 2008Modèle typique : MINI COOPER

Taille du moteur : 1,6 lPuissance du moteur : 118 CVPuissance spécifique : 74 CV/l


20 ansd’évolutiondes moteurs

k

xAlternative : réduction du moteur

Tableau 3-1 : La cylindrée dumoteur et la consommation annuelle de carburant des véhicules

Véhicule Cylindrée du moteur Consommation Différence de consommationannuelle de de carburant entrecarburant * les deux cylindrées

Voiture compacte 1,8 litre (4 cylindres) 1 300 litres

2,0 litre (4 cylindres) 1 734 litres434 litres

Voiture de taille moyenne 2,4 litre (4 cylindres) 1 641 litres


VUS 3,7 litre (6 cylindres) 2 438 litres


Camionnette 4,6 litre (8 cylindres) 2 668 litres


* Sur la base d’un kilométrage annuel de 20 000 km avec 55 % de conduite en ville et 45 % de conduite sur route.

(Source : 2008 Fuel Consumption Guide de Ressources Naturelles Canada)



mesurée en litres ou en centimètres cubes. En général, plus un moteur est gros et plus il comporte de cylindres(les petits moteurs ont habituellement quatre cylindres, les gros moteurs en ont six ou huit, voire plus), plus saconsommation de carburant augmente (reportez-vous au tableau 3-1). Les petits moteurs tendent à fonction-ner à des niveaux plus proches de leur efficacité optimale dans des conditions de conduite habituelles, une plusgrande partie de l'énergie du carburant étant convertie à faire tourner le vilebrequin, tandis que dans les grosmoteurs, une plus grande partie de l’énergie dans le carburant consommé (dans des conditions de conduitesimilaires) est perdue sous forme de chaleur et de friction.

À la fin des années 70 et au début des années 80, les voitures nord-américaines, en moyenne, ont connu une réductionconsidérable de la taille de leurs moteurs dans un souci de limitation de la consommation de carburant (nous

La suralimentation par turbocompresseur ou par compresseur volumétrique

La plupart des moteurs à combustion interne sont à aspiration naturelle. Cela signifie que l’air est aspiré dans le cylindrepar le vide que crée la course descendante du piston. L’air étant un réactif, la quantité de réaction (combustion) qui survientest limitée par le volume d'air qui pénétre dans le cylindre. Les moteurs à turbocompresseur ou à compresseur volumétriquesont dotés de dispositifs qui pompent un surplus d’air dans le cylindre, ce qui permet de brûler plus de carburant et doncd’augmenter la puissance produite. Ainsi, un moteur de plus faible cylindrée peut produire une puissance équivalente àcelle d’un moteur plus gros à aspiration naturelle.

Le turbocompresseur : Un turbocompresseur utilise les gaz d’échappement du moteur pour actionner une turbine. Laturbine, à son tour, entraîne un impulseur qui pompe de l’air dans le cylindre. Le turbocompresseur augmente la puissancedu moteur à des régimes plus élevés. Son action souffre d’un léger retard puisqu’une pression suffisante doit s'accumulerd’abord dans les gaz d’échappement du moteur. Les moteurs Volkswagen TDI sont équipés d’une technologie à turbocom-presseur.

Le compresseur volumétrique : Comme pour les turbocompresseurs, les compresseurs volumétriques utilisent unimpulseur pour pomper l’air à l’intérieur du cylindre, mais ces dispositifs sont actionnés par le vilebrequin et non par les gazd’échappement du moteur. Ceci impose une charge supplémentaire au moteur, ce que les ingénieurs appellent une chargeparasite, puis-qu'elle utilise de la puissance qui serait sinon transmise aux roues. Ainsi, l'avantage qu’apporte ce dispositifen termes de consommation de carburant est inférieur à celui d’un turbocompresseur qui n’est pas raccordé au vilebrequin.Toutefois un compresseur volumétrique peut apporter un surplus de puissance à des régimes moteur plus faibles, et ce,sans retard. La Pontiac Grand Prix GTP utilise une technologie à compresseur volumétrique.

traiterons ce point au chapitre cinq). De nombreux modèles qui étaient précédemment équipés de moteurs à 8cylindres ont été dotés de moteurs à 6 ou 4 cylindres. La puissance de sortie des moteurs a baissé et les véhiculessont devenus plus petits (des voitures plus légères ont besoin de moins de puissance pour accélérer et perdent moinsd'énergie au freinage). Toutefois, cette tendance n'a duré que quelques années. Bientôt, de nouvelles technologiessont apparues, qui permettent à des moteurs plus petits de produire plus de puissance sans augmenter pour autantla quantité de carburant consommé. Ces technologies comprenent des améliorations de l’injection, une conceptionaméliorée de la chambre de combustion, des rapports de compression accrus, un contrôle plus précis des soupapes,et la recirculation des gaz d’échappement. On aboutit ainsi à une combustion plus complète du carburant, aug-mentant ainsi la puissance produite à partir de chaque goutte de carburant et, en fonction de la technologie,réduisant les émissions de NOx et de COV (HC). Grâce à une conception plus efficiente du moteur, les nouveauxvéhicules peuvent satisfaire les exigences en matière de puissance tout en étant équipés de moteurs plus petits. Detels moteurs représentent également une réduction considérable du poids global, contribuant ainsi à une consom-mation de carburant plus faible.

Depuis le milieu des années 80, les moteurs ont continué à convertir l’énergie avec toujours plus d'efficacité.On aurait pu réaliser des économies d’énergie plus importantes si les constructeurs avaient continué à produiredes moteurs plus petits. En fait, les cylindrées sont restées les mêmes, ne modifiant ainsi guère la consommationde carburant. Des améliorations technologiques continues ont conduit à des puissances nominales toujours plusélevées parmi les nouveaux véhicules (reportez-vous à la figure 3-1). Pour que la consommation de carburantconnaisse une baisse importante dans les parcs automobiles de demain, les fabricants automobiles devront intégrerà leur programme de conception des moteurs plus petits. En septembre 2008, la société General Motors a annoncéqu’elle doublerait sa production globale de petits moteurs à quatre cylindres (1,0 à 1,4 litres) d’ici 2011. Plus dela moitié de cette augmentation aura lieu en Amérique du Nord. Le point marquant de ce programme est la fab-rication d’un moteur à turbocompresseur d’1,4 litre générant la puissance d’un moteur plus gros tout en ayantla consommation de carburant d'une petite voiture.

De nombreuses technologies modernes concernant les moteurs (ou en cours de développement) permettront à unpetit moteur d’égaler les performances d’un gros moteur en termes de puissance de sortie, tout en étant bien moinsgourmand en carburant. Ces technologies et les réductions potentielles de la consommation de carburant qui leursont associées sont recensées au tableau 3-2. Il convient de noter que ces facteurs de réduction potentiels n’ont pasnécessairement des effets cumulatifs et ne sont pas nécessairement compatibles entre eux.


Tableau 3-2: La technologie du moteur et l’économie de carburant

Technologie Potentiel de réduction de laconsommation de carburant pourun véhicule nord-américain moyen*

Distribution à programme variable (également appelée distribution à calage Jusqu’à 3 %variable ou VVT pour « Variable Valve Timing ») – Durant chaque cycle de combustion,les soupapes s’ouvrent et se ferment pour admettre l’air et le carburant dans lescylindres et pour les évacuer. En temps normal, la durée d’ouverture des soupapesest optimisée pour assurer une vitesse de rotation spécifique du moteur (nombrede tours par minute), mais la VVT permet d’optimiser cette durée pour un intervallede tr/min (rpm).

Levée de soupape variable (VVL pour « Variable Valve Lift ») – Ce système permet Jusqu’à 2 %de mieux contrôler la circulation de l’air et des gaz de combustion dans le moteur.La VVL est similaire à la VVT mais permet des ajustements de l’espace d’ouverturede la soupape.

Gestion électromagnétique des soupapes – Ce système permet une commande Jusqu’à 12 %plus précise des soupapes par le biais de commandes électromagnétiques quiremplacent les assemblages mécaniques à came (à savoir, arbres à cames, culbuteursde soupape et tiges de culbuteur). Il permet d’éliminer les arbres à cames de réduire lacharge sur le vilebrequin et le moteur.

Suralimentation par turbocompresseur – Elle augmente considérablement Jusqu’à 7 %l’efficacité du moteur en pré-comprimant l’air avant son entrée dans le moteur.C’est un bon moyen d’augmenter la puissance de sortie de petits moteurs quiconsomment moins de carburant.

Désactivation de cylindres – Dans des situations de faible demande de puissance Jusqu’à 6 %(vitesse de croisière), les soupapes qui admettent l'air et le carburant dans certainsdes cylindres sont fermés, ce qui permet de réduire la cylindrée du moteur. Desmoteurs à six cylindres peuvent ainsi fonctionner avec trois cylindres, réduisant ainsila consommation de carburant.

* NOTE : LES FACTEURS DE RÉDUCTION NE SE CUMULENT PAS

suite page 50…


Tableau 3-2: La technologie du moteur et l’économie de carburant suite

Technologie Potentiel de réduction de laconsommation de carburant pourun véhicule nord-américain moyen*

Taux de compression variable (VCR pour « Variable Compression Ratio ») – Jusqu’à 10 %Lorsque les charges sont plus faibles, le rapport (ou taux) de compression peut êtreaugmenté afin que le moteur puisse générer de la puissance plus efficacement.On réalise ceci par un réglage du volume au-dessus du piston.

Injection directe d’essence (GDI pour « Gasoline Direct Injection ») – Dans les Jusqu’à 6 %moteurs conventionnels, l'air et le carburant sont mélangés avant d’entrer dansla chambre de combustion. Avec la technologie GDI, l’air est d’abord envoyé dansla chambre de combustion, puis le carburant est ajouté directement dans le cylindreau moyen d’un injecteur. Ainsi, le mélange air-carburant est contrôlé avec plus deprécision et produit une combustion optimale. Ce système contribue également àréduire le pré-allumage, ce qui permet d’injecter plus de carburant et d’obtenir unepuissance de sortie plus élevée.

Allumage par compression à charge homogène (HCCI) – (HCCI pour Jusqu’à 20 %« Homogeneous Charge Compression Ignition ») – Dans un moteur à essenceconventionnel, le calage de l’allumage est contrôlé par une étincelle. Dans le systèmeHCCI, il se produit un autoallumage du mélange air-carburant lorsque ce dernier seréchauffe durant la compression. Afin de contrôler le calage de l’allumage, le mélangeair-carburant doit être précisément contrôlé et mélangé de façon pleinementhomogène dans la chambre de combustion. Le contrôle du calage de l’allumagedemeure un défi pour les concepteurs de moteurs HCCI.

Injection directe de diesel à grande vitesse (HSDI) – (HSDI pour « High Speed Jusqu’à 25 %Direct Injection Diesel ») – Dans les véhicules à moteur diesel, des injecteurs àimpulsions multiples grande vitesse commandés électroniquement améliorent lemélange air-carburant par le biais de schémas d’impulsion et d’injection multiples.Le système HSDI peut réduire de façon significative les émissions d’un moteur enrendant possible l’utilisation de systèmes de traitement secondaire des gazd’échappement plus simples et moins onéreux. Le HSDI permet de mieux contrôlerla combustion et de réduire les vibrations.

* NOTE : LES FACTEURS DE RÉDUCTION NE SE CUMULENT PAS


Comparaison des moteurs diesel et à essence :

Les moteurs diesel et à essence fonctionnent de manière similaire. Ce sont dans les deux cas des moteurs à piston et vile-

brequin. Toutefois, les moteurs diesel utilisent un rapport de compression bien plus élevé qui les rend considérablement plus

efficaces. Ces deux types de moteurs se distinguent également par la manière dont se fait le mélange air-carburant. Dans un

moteur à essence, l’air et le carburant sont mélangés dans le cylindre et compressés par le piston. Lorsque le piston atteint le

point haut de sa course et que la compression est à son niveau maximal, une bougie située dans la chambre de combustion

produit une étincelle qui déclenche le processus de combustion. Dans un moteur diesel, l’allumage ne se fait pas au moyen

d'une bougie. L’air est comprimé par le piston en l’absence de carburant. Durant cette étape de compression, le carburant diesel

est injecté directement dans la chambre de combustion, s’enflammant immédiatement au moment où le piston approche du point

haut de sa course sous l’effet de la température élevée de l’air. Ainsi, dans un moteur à essence, le calage de l’allumage est

contrôlé par la bougie tandis qu’il est contrôlé par l’injecteur dans un moteur diesel. Outre leurs rapports de compression

plus élevés, les moteurs diesel doivent également leur efficacité supérieure à divers autres facteurs techniques. Citons par

exemple des pertes inférieures quand le moteur est au ralenti (les moteurs à essence sont dotés d’un dispositif qui règle le

débit de l’air dans le moteur quand le moteur est au ralenti, alors que les moteurs diesel n’en ont pas). Les moteurs diesel

sont souvent équipés aussi d’un plus grand nombre de technologies d’économie de carburant par rapport aux moteurs à

essence habituels, tels les turbocompresseurs à géométrie variable, le refroidisseur d’air de suralimentation et la recirculation

des gaz d’échappement refroidis.

En tant que carburant, le diesel possède un potentiel d’énergie chimique au litre plus élevé que l’essence. Il est donc néces-

saire de brûler moins de carburant pour produire l’énergie nécessaire afin d’alimenter le véhicule. Cependant, étant donné que

la teneur en énergie et en carbone du diesel est plus élevée que celle de l’essence, le taux de CO2 produit par litre consommé

est supérieur d’environ 15 %. Compte tenu de la consommation inférieure de carburant des moteurs diesel et de leur taux

supérieur d’émission de CO2 par litre, les voitures diesel tendent dans l’ensemble à émettre environ 20 % de CO2 en moins par

rapport aux véhicules à essence comparables. Selon une opinion largement répandue, les moteurs diesel, comparés aux

moteurs à essence, seraient bruyants, vibreraient trop, auraient de mauvaises performances en hiver, seraient moins performants

et émettraient desmatières particulaires noires peu esthétiques. Ce seraient des raisons pour lesquelles les acheteurs de véhicules

rechigneraient à acheter des diesels. Toutefois, de nouvelles technologies pour moteur diesel ont été développées pour régler

les points qui étaient perçus comme des problèmes. En outre, des règlementations récemment introduites sur le diesel à basse

teneur en souffre ont encouragé le recours à de nouvelles technologies de traitement secondaire des gaz d’échappement pour

réduire les émissions à l’échappement. En effet, une teneur élevée en souffre dans le carburant empêche le fonctionnement

des technologies de traitement secondaire des gaz d’échappement qui ont pour fonction de rendre ceux-ci plus « propres ».



Améliorer la traînée aérodynamique

La forme d’un véhicule peut affecter de façon considérable ses caractéristiques aérodynamiques et, par conséquent,sa consommation de carburant. La consommation de carburant d’un véhicule au design élancé est moindre que celled’un véhicule similaire par son poids, sa zone frontale et la puissance de son moteur, mais dont la forme n’est pas aussiaérodynamique (notamment à des vitesses élevées sur la route). Il est possible de réduire la traînée aérodynamiqueainsi que la consommation d’essence en jouant sur certains aspects de la forme. Par exemple, on peut réduire la zonefrontale du véhicule en arrondissant les angles à l’avant, en ajustant l’angle de la lunette arrière ou encore en ajoutantdes bas de caisse. On peut aussi utiliser différents composants servant à gérer l'écoulement de l'air (par exemple, desplaques alvéolées placées sur le soubassement de la voiture). Bien que ces composants ajoutent du poids au véhicule,cette charge supplémentaire peut être compensée par la réduction de la traînée aérodynamique obtenue. Vers la findes années 90, les fabricants automobiles ont développé des voitures concepts dont la traînée aérodynamique étaitinférieure de 40 % à celle des véhicules conventionnels dans le cadre d’une initiative commune du gouvernement etde l’industrie aux États-Unis, appelée « Partnership for a New Generation of Vehicles » (partenariat pour une nouvellegénération de véhicules).

Réduire de la résistance au roulement

Le type de pneus utilisés sur un véhicule affecte sa résistance au roulement. Les pneus à carcasse radiale, par exemple,présentent une résistance au roulement inférieure à celles de pneus à carcasse diagonale. L’épaisseur de la bandede roulement joue un rôle très important dans la résistance au roulement. En effet, plus la bande de roulement estépaisse, plus la résistance au roulement et la consommation de carburant augmentent. La résistance au roulementpeut être réduite par le biais d’une géométrie spécialisée des pneus et de la bande de roulement, ainsi que parl'utilisation de matériaux améliorés dans les surfaces de traction et les courroies. Le mélange chimique de polymèreset de matières de charge utilisé dans les pneus (également appelé mélange de gomme) peut également avoir un effetsur la résistance au roulement.

Le saviez-vous ? Certains fabricants de pneus proposentdes pneus haute efficacité dont les prestations égalent cellesde pneus haute performance, mais qui réduisent de 20 % larésistance au roulement.

Réduire les pertes au niveau de la transmission

La boîte de vitesses –Comme nous l’avons brièvement expliqué au chapitre deux, la boîte de vitesses est un ensemble d’engrenages quiconvertit la vitesse du vilebrequin en une vitesse appropriée au niveau de l’arbre de transmission et des roues. Leprincipe consiste à maintenir le régime moteur dans sa plage de service la plus énergétiquement efficace, tandis quela boîte de vitesses permet de « démultiplier » la vitesse de rotation du moteur (ou de multiplier son couple) pourrépondre aux exigences du véhicule et du conducteur en termes de vitesse et de fonctionnement. Afin de maintenir lemoteur dans sa plage de fonctionnement optimale en fonction des conditions de conduite, un véhicule doit disposerd’autant de rapports de vitesse que possible. Par exemple, les boîtes de vitesses à cinq rapports (ou cinq vitesses) per-mettent presque toujours d’obtenir une meilleure consommation de carburant comparé à une boîte de vitesses à quatrerapports, notamment sur l’autoroute. Jusqu’à aujourd’hui, les boîtes de vitesses manuelles (c’est-à-dire classiques ou« à levier »), employées correctement, tendent à utiliser moins de carburant que les boîtes automatiques. Cela esten partie attribuable au fait qu’une boîte de vitesses automatique comporte moins de vitesses, mais également aufait qu’elle est raccordée à l'arbre de transmission par le biais d'un couplage hydraulique dans le convertisseur de cou-ple. Le couplage hydraulique est un moyen efficace de transmettre de la puissance durant l’accélération du véhicule,mais il entraîne des pertes d’énergie plus élevées à vitesse constante. En revanche, les boîtes de vitesses manuellessont raccordées au vilebrequin par un couplage sec qui minimise les déperditions d’énergie. Elles tendent égalementà être plus petites et légères que les dispositifs automatiques. Toutefois, l’écart qui existait entre les deux types de dis-positifs en matière de consommation de carburant est en train d’être comblé en partie grâce à une conceptionaméliorée, par exemple avec le verrouillage du convertisseur de couple qui accouple mécaniquement la boîte de vitesseset le vilebrequin lorsque le rythme d’accélération ralentit (et que les pertes d’énergie augmentent). Les conducteursexperts peuvent utiliser moins de carburant avec une boîte de vitesses manuelle. Cependant, la plupart des con-ducteurs n’étant pas formés pour changer de vitesse aux points optimaux pour maintenir une efficacité maximale,les boîtes de vitesse automatiques disponibles aujourd’hui offrent généralement au conducteur moyen des per-formances égalant celles des dispositifs manuels.

Voici quelques innovations concernant la boîte de vitesses qui peuvent réduire les pertes d’énergie ainsi que laconsommation de carburant :

Les boîtes de vitesses manuelles pilotées (BVMP) disponibles aujourd’hui fonctionnent comme les boîtes manuelles,mais l'embrayage et le passage des vitesses sont réglés automatiquement par un système électronique. Les points depassage des vitesses peuvent être électroniquement programmés pour assurer une efficacité énergétique optimale.



Les systèmes existants à embrayage unique ont connu des difficultés pour assurer la qualité de l’embrayage. Des systèmesà double embrayage récemment introduits améliorent considérablement la qualité de l’embrayage. La technologieBVMP peut réduire la consommation de carburant de 7 %.

Comme nous l’avons expliqué plus haut, lorsqu’une boîte automatique compte plus de rapports de vitesse,l’efficacité énergétique du véhicule s’en trouve améliorée car les rapports supplémentaires permettent d’obtenir oude s’approcher plus facilement du régime moteur le plus efficace. Les boîtes de vitesses automatiques à cinq et sixrapports disponibles aujourd’hui s’inscrivent dans une tendance née à la fin des années 70 lorsque la plupart desvéhicules à boîte automatique étaient dotés d’une vitesse surmultipliée, qui s’ajoutait aux trois rapports classiques.De nos jours, environ 40 % des nouvelles voitures de tourisme à boîte automatique sont dotées d’au moins cinqvitesses. Les vitesses supplémentaires peuvent réduire la consommation de carburant jusqu’à 3 %.

La technologie de passage de vitesses dynamique permet à une boîte automatique de fonctionner selon deux modes :le mode sportif ou le mode économique. Avec le mode sportif, les points de passage à la vitesse supérieure et derétrogradage sont établis pour maximiser les performances d’accélération, tandis qu’en mode économique, la boîtede vitesses allège la pression sur le moteur en effectuant les transitions à des vitesses inférieures pour maintenir unepropulsion fluide et une efficacité énergétique optimale. La technologie de passage de vitesses dynamique peut

réduire la consommation de carburant de 2 %.

Les boîtes de vitesses à variation continue (CVT pour « continuously variable transmission »), sont des boîtesautomatiques dépourvues de rapports ou vitesses discontinus, qui fonctionnent de façon à toujours maintenir unepuissance moteur (couple x vitesse) parfaitement adaptée à la demande de puissance au niveau des roues. Onéconomise ainsi du carburant tout en maintenant le moteur à son point de fonctionnement le plus efficace surune large plage de vitesses de l’arbre de transmission, les rapports de vitesse variant continuellement selon lesbesoins. Les CVT présentent des déperditions d’énergie internes par friction plus élevées que certaines boîtesautomatiques conventionnelles. Toutefois, cette légère différence est généralement négligeable comparativementaux avantages offerts. Les CVT peuvent réduire la consommation de carburant de 6 %.

Les améliorations électriques

Un véhicule automobile conventionnel est équipé d’une batterie au plomb qui fournit 3 kilowatts (kW) de puis-sance à 12 volts, ce qui suffit pour produire l’électricité nécessaire au fonctionnement de certains accessoires et du

démarreur (un petit moteur électrique qui met en route le moteur du véhicule pour que le cycle de compression-combustion auto-entretenu puisse débuter). Dans les véhicules conventionnels, de nombreux systèmes accessoiresimportants, tels les pompes à huile, les pompes du liquide de refroidissement, les systèmes de freinage et de directionassistés ainsi que l’air conditionné, sont alimentés grâce au vilebrequin. En tournant, ce dernier entraîne des courroieset des chaînes qui lui sont raccordées et qui fournissent de l’énergie mécanique à ces accessoires. Le problème estque de tels accessoires imposent au vilebrequin ce que les ingénieurs appellent des charges parasites.

Ils utilisent en effet une partie de la puissance du moteur qui serait sinon transmise aux organes de transmission et auxroues. Le moteur doit ainsi brûler plus de carburant pour maintenir une puissance suffisante afin d’assurer la propulsiondu véhicule. Vous avez peut-être remarqué que votre voiture semble perdre un peu de puissance lorsque vous mettezen marche l’air conditionné et qu’il vous faut appuyer plus fort sur la pédale de l’accélérateur. Même éteint, l’air con-ditionné utilise une partie de la puissance du vilebrequin et gaspille du carburant. On peut minimiser les pertes d’énergiedues aux charges parasites en découplant les accessoires du vilebrequin et en utilisant une batterie pour les alimenterélectriquement (bien que l’énergie du moteur soit encore nécessaire pour charger la batterie). En effet, les accessoiresà alimentation électrique utilisent l’énergie plus efficacement, ont besoin de moins d'énergie pour fonctionner, etpeuvent être éteints lorsqu'ils ne sont pas utilisés. Par exemple, certains véhicules récents utilisent une direction assistéeélectrique qui, au lieu de puiser continuellement de l’énergie du moteur, consomme de l’électricité uniquement selonles besoins. Des systèmes à tension plus élevée que les systèmes conventionnels à 12 volts (42 volts et plus) peuventalimenter électriquement des accessoires représentant des charges encore supérieures (notamment l’air conditionné).

L’évolution vers une architecture électrique plus puissante offre de nouvelles opportunités appréciables en matière desystèmes d’économie de carburant. Plus d’électricité permet par exemple de prendre en charge des fonctions appelées« Idle-Off » et « Launch Assist », (arrêt du moteur aux phases stationnaires et assistance électrique à la propulsion)grâce auxquelles le moteur s’éteint lorsque le véhicule freine (économisant ainsi du carburant). Un moteur électriqueaide ensuite le véhicule à se remettre rapidement en marche lorsque le conducteur appuie sur l’accélérateur. Sansl’électricité supplémentaire disponible pour alimenter le moteur, le conducteur aurait à attendre que le moteurredémarre pour se remettre à avancer. De telles fonctions exigent une énergie électrique supplémentaire qui nécessiteune batterie en mesure de stocker plus d’électricité (c'est-à-dire, une charge électrique supérieure). La batterie peutdécharger l’énergie stockée pour fournir de l’électricité aux systèmes du véhicule selon les besoins, mais elle doitégalement être rechargée avec l’énergie disponible dès que possible. Cette énergie peut être fournie en partie par lemoteur, on récupère aussi de l’énergie durant le freinage grâce à la technologie freinage à récupération. En mode defreinage à récupération, un véhicule utilise le moteur électrique pour réduire sa vitesse. Lorsque le conducteurapplique les freins, le moteur électrique est engagé et, en fonctionnement inversé, il fait office de générateurpour charger la batterie. Le moteur applique au niveau des roues une force contraire qui résiste au mouvement et



Le degré d’électrification des systèmes automobiles varie considérablement. D’un côté, on trouve les systèmes conventionnels à 12volts que la plupart des conducteurs connaissent bien et de l’autre, les véhicules tout électriques dépourvus de moteur à combustioninterne, qui sont entièrement alimentés par l’électricité stockée dans les batteries de bord. Le choix optimal dépend de l’utilisation prévuedu véhicule. Les tensions indiquées pour les différents systèmes sont des valeurs nominales.

FIGURE 3-2

Éventail d’électrification des véhicules automobiles

ELECTRIFICATION PEU IMPORTANTE ELECTRIFICATION IMPORTANTE

2008 Honda FitUn système à 12 volts alimentele démarreur, l'éclairage, lescontrôles et les affichages, lesventilateurs et la radio. C’estun modèle représentatif dela technologie automobileconventionnelle.

2005 ChevroletEquinoxUn système à 12 volts prenden charge l’équipementhabituel alimenté électrique-ment dans les voituresconventionnelles, maiscomprend aussi la directionassistée électrique.

2006 Honda CivicHybridUn système de batterie à 158volts assure la récupérationd’énergie au freinage, lesfonctions « idle-off » et «launch-assist », la directionassistée électrique,l’alimentation électriquedes pompes, et la réductionde la cylindrée.

Chevrolet Volt (forrelease in 2010)(modèle commercialisé en2010) Un système de batterieà 365 volts conçu pour êtrerechargé sur une prise decourant. La batterie alimenteune propulsion toute électriqueentre 0 et 160 km/h avec uneautonomie de 60 km. Au-delà,le moteur électrique est ali-menté par de l’essence entre-posé dans un réservoir de 12gallons (54 l). Égalementappelé Véhicule ÉlectriqueMultiplicateur d’Autonomie.

2007 Saturn VueGreen LineUn système à 36 volts prenden charge un alterno-démar-reur à courroie qui assure lesfonctions « idle-off » et « launch-assist » (arrêt du moteur auxphases stationnaires et assis-tance électrique à la propulsion),le freinage à récupération, et laconduite assistée électrique.

2008 Toyota PriusUn système de batterie à 202volts prend en charge la fonction« idle-off » et assure unepropulsion tout électrique àvitesse peu élevée sur 1,6 kmenviron, une récupérationconsidérable d’énergie aufreinage, une direction assistéeélectrique, l’alimentation élec-trique des pompes, la réductionde la cylindrée et un fonction-nement du moteur à hauteefficacité (Cycle d’Atkinson).

1999 GM EV1Un système de batterie à 312volts prend en charge unepropulsion et des systèmespurement électriques. Pas demoteur à combustion interne.La batterie est rechargée grâceau freinage à récupération etpar branchement sur uneprise de courant.

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fait ralentir le véhicule. Cela diffère d’un freinage conventionnel qui ralentit le véhicule par le biais de plaquettes defrein, au niveau desquelles l’énergie cinétique du véhicule en mouvement est convertie en chaleur laquelle se dis-sipe ensuite dans l’air ambiant. Ainsi, dans les véhicules dotés d’un système de freinage à récupération, une partiede l’énergie normalement perdue au cours du freinage conventionnel est récupérée et emmagasinée. Cette énergiestockée peut ensuite être utilisée pour alimenter le véhicule.

Les véhicules électriques hybrides

Il existe actuellement des véhicules électriques hybrides comportant un moteur à combustion interne, une batteriehaute capacité et un (ou plusieurs) moteurs électriques fournissant de la puissance à l’arbre de transmission. Commeindiqué ci-dessus, ce système permet de réduire la consommation de carburant en coupant le moteur à combustioninterne lorsqu’il fonctionne de manière inefficace – par exemple, en conduite à vitesse peu élevée ou lorsque levéhicule est à l’arrêt. Ce système récupère de l’énergie au freinage. Cependant, si l’on ajoute un système de batterie plusvolumineux ou évolué, capable de stocker plus d’énergie et de produire plus de puissance au moment requis, le moteurélectrique peut jouer un rôle renforcé dans la propulsion du véhicule en apportant une puissance supplémentaireconsidérable à l’arbre de transmission et aux roues. Grâce à cette puissance supplémentaire apportée aux roues par lemoteur électrique, le moteur à combustion est moins sollicité pour produire de la puissance quelles que soient lesconditions de fonctionnement. Le moteur à combustion peut donc fonctionner plus souvent à son degré d’efficacitémaximal, secondé par le moteur électrique dans des conditions où le moteur à combustion (ou thermique) se mon-tre moins efficace. Ceci permet de réaliser des économies de carburant. La puissance additionnelle apportée par lemoteur électrique permet également au constructeur automobile de réduire la cylindrée du moteur à combustion demanière à baisser la consommation de carburant tout en maintenant un niveau acceptable de capacité d’accélération.

Certains constructeurs augmentent la capacité de la batterie afin que les véhicules hybrides puissent rouler en modeélectrique à des vitesses plus élevées et avec une autonomie accrue. Grâce à cette capacité supplémentaire de stockaged’énergie dans le véhicule, il devient possible de compléter la charge de la batterie par un apport extérieur d’électricité(par exemple, sur une prise de courant domestique), lorsque le véhicule n’est pas utilisé. De tels véhicules sont appelésdes hybrides rechargeables.

Bien que le terme « hybride » désigne de manière générale l’association d’un moteur à combustion interne et d’unmoteur électrique dans un même véhicule, ces deux sources d’énergie peuvent être intégrées de diverses manières.

Ci-contre : Branchement et charge

À mesure que l’architecture électrique devient plus robuste, le moteur électrique peut supplanter le moteur thermiqueen tant que source d’énergie principale. La figure 3-2 décrit de manière conceptuelle un éventail d’électrificationde véhicules automobiles où le rôle de l’électricité varie du mineur à une extrémité de l’éventail au majeur à l’autre.Différentes configurations des systèmes hybrides sont possibles avec des degrés d’hybridation très divers.

Architecture parallèle (ci-contre, en haut) –Dans un système hybride parallèle, la puissance est apportée aux roues simultanément par le moteur à combustion etpar le moteur électrique. Les arbres de transmission des deux moteurs sont couplés, soit en amont, soit en aval de laboîte de vitesses du véhicule. Le moteur électrique reçoit sa puissance de la batterie et, en mode de fonctionnementinversé, il est également en mesure de charger la batterie par le biais du freinage à récupération. Des exemples d’une tellearchitecture sont fournis par le système Integrated Motor Assist – IMA® - de Honda, utilisé dans le modèle Civic Hybrid,et le système Belt-Alternator Starter (alterno-démarreur à courroie) – BAS – utilisé dans les modèles Saturn Vue et AuraGreen Line de GM.

Architecture en série (ci-contre, au milieu) –L’architecture hybride en série est unique car le moteur à combustion n’alimente pas directement les roues en puis-sance ; celles-ci sont entièrement mues par le moteur électrique. Le moteur à combustion actionne un générateur quiproduit de l’électricité. Celle-ci est stockée dans la batterie soit pour être utilisée ultérieurement par le moteur électrique,soit pour lui être fournie immédiatement afin de propulser le véhicule. Comme dans le cas de l’architecture parallèle,le moteur électrique peut également faire office de générateur, ralentir les roues et convertir une partie de cette énergieen électricité afin de renflouer la batterie. Un ordinateur gère en continue la direction du flux énergétique. La ChevroletVolt, que met au point actuellement GM est un exemple de ce type de véhicule.

Architecture en série-parallèle (ci-contre, en bas) –La conception la plus complexe associe les systèmes en série et parallèle. Dans cette architecture, le moteur à combus-tion fournit directement de la puissance aux roues et peut alimenter un générateur qui fournit de l’électricité à la batterie.La batterie fournit de l’électricité au moteur électrique qui, à son tour, apporte directement de la puissance aux roues.Comme dans les architectures parallèle et en série, le moteur électrique apporte à la batterie de l'énergie récupérée aufreinage en vue d’une utilisation ultérieure. Cette architecture permet plus de flexibilité et de contrôle sur le moteur àcombustion tout en minimisant la masse et le poids totaux des moteurs électriques associés. Ici le moteur à combus-tion et les deux moteurs électriques sont tous raccordés à un système d’engrenages planétaires. A la différence d’uneboîte de vitesses conventionnelle, qui est dotée de rapports de vitesse discontinus (en général, 4, 5 ou 6), un systèmed'engrenages planétaires configuré avec deux moteurs électriques peut fonctionner à tout rapport de vitesse jugéoptimal par la variation indépendante des régimes moteur. Ceci permet au moteur à combustion de fonctionner au régimele plus efficace et produit d’excellentes performances sur le plan de l’efficacité énergétique. Des exemples de ce typede système sont le Hybrid Synergy Drive® de Toyota (utilisé dans la Prius, la Camry et d’autres modèles), le systèmeEscape/Mariner Hybrid de Ford, et le système hybride Two-Mode de GM (utilisé dans la Chevrolet Tahoe, la GMSierra et la Saturn Vue).



RouesBatteriehybride

Moteurélectrique

Moteur àcombustioninterne

%Chargement %Déchargement

%Chargement %Puissance de propulsion

%Freinage à récupération

Générateur

Roues

Moteurélectrique

Moteur àcombustioninterne %Puissance de propulsion

Générateur

Batteriehybride

%Chargement

Roues

Batteriehybride

Moteurélectrique

Moteur àcombustioninterne

%Déchargement

%Chargement %

%Regenerative Braking

Puissance de propulsion

%Puissance de propulsion

Architecture parallèle

Architecture en série

Architecture en série-parallèle

%Déchargement %Puissance de propulsion

%Freinage à récupération

Jusqu’ici, nous avons principalement traité dans ce chapitre des améliorations techniques dont peuvent bénéficier lesvéhicules automobiles afin de réduire leur consommation de carburant. Puisque nous mettons l’accent sur la tech-nologie et sur les aspects qui intéressent la majorité des conducteurs, nous laisserons de côté dans ce chapitre le largeéventail de carburants disponibles en plus de l’essence et du diesel. Cependant, les véhicules propulsés entièrementou en partie par l’électricité provenant de sources extérieures (telles les prises de courant) sont brièvement examinésci-dessous. La technologie de propulsion électrique permet d'améliorer l'efficacité des moyens de transport, que lasource d'électricité extérieure ait pour origine l'énergie hydraulique, éolienne ou nucléaire, le charbon, de même quele carburant liquide embarqué peut être de l’essence, du diesel, du gaz naturel ou provenir de sources renouvelables.

Les véhicules électriques hybrides rechargeablesLes véhicules hybrides rechargeables (PHEV pour « Plug-In Hybrid Electric Vehicle ») peuvent intégrer l'une des troisarchitectures hybrides. Les véhicules hybrides rechargeables sont équipés d’une batterie d’une capacité supérieurequi se recharge sur une prise de courant. Ils sont capables de parcourir une certaine distance en mode tout-électrique(ou quasiment tout-électrique) sur la réserve d’électricité d’origine extérieure. Quand la batterie est épuisée, le véhiculefonctionne de la même façon qu’une voiture hybride typique non rechargeable. L’avantage de ce système réside dansle fait qu’en mode tout-électrique, le véhicule hybride rechargeable ne consomme pas de carburant et ne produit pasd’émissions. Même si la charge initiale est épuisée avant la fin du trajet, l’autonomie initiale en mode tout-électriquecontribue à réduire considérablement la consommation de carburant globale ainsi que les émissions produites durantle trajet. Les véhicules hybrides rechargeables sont souvent classés en fonction de leur autonomie en électrique pur.Par exemple, un PHEV10 a une autonomie de 10 miles (16 km) en mode tout-électrique, tandis qu’un PHEV40 a uneautonomie de 40 miles (64 km) en mode tout-électrique. Pour les Canadiens qui parcourent moins de 64 km par jour,un PHEV40 fonctionnera habituellement en mode tout-électrique.

Le véhicules entièrement électriquesLes véhicules électriques (VE) n’utilisent pas de moteur à combustion interne pour se mouvoir. En effet, toute la puissancerequise est fournie par des moteurs électriques. L’énergie électrique potentielle nécessaire est généralement stockéedans une batterie embarquée dans le véhicule bien que d’autres configurations soient possibles. Il existe, par exemple,au Canada des tramways et des bus qui fonctionnent avec de l’électricité fournie directement par des lignes électriquesaériennes. De tels véhicules sont appelés des VE filoguidés. Différents types de batteries sont utilisés, la batteriecommune au plomb, la batterie au nickel-métal-hydrure, la batterie au lithium-ion. Ces batteries, dans l’ordre où elles

Les véhicules à propulsion électrique


sont mentionnées ci-dessus, sont conçues pour assurer une capacité de charge de plus en plus importante tout enétant de plus en plus légères et compactes. Le développement de nouvelles technologies qui permettent de rendreles batteries plus légères, moins volumineuses, moins onéreuses et dotées d’une durée de vie supérieure aidera lesmodèles de VE à concurrencer les véhicules conventionnels équipés d’un moteur à combustion. Malgré les effortsconsidérables déployés dans la recherche et le développement des technologies de batterie, on estime généralementque les capacités de stockage d'énergie des batteries ne parviendront pas à égaler celles d’un réservoir à essenceconventionnel. Ainsi, l'énergie chimique potentielle disponible dans 40 litres d'essence – le volume du réservoir àessence d’une voiture type, qui peut être rempli en deux minutes environ à la pompe – équivaut en gros à l’électricitéconsommée par un ménage canadien moyen sur une période de 11 jours.

Il est important de souligner que les moteurs électriques peuvent convertir plus de 94 % de l’énergie électrique fournieen travail utile tandis que les moteurs à essence et diesel ne peuvent convertir que 30 à 40 % de l’énergie du carburanten énergie cinétique (à savoir en mouvement ou en travail au niveau de l’arbre de transmission). Sous réserve quel’électricité puisse être efficacement stockée et fournie au moteur, les véhicules électriques pourraient représenter unmoyen de transport bien plus efficace sur le plan énergétique. Les limitations de stockage d’énergie dont souffrent lesbatteries actuelles, toutefois, tendent à limiter les VE à des modèles d’utilisation faits de courts trajets. Ces trajetsdoivent aussi être programmés dans la mesure où le conducteur doit prévoir un temps d’immobilisation assez importantdu véhicule pour recharger les batteries. Dans ces conditions, le remplacement des automobiles conventionnellespar des VE pourrait avoir un impact localisé positif et considérable sur la qualité de l’air puisqu’ils ne produisent pas(ou très peu) d’émissions. En revanche, en fonction de la source dont provient l'électricité qui alimente les VE (parexemple, des centrales thermiques au charbon), ces véhicules peuvent rester associés à des émissions de GES etde PCA. Si une énergie verte (par exemple, solaire ou éolienne) est utilisée pour charger un VE ou même un véhiculehybride rechargeable, ces véhicules non conventionnels peuvent cependant devenir un choix de transport bien plusintéressant sur le plan du développement durable.


Chapter 3

Saving Energy Within anAutomobile – Improving

Fuel Efficiency

CHAPITRE QUATRECOMMENT MAXIMISER

L’EFFICACITÉÉNERGÉTIQUE DEVOTRE VÉHICULE

L’ECO-CONDUITE

Le chapitre précédant traitait des différentes améliorations techniques susceptibles

d’être utilisées pour concevoir des véhicules plus efficaces sur le plan énergétique.

Ce chapitre décrit les mesures que chaque conducteur peut prendre pour de

réduire la consommation d’essence de son véhicule. L’une des solutions évidentes consiste à moins conduire

et, dans la mesure du possible, à utiliser les transports en commun, la bicyclette ou la marche pour se déplacer.

La seconde solution consiste à conduire en économisant autant de carburant que possible. Il existe plusieurs

manières d’atteindre cet objectif. On parle à cet égard d’éco-conduite. Ce chapitre explique la façon dont les

automobilistes peuvent économiser le carburant et réduire les émissions en conduisant d’une manière sûre

et efficace, en assurant un entretien optimal de leur véhicule et en planifiant leurs déplacements afin de min-

imiser les distances parcourues. Y figurent également quelques recommandations sur l’achat de véhicules

énergétiquement efficaces, ainsi qu’une brève description de certains carburants non conventionnels que vous

pourriez rencontrer en achetant un nouveau véhicule.

Assurez correctement l’entretien de votre véhicule.Un des moyens les plus efficaces que vous pouvez utiliser pour réduire votre consommation d’essence et vos émis-sions consiste à assurer le bon entretien de votre véhicule. Il faut pour cela respecter le programme d’entretienrecommandé par le constructeur et faire appel à un spécialiste formé à l’entretien automobile pour des contrôlespériodiques. De nombreux composants doivent être vérifiés et entretenus régulièrement afin de permettre auvéhicule de conserver des performances optimales. La vidange et le remplacement de l’huile moteur aux inter-valles recommandés par le constructeur permettent d'assurer une bonne lubrification des pièces mobiles du moteur.L’entretien du moteur réduit les frictions internes qui ponctionneraient sinon une énergie précieuse. Souvenez-vous

CHAPITRE 4 | COMMENT MAXIMISER L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DE VOTRE VÉHICULE


Tableau 4-1 :

Effectuer une vérification mensuelle de l’entretien

La plupart des opérations d’entretien doivent être confiées à des professionnels. Cependant les contrôlessuivants, effectués une fois par mois, peuvent permettre de déceler et/ou de prévenir des problèmes suscepti-bles d’entraîner un gaspillage de carburant ainsi que des dépenses :

• Recherchez des signes d’usure inégale des pneus ou des objets incrustés susceptibles de provoquer des crevaisons.Mesurez la pression des pneus chaque mois, tout spécialement en hiver lorsque les pneus sont froids. Quelle que soit lasaison, vérifiez la pression des pneus dès que des écarts importants de température se produisent. La pression recom-mandée par le constructeur pour les pneus de votre véhicule est spécifiée sur une plaque ou une étiquette apposée surle bord de la portière du conducteur, sur le montant de la portière, dans la boîte à gants ou sur le couvercle du réservoirà essence. Notez que la pression indiquée sur le pneu est la pression maximale, qui ne correspondra probablement pasà la pression recommandée par le constructeur. Si vous ne parvenez pas à trouver la plaque, consultez le guide d’utilisationdu véhicule ou adressez-vous à votre concessionnaire.

• Inspectez le périmètre de la voiture et la zone située sous le moteur pour repérer d’éventuelles fuites. Si vous décelezune fuite de liquide, faites corriger le problème par un professionnel.

• Vérifiez le niveau des liquides selon les consignes figurant dans le guide d’utilisation du véhicule, y compris l'huilemoteur, le liquide de refroidissement, le liquide de transmission et le liquide de servodirection et rajoutez la quantiténécessaire.

• Sous le capot, vérifiez que les fils des bougies ne sont pas fissurés ou sectionnés (ce phénomène ne se produitgénéralement que dans les véhicules assez anciens), que les tuyaux flexibles du radiateur ne sont pas fissurées, que lescolliers de serrage ne sont pas lâches et qu'il n'y a pas de corrosion autour des bornes de la batterie. Faites réparer ouremplacer tout équipement défectueux ou endommagé.

• Vérifiez l'état de vos freins. Sur une route droite, plane et sans circulation, tenez légèrement le volant et appliquez lesfreins graduellement. Si vous sentez que le véhicule dévie, c'est peut-être le signe que les garnitures de frein sont uséesinégalement ou que les freins ont besoin d’un réglage. Dans un cas comme dans l’autre, faites inspecter les freins par unprofessionnel.

• Faites de même pour vérifier la géométrie des roues. Sur une route droite, plane et sans circulation, tenez légèrementle volant et roulez à vitesse régulière. Si le véhicule dévie, la géométrie des roues est peut-être déréglée. Si la géométrieest déréglée, les roues « tireront » au lieu de rouler librement, ce qui usera les bandes de roulement et réduira la duréede vie des pneus. Ceci se traduit par une résistance au roulement accrue qui augmente la consommation de carburant.Veillez donc à faire régler la géométrie des roues par un professionnel.

(Source : Le Bon $ens au volant, Ressources Naturelles Canada)

65 Chapitre 4 | Comment maximiser l’efficacité énergétique de votre véhicule


que toute déperdition d’énergie dans le moteur se traduit par une diminution de l’énergie qui parvient aux rouespour propulser le véhicule. Une bougie usée ou défectueuse peut également provoquer des défauts d’allumage dumoteur, provoquant une combustion incomplète et donc un gaspillage de carburant. Des freins aux pièces traînantespeuvent augmenter considérablement la consommation de carburant car le moteur doit fournir un effort supplé-mentaire pour vaincre cette résistance.

Un système antipollution qui fonctionne mal se traduit par des émissions à l'échappement plus importantes.Un moteur bien réglé peut consommer 15 à 25 % de carburant en moins qu’un moteur mal entretenu.

Dans les véhicules récents, si un des problèmes mentionnés ci-dessus venait à se produire dans le moteur (à l’exceptiondes pièces de frein traînantes), le voyant d’anomalie moteur devrait s’allumer sur le tableau de bord. La législationde l’état de Californie exige que le voyant d’anomalie moteur s’allume si les contrôles du véhicule détectent toutedéfaillance susceptible d’augmenter considérablement les émissions du véhicule. Une des raisons fréquentes pourlesquelles le voyant d’anomalie moteur se déclenche est la défaillance des capteurs utilisés pour contrôler les gazd’échappement, de sorte que le contrôleur du moteur est dans l'incapacité d'assurer le bon fonctionnement dumoteur. Si ce voyant s’allume, vous devez immédiatement faire contrôler votre véhicule.

Le tableau 4-1 recense certaines consignes simples que le conducteur peut effectuer mensuellement pour maintenirsa voiture dans des conditions optimales sur le plan de l’efficacité énergétique.

Ne faites pas tourner le moteur à l’arrêt.Un véhicule automobile qui consomme du carburant sans se déplacer effectue zéro kilomètre par litre. Impossibledonc de faire pire en termes d’économie de carburant. Laisser tourner le moteur durant dix secondes consomme plusde carburant que le couper et le faire redémarrer. Pour chaque dizaine de minutes de ralenti, un tiers de litre de car-burant est gaspillé dans un véhicule moyen, mais ce chiffre peut s’élever jusqu’à un demi-litre si votre véhicule estéquipé d’un moteur de 5 litres, comme c’est le cas dans les grosses camionnettes. Si chaque conducteur canadienévitait de faire tourner son moteur au ralenti pendant trois minutes par jour seulement, plus d’1,4 millions de tonnesde CO2 en moins seraient libérés dans l’atmosphère chaque année. En règle générale, coupez le moteur si vousprévoyez de rester à l'arrêt durant plus de 60 secondes et que vous n'êtes pas dans une zone de circulation. De même,évitez de « chauffer » votre moteur à l’arrêt avant de quitter votre domicile. Contrairement aux idées répandues àce sujet, laisser tourner le moteur ne constitue pas la meilleure façon de chauffer votre véhicule. Par temps froid, il peuts’avérer nécessaire de laisser tourner le moteur jusqu’à 10 minutes pour que l’habitacle soit suffisamment chaud.

N’accumulez pas de poids dans votre coffre.Comme nous l’avons dit dans les chapitres précédents, le poids du véhicule contribue de façon considérable àaccroître sa consommation de carburant. En chargeant votre coffre à bagages d’objets rarement utilisés, vous neferez qu’alourdir votre voiture et augmenterez ainsi votre consommation de carburant une fois sur la route. Pour45 kg de poids supplémentaire, la consommation de carburant peut augmenter d’environ 2 %.

Minimisez l’utilisation d’accessoires.Un large éventail d’options sont offerts pour la plupart des voitures neuves. Ces options comprennent la climatisation,les vitres électriques et les dispositifs de chauffage de siège. Ces suppléments peuvent augmenter la consommationd’essence de trois façons : en rajoutant du poids au véhicule, en rendant la voiture moins aérodynamique ou enpuisant de l’énergie supplémentaire soit directement du moteur soit par l’alternateur (qui est lui-même alimenté parle moteur). Certains des accessoires qui pèsent le plus sur le moteur sont la climatisation, les dispositifs de chauffagede siège et les phares antibrouillard. En conduite urbaine, l’utilisation de la climatisation à plein régime peut aug-menter votre consommation de carburant de 10 à 25 % par rapport à la consommation sans climatisation. Il est doncpréférable de rouler avec les vitres ouvertes plutôt que d’utiliser la climatisation. Aux vitesses normales de circulationsur l’autoroute, rouler les fenêtres ouvertes nuit à l’aérodynamisme du véhicule. Toutefois, l’augmentation de la con-sommation de carburant qui en résulterait est bien moindre que le surcroît de consommation qu’entraînerait le recoursà la climatisation. Ce n’est qu’à des vitesses bien supérieures aux limites autorisées qu’il devient préférable de remonterles vitres et de mettre en marche la climatisation. Pour donner une indication, tant que le bruit du vent n’est pas tropfort si vous roulez les vitres baissées pour empêcher de tenir une conversation dans votre voiture, vous économisez plusde carburant avec les vitres baissées et sans la climatisation. Des options telles que le toit ouvrant à commande élec-trique et les sièges à réglage électrique ne sont pas très énergivores mais alourdissent considérablement le véhicule.En fait, les sièges à réglage électrique peuvent rajouter 40 à 60 kg au poids du véhicule, ce qui représentera unehausse de 2 à 3 % de la consommation de carburant sur toute la durée de vie d'un véhicule pesant 1 200 kg. Plusle moteur alimente un nombre important d’accessoires, plus il doit fournir d’efforts pour assurer la propulsiondu véhicule et plus il consomme de carburant.


Mais on oublie souvent que cela chauffe uniquement le moteur et reste sans effet sur les roulements de roue, ladirection, la suspension, la boîte de vitesses ou les pneus. Ces éléments ne peuvent être chauffés qu’en faisant roulerle véhicule. Selon Ressources Naturelles Canada, avec les moteurs actuels commandés par ordinateur, même par tempstrès froid en hiver, il suffit de laisser tourner une minute le moteur d’un véhicule moyen pour le chauffer avant deprendre la route.

Tableau 4-2 : La performances aérodynamiques et le porte-bagages de toit

Pas de porte-bagages 540 km sur un plein d’essence à 80 km/h

Porte-bagages vide 515 km sur un plein d’essence à 80 km/h

Porte-bagages bien rangé (objets disposés de façonétagée, les plus bas étant placés à l’avant du porte- 490 km sur un plein d’essence à 80 km/hbagages)

Porte-bagages mal rangé (objets trop volumineux,les plus hauts étant placés à l’avant du porte- 450 km sur un plein d’essence à 80 km/hbagages)

Tableau 4-3 : La consommation de carburant en fonction de la vitesse

Vitesse Consommation de carburant(voitures et camionnettes, années : 1988 à 1997)

Vitesse optimale sur 90 km/hr 7,2l/100 kmle plan de l’efficacitéénergétique

95 km/hr 7,5l/100 km

105 km/hr 8,0l/100 km

110 km/hr 8,8l/100 km

120 km/hr 9,5l/100 km

(Source : « Transportation Energy Data Book, Fuel Economy by Speed », Études menées en 1973, 1984 et 1997. U.S. Department of Energy)


Ôtez le porte-bagages du toit lorsque vous ne l’utilisez pas.Les porte-bagages de toit réduisent les performances aérodynamiques d’une voiture ; ils augmentent la traînée etdonc la consommation de carburant. Le carburant supplémentaire consommé dépend de la vitesse de la voitureet de la façon dont les objets sont arrimés sur le porte-bagages (se reporter au tableau 4-2). Pensez à enlever le porte-bagages lorsque vous ne vous en servez pas, ou évitez tout simplement de l’utiliser (il n’y a pas meilleur endroitque le coffre pour ranger votre équipement).

Réduisez votre vitesse.L’énergie requise pour propulser le véhicule à travers l’airaugmente avec sa vitesse. Vous pouvez considérablementaméliorer l’efficacité énergétique de votre véhicule enconduisant à des vitesses moins élevées sur l’autoroute.C’est la principale raison pour laquelle les États-Unisont adopté une limite de vitesse nationale de 90 km/h(55 mph) dans le sillage du choc pétrolier de 1973,puisqu'une circulation plus lente permet d’économiserplus de carburant. Le tableau 4-3 indique la quantitéd’essence consommée sur 100 km par une voiture sedéplaçant à différentes vitesses. Des tests ont démontréque la plupart des voitures utilisent environ 20 % de car-burant en moins lorsqu’elles roulent à 90 km/h plutôtqu’à 110 km/h.

Vérifiez les pneus régulièrement.Il est important de maintenir une bonne pression despneus. Un gonflage approprié des pneus réduit la résis-tance au roulement en optimisant la surface de contactavec la route (voir l’illustration ci-contre), ce qui améliorela traction et l’efficacité énergétique. Lorsque les pneusne sont pas assez gonflés, les flancs des pneus peuvent sedéformer, augmentant la résistance et l’usure des pneus.Cela se traduit par une consommation accrue de carburant.Qui plus est, une chaleur excessive s’accumule dans lematériau du pneu, réduisant sa durée de vie. L’efficacitéénergétique augmente en fait légèrement avec des pneussurgonflés, mais la perte de traction qui en résulte peuts’avérer dangereuse. Rouler avec une voiture dont un seulpneu est sous-gonflé de 8 psi (56 kPA) est susceptibled’augmenter d'1 % la consommation de carburant du

69

Le rapport entre la pressiondes pneus et laconsommation d’essence

Quand les pneus sont sous-gonflés, leurs flancs etleur bande de roulement se déforment, réduisant lasurface de contact avec la route (c) et provoquant uneperte de traction, notamment dans les virages. Laflexion (déformation) d’un pneu sous-gonflé augmentela consommation d’essence du véhicule et entraîne uneaccumulation excessive de chaleur qui provoque à sontour une usure prématurée des pneus. Un bon gonflage(au centre) garantit une surface de contact avec la route,une traction et une économie de carburant optimales.Un surgonflage (à droite) réduit également la surfacede contact avec la route. L’économie de carburant peutaugmenter quelque peu, mais un surgonflage peuts’avérer dangereux en raison d’une perte de traction.Vérifiez la pression des pneus une fois par mois etavant d’effectuer de longs trajets.

(Source : « Complete Car Care Manual », CAA)

Trop basse Correcte Trop élevée

Surface à contact réduit

p c fp c f f c p fcp

Chapitre 4 | Comment maximiser l’efficacité énergétique de votre véhicule

véhicule. Si chaque automobiliste canadien roulait avec des pneus correctement gonflés, 375 000 tonnes de CO2en moins seraient émises dans l’atmosphère grâce à l'économie de carburant réalisée. Il est important égalementde maintenir la pression des pneus par temps froid, étant donné qu’une baisse de 5°C de la température provoqueune chute de pression d’environ 1 psi dans les pneus. En achetant une petite pompe de gonflage portative que vouspourrez utiliser à domicile, vous n'aurez plus à vous rendre dans une station à essence pour les regonfler.

Pensez à retirer les pneus à neige à la fin de la saison hivernale. Les sculptures profondes de ce type de pneus augmententla traction et la sécurité du véhicule sur route enneigée, mais élèvent également sa résistance au roulement et gaspillentdu carburant sur une chaussée dégagée.

Planifiez judicieusement vos trajets.Lorsque vous avez des courses à faire en voiture, essayez de les regrouper dans une même sortie. En effectuantplusieurs petits trajets séparés avec des démarrages du moteur à froid (à une température de 20°C), on peut utiliserdeux fois plus carburant qu’en effectuant un trajet plus long couvrant la même distance avec un moteur chaud. Enplanifiant vos trajets à l’avance, vous pouvez arriver à effectuer la plupart de vos déplacements avec un moteurchauffé et plus efficace. Un moteur chaud assure également le bon fonctionnement de votre système antipollutionet maintient ainsi vos émissions de polluants atmosphériques au plus bas niveau possible.

Adaptez votre style de conduite.Des accélérations rapides et des freinages brusques augmentent considérablement la consommation de carburant. Cesont également des sources d’usure pour le moteur et les freins. Des freinages brusques et fréquents font perdre l’énergieprécédemment investie pour faire accélérer le véhicule. Une étude mentionnée par Ressources Naturelles Canadadémontre qu’une conduite agressive, caractérisée par des démarrages « sur les chapeaux de roue » et des freinagesbrusques fréquents, réduit la durée des déplacements de seulement 4 % mais augmente la consommation de carburantde 39 %. L’efficacité énergétique est optimale lorsque le conducteur accélère graduellement et maintient autant quepossible des vitesses constantes. Cela vaut également sur l’autoroute. Le véhicule consomme de l'énergie pour passer àsa vitesse de croisière. Cette énergie est perdue chaque fois que vous êtes forcé de ralentir, par exemple lorsque vousarrivez trop rapidement derrière une autre voiture et devez freiner. L’utilisation du régulateur de vitesse (“cruisecontrol”) sur l’autoroute peut vous aider à maintenir une vitesse constante et à économiser de l’essence (maisn’oubliez pas que le régulateur doit être utilisé avec prudence sur des chaussées glissantes : consultez les consignesqui figurent dans le manuel du véhicule pour bien l’utiliser). Évitez également de conduire en laissant votrepied gauche appuyé sur le frein. Cela augmente la consommation de carburant et use prématurément les freins.


chaufferette

Utilisez un chauffe-bloc par temps froid.Durant les mois les plus froids de l’année, le moteur des véhicules et leur système antipollution (le convertisseur cat-alytique) mettent plus de temps pour atteindre leur température de fonctionnement normale. C’est le point auquelle moteur atteint son efficacité optimale et où les rejets de polluants toxiques et formateurs de smog sont à leur niveauminimal. Tant que le véhicule ne s’est pas réchauffé, son moteur peut brûler jusqu’à 50 % de carburant en plus et lesrejets de polluants ne sont pas contrôlés. Qui plus est, lorsqu’un moteur démarre par temps froid, l’huile qui lubri-fie les pièces est épaisse et ne circule pas bien. Le moteur doit ainsi fournir plus d’efforts pour fonctionner et la con-sommation de carburant et les émissions s’en trouvent augmentées. Ces problèmes peuvent être résolus par l’installationd’un chauffe-bloc – un dispositif qui chauffe le liquide de refroidissement du moteur et lui permet d’être moinsfroid au démarrage et d’atteindre bien plus rapidement une température opérationnelle optimale. Un chauffe-blocpeut augmenter l’efficacité énergétique d’une voiture de 10 % lorsque la température est de -20°C. Cela permet égale-ment d’obtenir de la chaleur du système de ventilation dès le démarrage du véhicule. Les chauffe-blocs peuvent être


La chaufferette auxiliaire de liquide de refroidissement

Bien que leur usage ne soit pas répanduen Amérique du Nord, les chaufferettesauxiliaires de liquide de refroidissementpeuvent être plus pratiques à utiliser queles chauffe-blocs à brancher sur uneprise. Étant donné qu’elles sont alimen-tées par le carburant du véhicule, ellesn’ont pas à être raccordées à une sourced’énergie extérieure.

moteur

réservoir à carburant

canalisation d’alimentation de la chaufferette


électriques (à brancher sur une prise extérieure) ou alimentés par le carburant (chaufferettes auxiliaires), auquel cas ilsutilisent un peu de carburant provenant du réservoir du véhicule et le réchauffent, fonctionnant comme un petit généra-teur de chaleur raccordé à votre moteur. Essayez d’utiliser une minuterie automatique pour déclencher le chauffe-bloc, deux heures au plus avant le démarrage prévu de votre véhicule. Cela suffira amplement à réchauffer le moteur(les chaufferettes de liquide de refroidissement alimentées par le carburant y parviennent en 15 minutes environ).

Envisagez les différents carburants possibles.Un carburant de remplacement doit permettre d’obtenir un cycle de fonctionnement du moteur plus efficace surle plan énergétique que le carburant typique pour pouvoir réaliser des économies de carburant significatives.Comme indiqué au chapitre deux, un rapport de compression plus élevé dans les cylindres du moteur permet à cedernier de générer plus de puissance à partir du carburant disponible. Les carburants doivent être en mesure detolérer la chaleur accrue qui résulte d’une compression plus élevée, ce qui explique en grande partie l’efficacitéaccrue des moteurs diesel. Ces moteurs fonctionnent en effet avec des rapports de compression variant entre 16/1et 17/1, tandis que la plupart des moteurs à essence modernes ont un rapport de compression d’environ 10,5/1.On peut utiliser une essence à indice d’octane plus élevé dans des moteurs à essence à compression supérieure(jusqu’à 12/1). Il convient de noter que l’essence à fort indice d’octane apporte un gain d’efficacité énergétiqueuniquement dans des véhicules dont les moteurs assurent une compression plus importante. Il n’apporte rien dansles autres véhicules. En revanche, l’utilisation d’une essence à faible indice d’octane dans un moteur à compressionélevée peut faire cogner le moteur. Celui-ci produit alors un bruit fort de cliquetis appelé « cognement » associé àl’allumage spontané du carburant (l’allumage est contrôlé en temps normal par la bougie). Ce cognement a poureffet de retarder la production de puissance et peut causer de graves dommages au moteur.

En plus du diesel et de l’essence à fort indice d’octane, d’autres carburants de remplacement existent. Toutefois, peude moteurs sont optimisés pour pouvoir utiliser de tels carburants. Par exemple, le carburant à l’éthanol et le gaz naturelont été utilisés dans des moteurs principalement conçus pour l’essence et sont donc limités aux performances de l’essence ;cela se traduit entre autres par une moindre compressibilité et donc par une production plus basse de puissance. Étantdonné que le gaz naturel et l’éthanol génèrent également moins d'énergie en brûlant, il faut en brûler des quantitésplus importantes pour produire l’énergie requise pour parcourir une distance donnée. Ces carburants et moteursde substitution étant souvent plus coûteux que les options conventionnelles, le coût d’investissement peut s’avérer supérieur.Mais existe-t-il d’autres avantages ? D’un point de vue économique, le diesel peut vous faire réaliser des économiessupérieures à long terme. Le gaz naturel revient souvent moins cher que l’essence en termes de coût par unité d’énergie.Sur le plan environnemental, la question est de savoir si les carburants de remplacement réduisent les émissions.Suite à page 78…

Tableau 4-4 : Les carburants de remplacement

Carburant à l’éthanol Les carburants à base d’alcool, tel que l’éthanol, sont principalement issus de sucresvégétaux ou de céréales fermentés. On les appelle donc des biocarburants. Depuisles années 70, la plupart des véhicules commercialisés au Canada peuvent êtrealimentés avec de l'essence contenant jusqu'à 10 % d'éthanol (en cas de doute,consultez le manuel du véhicule).

Carburant E-85 Certains véhicules disponibles actuellement peuvent être alimentés par de l'essenceà l'éthanol contenant 85 % d'éthanol et 15 % d'essence (en plus des types decarburants ordinaires).

Biodiesel Le biodiesel est un type de carburant dont les propriétés sont similaires à celles dudiesel, mais qui est fabriqué à partir d’huiles végétales et de graisses animales. Lebiodiesel peut être mélangé au diesel dans toutes les proportions, de zéro à centpour cent, avec quelques modifications du moteur. Actuellement, une teneur enbiodiesel de 5 % (B5) est considérée sûre pour la plupart des moteurs diesel. Abasse température, le biodiesel se cristallise et prend une consistance gélatineuse.On évite la cristallisation en réduisant la teneur en biodiesel du mélange en hiver.Le biodiesel est également biodégradable, non toxique et exempt de soufre.

Propane Le propane est le troisième carburant le plus utilisé en Amérique du Nord aprèsl'essence et le diesel. C’est un sous-produit des processus de raffinage du gaznaturel et du pétrole. Il se présente à l’état gazeux aux pressions ordinaires et seliquéfie lorsqu’il est comprimé, ce qui permet d’accroître la quantité d’énergiestockée dans le véhicule.

Gaz naturel Les voitures, bus et utilitaires légers utilisent en règle générale du gaz naturel qui a étécomprimé (appelé gaz naturel comprimé ou GNC) et stocké dans des cylindres à hautepression. Le gaz naturel est principalement composé de méthane (CH4). Lorsqu’il estbrûlé dans un moteur, il tend à produire moins de polluants toxiques et formateurs desmog et habituellement moins de CO2, que l’essence ordinaire. Le méthane étant unpuissant gaz à effet de serre, il est important que le processus de combustion dans lemoteur et le système antipollution soient optimisés afin de maintenir les rejets deméthane à l’échappement à des niveaux faibles.


Acquérir un véhicule

Lors de l’acquisition d’un nouveau véhicule, efforcez-vous de choisir la voiture la plus éco-énergétique quiréponde à vos besoins. Les informations données ci-dessous peuvent vous aider à prendre une décision éclairée.

Commencez par effectuer Visitez le site http://oee.nrcan.gc.ca tafin de comparer la consommation de carburant dequelques recherches à différentes marques et différents modèles de véhiculesdomicile pour une même année de construction. Cela vous

permettra de choisir le véhicule le plus efficace sur leplan énergétique qui réponde à vos besoins quotidiens.

Vérifiez l’étiquette Comparez les véhicules en consultant l’étiquetteEnerGuide EnergGuide apposée sur tous les nouveaux véhicules.

Cette étiquette indique la consommation de carburanten ville et sur l’autoroute. Elle donne aussi une estima-tion du coût annuel en carburant du véhicule en question. Ces valeurs peuvent ne pasêtre une indication parfaite de votre consommation de carburant personnelle, mais s’agirnéanmoins d’un outil utile pour comparer les différences relatives de consommationentre différents modèles.

Choisissez un véhicule Réfléchissez sérieusement à vos besoins en terme d’espace et de capacité de chargement.adapté à vos besoins En règle générale, plus une voiture est grosse, plus elle est lourde. Si vous avez besoinquotidiens tant par sa d’espace car il vous arrive à l'occasion de devoir transporter des équipements ou destaille que par sa objets encombrants, il est possible d’utiliser une remorque, de louer ou d’emprunter unpuissance véhicule plus gros à ces occasions. Si l’espace intérieur est pour vous un élément impor-

tant, envisagez l’achat d’une fourgonnette. Peu de véhicules peuvent rivaliser avec levolume intérieur et le nombre de places d'une fourgonnette. Même les VUS n’offrent pasautant d’espace et consomment habituellement bien plus de carburant. D’autres optionscomprennent un modèle de VUS compact à 4 cylindres, un véhicule utilitaire « métis » ouune familiale. Les voitures de tourisme dotées de moteurs plus petits tendent à être pluséco-énergétiques que celles dotées de gros moteurs et peuvent être moins coûteuses aussibien à l'achat qu’en termes de dépenses de carburant. S’il est important à vos yeux de limiterla consommation de carburant et les émissions, envisagez si possible un moteur V6 plutôtqu’un V8, ou un moteur à 4 cylindres plutôt qu’un V6. Si vous avez besoin d’une puissancequ’un petit moteur à essence ne peut vous apporter, recherchez des options pouvantaugmenter la puissance sans accroître pour autant la consommation de carburant : depetits moteurs équipés de turbocompresseurs ou couplés à une transmission hybridepourraient répondre à vos besoins. Les moteurs diesel peuvent également offrird’excellentes capacités de remorquage et de meilleures performances sur le plan del'efficacité énergétique par rapport à des moteurs à essence de modèles similaires.Souvenez-vous que les niveaux de puissance ont doublé au cours des deux dernièresdécennies et que la puissance des voitures sous-compactes actuelles dépasse celle denombreuses berlines de taille moyenne du milieu des années 80. De quelle puissanceavez-vous réellement besoin pour la majorité de vos déplacements ?


Préférez une boîte de Arrêtez votre choix sur le type de boîte de vitesses qui minimisera votre consommation devitesses manuelle à carburant. De façon générale, les boîtes de vitesses manuelles utilisent moins de carburantune boîte automatique et permettent d’économiser jusqu’à 100 litres par an, à condition de savoir les utiliser. Une

technique permettant de consommer moins de carburant avec des boîtes manuellesconsiste à utiliser des rapports de vitesse supérieurs à des régimes-moteur plus bas.Conduire avec un rapport de vitesse plus bas que celui nécessaire fait tourner le moteurtrop vite et entraîne des pertes accrues par friction. Toutefois, gardez à l’esprit que lesboîtes de vitesses automatiques les plus récentes peuvent apporter une efficacitécomparable (voire supérieure) à celle des boîtes manuelles pour le conducteur moyen quine pratique pas un passage de vitesses éco-énergétique. En cas de doute, consultez lestaux de consommation de carburant EnerGuide établis par le Gouvernement du Canada(voir page précédente).

Deux roues ou quatre Le poids et les pertes à la transmission supplémentaires associés aux systèmes de trans-roues motrices mission à 4 roues motrices et « à traction intégrale » augmentent la consommation de

carburant. Bien qu’une transmission intégrale puisse offrir une meilleure traction en casd’accélération sur une chaussée glissante, elle n'aide pas dans les virages ou au freinage.Rien ne remplace de bonnes habitudes de conduite. Des pneus neige et un dispositifélectronique de stabilité (ESP) peuvent améliorer la sécurité sans rajouter le poids d’unsystème à traction intégrale.

Réfléchissez avant Les accessoires et les options électriques peuvent peser lourdement sur le moteur et augmenterd’ajouter des accessoires la consommation de carburant. Des éléments supplémentaires tels le toit ouvrant ajoutent

du poids ou contribuent à la traînée aérodynamique. Des ajouts effectués après l’achat, telsdes déflecteurs et autres éléments stylisés qui modifient la forme du véhicule ont peut-êtreun intérêt esthétique mais souvent ajoutent du poids et augmentent la traînée aérodynamique.Si le constructeur ne les a pas inclus dans le modèle d'origine, il est peu probable qu'ilspermettent d'économiser du carburant. Avez-vous réellement besoin de ces éléments ;justifient-ils vraiment un surcroît dans votre consommation d’essence et dans vos émissions ?

Lorsque vous achèterez votre prochain véhicule, envisagez d’y rajouter les options suivantes. Elles peuventtoutes contribuer à réduire la consommation de carburant (Source : Le Bon $ens au volant de Ressources Naturelles Canada)

Les vitres teintées Les vitres teintées permettent de bloquer une partie de la chaleur du soleil qui entre par lesfenêtres du véhicule et réchauffe l’habitacle. Elles peuvent ainsi limiter le recours à la climati-sation et vous aider à économiser du carburant. Des vitres teintées s’installent sur toutvéhicule. Avant d’en installer, adressez-vous à vos autorités locales pour connaître lesrègles qui s’appliquent en matière de vitres teintées pour voiture.

Les roues en aluminium Ces roues sont plus légères que les roues conventionnelles en acier utilisées dans la plupartdes véhicules. Elles permettent de réduire le poids et donc la consommation de carburant.Notez toutefois que certaines roues en aluminium peuvent être moins résistantes aux impactsque des roues conventionnelles en acier, ce qui peut causer d’autres problèmes de perform-ance au niveau des pneus. Consultez un concessionnaire digne de confiance à ce sujet.


Photos – dans le sens des aiguilles d’une montre, à partir du coin supérieur gauche : RÉGULATEUR DE VITESSE sur le volantd’une Jeep Grand Cherokee 2000 ; ROUES EN ALUMINIUM ; TACHYMÈTRE montrant les tours par minute du moteur (tr/min) ;VITRES TEINTÉES ; INDICATEUR DE CONSOMMATION scan gauge®


Le régulateur de vitesse L’utilisation du régulateur de vitesse permet d'économiser du carburant sur l’autoroute en main-tenant une vitesse constante, en limitant les excès de vitesse et en encourageant l’éco-conduite.

Le compte-tours Un compte-tours ou tachymètre indique la vitesse de rotation du moteur. Si vous achetezune voiture à boîte de vitesses manuelle, un compte-tours peut vous aider à déterminer lemoment opportun pour changer de vitesse et à maintenir le régime moteur le plus éco-énergétique. Certaines voitures sont dotées d’un témoin de passage de vitesses qui indiqueégalement le moment optimal pour changer de vitesse.

L’indicateur de consommation Un indicateur de consommation de carburant est un ordinateur programmable qui peut êtreen temps réel (ou de installé à bord du véhicule afin de connaître (selon le modèle choisi) la consommation deconsommation instantanée) carburant, la dépense en carburant par km, la température du liquide de refroidissement, le

régime du moteur, la puissance, le temps de ralenti et d'autres données encore. Ce typed’informations peut vous aider à améliorer vos pratiques pour devenir un meilleur éco-conducteur.

Le terme hyperkilométreurs désigne les personnes qui modifient leurs habitudes de conduite de manière à maximiser

le kilométrage parcouru avec un plein de carburant. En conduisant de la manière la plus efficace sur le plan énergétique,

les hyperkilométreurs parviennent à améliorer la consommation d’essence indiquée par le fabricant du véhicule. Ils y

arrivent habituellement en suivant l’ensemble des conseils donnés dans le présent chapitre pour réduire les pertes

dans le moteur, la traînée aérodynamique, la résistance au roulement et la perte d'énergie cinétique due au freinage.

Certains hyperkilométreurs vont encore plus loin : ils chronomètrent les feux rouges, utilisent des places de parking

avec entrée et sortie en marche avant (ce qui évite la dépense supplémentaire de carburant due à une sortie en

marche arrière), programment leurs déplacements de manière à profiter de forts vents arrière (et évitent de se mettre en

route lorsqu’il y a de forts vents contraires) et vont même jusqu’à écouter une musique calme dans leur voiture qui incite

à une conduite moins aggressive. L’hyperkilométrage semble payer : des adeptes conduisant des véhicules hybrides

sont ainsi parvenus à réaliser des économies de carburant impressionnantes : certains atteignent un kilométrage de

100 mpg (mile parcouru par gallon d’essence consommé), alors que les véhicules hybrides les plus éco-énergétiques

ont une performance nominale de 60-70 mpg. Bien que l’hyperkilométrage démontre tout le gain qui peut être tiré

des techniques de conduite éco-énergétiques, certaines de ces techniques peuvent être très dangereuses (voire illégales)

et ne devraient jamais être utilisées. Citons par exemple le fait de couper le moteur du véhicule tout en conduisant au

milieu de d’autres voitures, de « talonner » ou rouler dans le sillage de véhicules plus gros, tels des camions ou de ne

pas s’arrêter aux arrêts.

Les hyperkilométreurs


Tout dépend du carburant concerné, de l’optimisation éventuelle du moteur pour ce carburant et du processusutilisé pour créer ce carburant (contribue-t-il ou non aux émissions de gaz à effet de serre et de d’autres substancestoxiques). Puisque cet abécédaire ne traite principalement que de l’efficacité énergétique et des émissions desvéhicules automobiles, seul un aperçu des quelques carburants de remplacement qu’on pourrait vous proposerdans l’achat de votre un nouveau véhicule (tableau 4-4).

CHAPITRE CINQCONTEXTE DES NORMES

RELATIVES AL’EFFICACITÉ

ÉNERGÉTIQUE ET AUXÉMISSIONS

LE CHOC PÉTROLIER DE 1973

L’histoire des normes d’efficacité énergétique remonte à 1973, année où des

membres de l’OPEP, l’Organisation des pays exportateurs de pétrole, ont

annoncé qu’ils cesseraient d’exporter du pétrole vers les pays qui avaient soutenu

l’Israël contre la Syrie et l’Egypte lors de la Guerre du Kippour. Les pays ciblés comprenaient les États-Unis,

l’Europe de l’Ouest et le Japon. Cet embargo a eu pour effet de réduire de 98 % les importations de pétrole

des États-Unis et entraîné une hausse des prix de l’essence qui est passée d’une moyenne nationale de 38,5

cents le gallon en mai 1973 à 55,1 cents le gallon en juin 1974. Cette flambée des prix a aggravé la récession

frappant les économies déjà fragiles du monde industrialisé et provoqué la première pénurie de carburant

des États-Unis depuis la seconde guerre mondiale. Les automobilistes devaient faire la queue aux stations

service. De nombreux pays on instauré un rationnement de l’essence. Aux États-Unis, par exemple, les

véhicules dont la plaque d’immatriculation se terminait par un nombre

impair pouvaient faire le plein les jours impairs du mois et ceux ayant

des plaques à chiffre pair pouvaient s’approvisionner en carburant les

jours pairs.

La réaction immédiate du gouvernement américain face à la pénurie depétrole prit la forme d’un éventail de mesures visant à réduire la consom-mation de pétrole du pays dont, entre autres, l’introduction d’une limitationde vitesse nationale à 55 mph (90 km/h). La conservation d’énergie estdevenue un thème majeur des politiques gouvernementales à la fin des années70 et au début des années 80. Dans le cadre des efforts visant à réduire laconsommation de pétrole, le gouvernement a commencé à percevoir

CHAPITRE 5 | CONTEXTES DES NORMES RELATIVES À L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ET AUX ÉMISSIONS


Choc pétrolier de 1973.

(Source : Wikipedia)

l’automobile comme un vecteur important d’économie. Alors, comme aujourd’hui, le secteur des transports étaitle plus gros consommateur de pétrole aux États-Unis (environ 53 %), les voitures de tourisme représentant la partla plus importante. Les voitures grosses et lourdes étaient la règle à cette époque.

En moyenne, les véhicules construits en 1974 ne parcouraient que 13,6 miles au gallon d'essence, par rapportau parc actuel qui atteint environ 25 mpg (soit une consommation passant de 18,09 à 9,41 l/100 km). Dans lemême temps, des véhicules importés plus petits et plus éco-énergétiques commençaient à apparaître sur le marché,appréciés principalement pour leur prix inférieur en ces temps d’incertitude économique. Cette tendance a encouragéles constructeurs nationaux à fabriquer et proposer aussi des modèles plus petits.

Les normes américaines en matière d’économie de carburant

En 1975, le Congrès et le président américain, poussés par des impératifs économiques qui exigeaient une réductionde la consommation de carburant dans le secteur des véhicules légers, promulguèrent une nouvelle loi qui établissaitles normes CAFE (Corporate Average Fuel Economy). Cette loi exigeait notamment qu’à partir de 1985, les voituresde tourisme devraient atteindre en moyenne une consommation de carburant de 27,5 mpg (soit doubler le niveaude 1974, qui était de 13,6 mpg). Malgré les inquiétudes exprimées sur le réalisme d'un tel objectif, les constructeursautomobiles sont parvenus à améliorer les niveaux moyens de consommation de carburant de leurs véhiculeset à atteindre 27,0 mpg en 1985 (soit tout juste 0,5 mpg en dessous de la valeur imposée). Le gouvernement améri-cain a accordé un bref sursis, réduisant temporairement la norme à 26,0 mpg. Toutefois, en 1990 l’ensemble desconstructeurs ont atteint ou dépassé l’objectif de 27,5 mpg imposé par le Congrès.

Le programme de consommation de carburant du Canada

Le gouvernement canadien a réagi au choc pétrolier de 1973 par un arsenal d’initiatives semblables à celles adoptéesaux États-Unis. En 1975, l’année même où la législation CAFE fut promulguée aux États-Unis, le Canada établitle Programme volontaire conjoint gouvernement-industrie de consommation de carburant pour « promouvoir leséconomies d’énergie dans le secteur des transports par la conception, la fabrication et la vente de véhicules automobileslégers éco-énergétiques ». Dans le cadre de ce programme, Transports Canada commença à recueillir des donnéessur la consommation de carburant auprès des constructeurs automobiles et à les publier annuellement dans un Guidesur la consommation de carburant. L’étiquetage des valeurs de consommation de carburant (non obligatoire) apparutégalement à cette époque pour les nouvelles voitures et utilitaires légers. En 1976, dans le cadre du Programme

81 Chapitre 5 | Contextes des normes relatives à l’efficacité énergétique et aux émissions

de consommation de carburant, le gou-vernement fédéral approuva l’établissementd’objectifs de consommation moyenne decarburant de l’entreprise (CMCE). Les objec-tifs CMCE reprennent pour l'essentiel lesniveaux d'efficacité énergétique des véhiculesqui avaient été établis par les normes CAFEaux États-Unis. Transports Canada continueaujourd’hui encore d’établir des objectifsCMCE proches des objectifs CAFE. Il existetoutefois quelques différences significatives,notamment le caractère facultatif des objec-tifs CMCE et, jusqu’à récemment, l’absencede loi assurant leur mise en application.

La loi sur les normes deconsommation de carburantdes véhicules automobiles

En 1982, le parlement canadien a adopté laLoi sur les normes de consommation de car-burant des véhicules automobiles (LNCCVA).Cette loi permet au Ministre du Transport etau Ministre des Ressources Naturelles derecommander l’adoption de normes CMCEimposées par voie légale aux constructeursautomobiles. Toutefois, la loi n'a pas été pro-mulguée car l’industrie automobile s’étaitengagée à satisfaire volontairement auxnormes établies en vertu du Programme deConsommation de Carburant existant (soitson engagement à atteindre les objectifs CAFEdes États-Unis). Néanmoins, en novembre2007 (25 ans plus tard), le gouvernement du


Quelle est la différence entre les voituresde tourisme et les utilitaires légers ?

Le parc de véhicules légers comprend deux catégories :

La voiture de tourisme, définie par les normes CAFEcomme « un véhicule automobile construit principalementpour transporter 10 personnes au plus et ne pouvant roulerhors route. »

L’utilitaire léger, défini par les normes CAFE comme « unvéhicule automobile construit principalement pour être utiliséhors route. » On classe un véhicule dans la catégorie desutilitaires légers s’il présente un ensemble de caractéristiquesphysiques spécifiques sur sa forme, son poids et sa distribu-tion de puissance, ou s’il répond à l'un des critères suivants :

• Il permet de transporter plus de dix personnes ;

• Il peut servir de logement temporaire ;

• Il sert à transporter des marchandises dans une caissedécouverte ;

• Il dispose de plus de volume pour le transport demarchandises que pour le transport de passagers ;

• Il peut être utilisé pour le transport de marchandises,après retrait de sièges ; ou

• Il est équipé d’éléments qui permettent de l’utilisercomme un véhicule hors route.

Pour les années de construction allant de 2008 à 2010, cesrèglements s’appliquent aux véhicules dont le poids totalautorisé en charge (PTAC*) ne dépasse pas 8 500 livres (3850 kg). Notez que ces critères recouvrent de nombreux VUSet fourgonnettes de tourisme disponibles aujourd'hui sur lemarché.

*Le PTAC est le poids total d’un véhicule comprenant le poids duvéhicule lui-même et celui du carburant, des passagers et desmarchandises.

Canada a promulgué la Loi LNCCVA qui s’appliquedésormais. Dans le Cadre Règlementaire sur les Émis-sions Atmosphériques publié en avril 2007, le gouverne-ment canadien a annoncé son intention d’établir desnormes de consommation de carburant (en vertu de lanouvelle loi) à un niveau « maximisant les avantagesenvironnementaux et économiques ». Les véhicules légersseront ainsi soumis pour la première fois à des règlementstouchant leur consommation de carburant, dans le butde réduire les émissions de GES et de protéger l'économiedes répercussions que peuvent avoir les fluctuationsbrutales des prix du carburant. Cependant, en avril 2009,le gouvernement a annoncé un nouveau plan pour régle-menter les émissions de CO2 au lieu de la consommationde carburant (voir chapitre six).

Les tendances en matière d’efficacité énergétique

Comme indiqué plus haut, les constructeurs automobiles sont parvenus à atteindre l’objectif fixé : doubler l’efficacitéénergétique des voitures d’ici 1985. Au Canada et aux États-Unis, l’efficacité énergétique du parc automobile a atteintson niveau maximal en 1987 et 1988 (graphique 5-1). Par la suite, les niveaux d’économie de carburant sont entrés dansune longue période de déclin aux États-Unis pour n’évoluer positivement qu’au cours des dernières années. Au Canada,le déclin a suivi une tendance similaire. Toutefois, selon les estimations de Transports Canada, les niveaux d’efficacitéénergétique des dernières années pourraient être remontés jusqu’au pic de la fin des années 1980, probablement enraison de l’inquiétude des consommateurs sur les répercussions environnementales de la pollution et des hausses con-stantes des prix du carburant au cours des quelques années précédentes.

Les principales raisons du déclin de l’efficacité énergétique sont doubles. En premier lieu, il existe aux États-Unisdeux ensembles de normes sur l’économie de carburant : une pour les voitures de tourisme, l’autre pour les véhiculesutilitaires légers. Les normes applicables aux voitures étaient plus strictes (27,5 mpg) que celles applicables aux util-itaires (variables selon les années, entre 20 et 22 mpg). Ces normes n’ont subi que peu, voire pas de changement aucours des années 90 et pendant la plus grande partie de la décennie actuelle. Par conséquent, les constructeurs auto-mobiles ont fait porter leurs efforts de développement technologique sur une puissance accrue, sur de meilleures

GRAPHIQUE 5-1

Les tendances en matièred’efficacité énergétique de 1975-2008


Éco

nomiedeca

rburan

t(m

pg)

Parc canadien de véhicules légers Parc américain de véhicules légers

14.0

16.0

18.0

20.0

22.0

24.0

26.0

28.0

30.0

1975

1977

1979

1981

1985

1983

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

performances d’accélération et sur la commer-cialisation de véhicules plus grands, plus lourdset plus luxueux, tout en sacrifiant certaines desaméliorations potentielles de l’efficacité énergé-tique qui auraient pu être obtenues grâce auxmêmes technologies. En second lieu, les préfé-rences du marché ont connu une évolution mar-quée vers les utilitaires légers grâce à la popularitédes fourgonnettes de tourisme et des VUS durantles années 90. Les normes relatives aux utilitaireslégers ont été développées dans un premier tempspour faire porter les règles CAFE sur les camion-nettes et autres véhicules de travail (fourgonnettesutilitaires). Toutefois, le code américain définitles utilitaires légers en fonction de caractéristiquesgéométriques se rapportant à la capacité hors routeet à l’espace utilitaire. Les fourgonnettes de tourismeet VUS pouvaient correspondre à de telles défi-nitions malgré leur utilisation fréquente en tantque véhicules familiaux et affectés aux déplace-ments quotidiens. Au début de la nouvelle décen-nie, les ventes d’utilitaires légers neufs ont dépasséles ventes de voitures de tourisme aux États-Unis.Tout cela a eu pour conséquence de relever lepoids et la puissance des véhicules par rapportaux niveaux de 1987 (graphique 5-2). Au Canada,où les ventes d’utilitaires légers ont égalementaugmenté mais sans dépasser les ventes de voituresde tourisme, le poids moyen des véhicules a connuune baisse notable au début de la décennie avantd’augmenter de nouveau pour atteindre en 2004un poids moyen dépassant d’environ 5 % celui de1979. En ce qui concerne la puissance moyenne,


Indice, 1975 = 100

GRAPHIQUE 5-2

Les tendances des véhicules américains

GRAPHIQUE 5-3

Les tendances des véhicules canadiens

Puissance Poids Consommation de carburant

50

70

90100

110

130

150

170

190

1975 1987 1998 2008

Puissance Poids Consommation de carburant

Indice, 1979 = 100

50

100

150

200

1979 1983 1987 1991 1995 1999 2003


Tableau 5-1 : Les objectifs CMCE

Norme CMCE Année de construction

Voiture de tourisme 8,6 l/100 km de 1990 à nos jours

Utilitaires légers (dont VUS etfourgonnettes de tourisme) 11,4 l/100 km de 1996 à 2004

11,2 l/100km 2005

10,9 l/100km 2006

10,6 l/100km 2007

10,5 l/100km 2008

le graphique montre qu’elle a progressé de façon constante chaque année depuis 1982 pour atteindre en 2004 unniveau supérieur de 53 % à celui de 1979.

Les gouvernements du Canada et des États-Unis élaborent actuellement de nouveaux règlements sur l’efficacité énergé-tique des véhicules légers. Les deux gouvernements sont motivés par les inquiétudes que suscitent les changementsclimatiques et par les avantages économiques que comporteraient des moyens de transport plus éco-énergétiques.Les normes CAFE américaines ont contribué pendant plus d’une décennie à affaiblir le contrôle de l'OPEP surles prix du pétrole au niveau international. Selon les National Academies of Sciences, les normes CAFE ont permisaux Américains d’économiser 43 milliards de gallons d’essence par an (environ 163 milliards de litres), ce qui représenteenviron 13 % de la consommation totale de pétrole. De plus, ces normes ont permis de réduire de 7 % les émissionsde GES, se traduisant par une économie annuelle de l’ordre de 100 mégatonnes de carbone.

Bref historique des normes sur les émissions automobiles se rapportant aux principauxcontaminants atmosphériques

Jusqu’ici, nous avons principalement traité dans cet ouvrage de l’efficacité énergétique qui présente un lien directavec les émissions de CO2 à l'échappement. Nous avons vu que le CO2 est la principale émission des véhicules dieselet à essence et qu'il s'agit du principal gaz à effet de serre émis par le parc de véhicules légers. Ainsi, la réductionde la consommation de carburant est le moyen le plus pratique pour réduire les émissions de CO2 dues aux transports.

2Primer on Automobile Fuel Efficiency & Emissions

FIGURE 5-1

Les pots catalytiques (technologie de traitement secondaire desgaz d’échappement)

Des technologies existent aujour-d’hui pour réduire le volume desrejets toxiques et formateurs desmog produits par un véhiculeautomobile type. Le pot cataly-tique, introduit en 1975, est latechnologie qui a le plus contribuéà cette réduction. Le pot cataly-tique a pour objet de transformerdes polluants néfastes en émis-sions moins nocives avant leursortie de tuyau d’échappementarrière. Les émissions de CO etde HC se lient avec l’oxygènepour former du CO2 et du H2O,tandis que les rejets de NOx sontréduits en azote (N2) et enoxygène (O2) avant d’être libérésdans l’atmosphère. Associé àd’autres technologies et types deconception du moteur qui limitentla production d’émissions nocives(à savoir, toxiques et formatricesde smog), le pot catalytique acontribué à réduire de tels niveauxd’émission de plus de 95 % depuisson introduction, il y a plus detrois décennies. Malheureusement,les pots catalytiques ne sont pasen mesure de réduire les émissionsde dioxyde de carbone, principalgaz à effet de serre des gazd’échappement automobiles. Desurcroît, les pots catalytiques nefonctionnent correctement qu’aprèsavoir chauffé jusqu’à atteindre latempérature de service nécessaire.


Entrée des gazd’échappement non

traités

Catalyseur d’oxydation quiréduit le monoxyde de carbone(CO) et les hydrocarbures (HC)imbrûlés

O2 provenant de lapompe à air

Sortie des gazd’échappementtraités

Catalyseur réducteurqui réduit les oxydesd’azote (NOx)

Pot catalytique


Cependant, nous avons également vu que les véhicules automobiles produisent aussi d'autres composés chimiquesqui peuvent nuire gravement à la santé humaine. Ces émissions sont toxiques ou participent à la formation dusmog, quand ce n’est pas les deux, et sont appelées des polluants atmosphériques ou principaux contaminantsatmosphériques (PCA). Citons entre autre les oxydes d’azote (NOx), les composés organiques volatils (COV),le monoxyde de carbone (CO), les oxydes de souffre (SOx) et les matières particulaires (MP). Étant donné que laréduction de ces émissions fait partie intégrante des efforts visant à limiter les répercussions environnementalesdes véhicules automobiles, nous exposerons dans ce chapitre les mesures prises pour réduire les PAC.

Avant que le rapport entre des niveaux accrus de CO2 dans l’atmosphère et la tendance au réchauffement globalne soit largement reconnue, les normes sur les émissions des véhicules se sont concentrées sur la pollution atmo-sphérique. Au cours des dernières décennies, des règlements ont été mis en œuvre dans le but de limiter les émis-sions de tels polluants atmosphériques à l’échappement des véhicules. Les constructeurs automobiles ont doncété obligés de mettre au point de nouvelles technologies de contrôle des émissions pour se conformer aux nouvellesnormes (de telles technologies n'ont pas nécessairement pour but d'améliorer l'efficacité énergétique ou de réduirele CO2 émis, mais plutôt de limiter les émissions d'autres polluants atmosphériques). Nous présenterons dans lechapitre suivant les différentes normes qui ont été adoptées au cours des dernières décennies. Suite à ces normes, lesémissions de polluants atmosphériques des véhicules automobiles ont baissé de plus de 95 %.

Les normes sur la qualité de l’air de la Californie

En 1959, l’État de Californie a adopté une législation visant à établir des normes de qualité de l’air ainsi que lescontrôles nécessaires des émissions des véhicules automobiles. Les constructeurs automobiles ont donc mis au pointune technologie de contrôle des émissions de première génération afin de réduire les émissions d’hydrocarbures(HC ou COV) qui s’évaporaient directement du moteur ou du réservoir à carburant. En 1966, les toutes premièresnormes sur les émissions à l’échappement furent adoptées, imposant des réductions de 72 % des niveaux de HC etde 56 % des niveaux de CO par rapport aux niveaux de 1963 (par l’utilisation de catalyseurs d’oxydation dansle système d’échappement). Le gouvernement fédéral a repris ces normes et les a appliquées à l’ensemble des voiturescommercialisées aux États-Unis à compter de 1968.


Le système de diagnostic embarqué (Voyant « d’anomalie moteur »)

Au début des années 80, les constructeurs automobiles commencèrent à introduire des ordinateurs de bord afin de permettreun contrôle plus précis du fonctionnement du moteur, dont le calage de l’allumage et l’injection du carburant. La présenced’ordinateurs dans les véhicules a permis le développement d’outils de diagnostic évolués pour un contrôle sophistiqué dufonctionnement du moteur. En 1985, le California Air Resources Board (CARB) – comité des ressources de l’air de la Californie- a imposé l’utilisation d’un système de diagnostic embarqué (OBD pour « on-board diagnostic »). Cette obligation a été suivieen 1988 d’exigences règlementaires imposant des capacités de diagnostic et de contrôle encore plus robustes (OBD-II). Quelquesannées après, OBD-II est devenue la norme pour l’ensemble des véhicules automobiles commercialisés aux États-Unis et auCanada (à compter de 1996).

Lorsque le système OBD détecte des anomalies susceptibles de raccourcir la durée de vie du moteur, d'entraîner une consom-mation excessive de carburant ou des émissions excessives, le voyant d'anomalie moteur s’allume sur le tableau de bord duvéhicule. Les types d’anomalies détectées peuvent comprendre un allumage mal calé (« raté » du moteur) ou encore descapteurs défectueux, tels les capteurs d’oxygène du système d’échappement, qui constituent un composant essentiel dessystèmes évolués de contrôle des émissions. Le système de diag-nostic embarqué est une innovation qui permet aux constructeursautomobiles d'obtenir de très bonnes performances en matière deniveaux d'émissions. Vous ne devez donc pas ignorer le voyantd’anomalie moteur. Faites contrôler votre véhicule dès que possi-ble si ce voyant s’allume lorsque vous conduisez. Si ce témoin estallumé, il se peut que le système antipollution de votre véhicule nefonctionne pas.

Le système OBD comprend également un port de communication(situé sur le tableau de bord dans certains modèles récents). Lesprotocoles OBD permettent aux professionnels de l’entretien decommuniquer directement avec le système OBD du véhicule, cequi leur donne la possibilité de suivre des paramètres opérationnelsen temps réel, de recevoir des informations pour les analyser ou detransmettre un nouveau codeOBD. Des lecteurs de code génériquesqui se branchent sur le port de communication permettent de diag-nostiquer rapidement les problèmes du véhicule.


La loi fédérale américaine sur la qualité de l’air de 1970

En 1970, la loi fédérale « Clean Air Act » sur la qualité de l’air a été adoptée aux États-Unis, imposant pour lesmodèles de véhicules 1975 une réduction de 90 % des émissions automobiles de HC et de CO par rapport auxniveaux de 1970, et une réduction de 90 % des émissions de NOx pour les modèles de véhicules de 1976 par rapportaux niveaux de 1971. Des réductions d’une telle ampleur ont nécessité le développement de pots catalytiques (sereporter à la figure 5-1). Une seconde phase a été rajoutée à celle du catalyseur d’oxydation : un catalyseur réducteurqui sert à réduire les NOx. Ceci donna naissance au pot catalytique à trois fonctions qui réduit les émissions de HC,de CO et de NOx. En 1980, les niveaux des émissions totales des véhicules en Californie correspondaient à ceuxde 1970 malgré une progression de 40 % du kilométrage annuel total parcouru par les véhicules en service. En1990, les émissions totales de polluants atmosphériques étaient même retombées en dessous du niveau de 1970et les jours de smog étaient bien moins fréquents.

Les normes fédérales américaines de phase I sur les émissions

En 1990, de nouvelles révisions apportées à la loi Clean Air Act exigèrent une réduction à l’échelle nationale desémissions de HC (- 40 %) et de NOx (- 60 %) d’ici la fin du siècle. Ces révisions ont conduit à l’adoption denormes sur les émissions automobiles en 1994. Ces normes appelées « Tier 1 » (de phase 1) établissent un plafondpour plusieurs catégories de polluants atmosphériques, mesurés en grammes émis par mile conduit.

Les normes fédérales américaines de phase II sur les émissions

En l’an 2000, la Environmental Protection Agency (l’Agence pour la protection de l’environnement) des États-Unis aencore renforcé la réglementation relative aux émissions par l’introduction des normes de phase II dont la miseen œuvre se ferait progressivement entre 2004 et 2009, aboutissant à une norme unifiée portant sur les émissionsde l'ensemble des véhicules légers.

En vertu des normes sur les émissions de phase II, les constructeurs automobiles peuvent choisir entre huit catégoriesd’homologation différentes où « placer » leurs modèles de véhicules, chacune de ces catégories comportant unensemble différent de limites d’émissions, mais toutes étant soumises à un plafond moyen de 0,07 grammes parmile pour les émissions de NOx (tableau 5-2), qui s'applique à l’ensemble du parc de chaque constructeur. Lesconstructeurs peuvent donc commercialiser des véhicules dont les émissions dépassent cette limite, à condition devendre également des véhicules aux niveaux d’émissions inférieurs en des quantités compensatrices, de manière àrespecter la norme moyenne applicable à l’ensemble de leur parc.

Le programme de la Californie pour les véhicules à faibles émissions

Avant que le gouvernement fédéral n’ait même mis en place les Normes de Phase I, la Californie avait déjà mis enœuvre en 1990 son programme « Low Emissions Vehicle » (LEV) pour la promotion de véhicules à faibles émissions.Ces normes ont ensuite été remplacées en 2004 par les normes LEV II sur les émissions (tableau 5-3).

Niveau 0 ..................................Existant en 1992 (mise en œuvre progressive jusqu’en 1995 pour les véhicules légers)

Niveau 1 ..............................................................................................................Véhicule à émissions de base

TLEV ....................................................................................................Véhicule de transition à faibles émissions

LEV ........................................................................................................................Véhicule à faibles émissions

ULEV ................................................................................................................Véhicule à très faibles émissions

ZEV ............................................Véhicule à émissions nulles (pas d’émissions à l’échappement ou par évaporation –véhicules électriques où à pile combustible à hydrogène)

Tableau 5-2 : Les normes fédérales américaines de phase II sur les émissions (g/mi)

pour les véhicules légers et les véhicules de tourisme de gamme moyenne(<10,000 GVWR)

N° caté- 50 000 miles (environ 80 470 km) 120 000 miles (environ 193 120 km)gorie

GONM CO NOx MP HCHO GONM CO NOx MP HCHO

8 0,100 3,4 0,14 - 0,015 0,125 4,2 0,20 0,02 0,018

7 0,075 3,4 0,11 - 0,015 0,090 4,2 0,15 0,02 0,018

6 0,075 3,4 0,08 - 0,015 0,090 4,2 0,10 0,01 0,018

5 0,075 3,4 0,05 - 0,015 0,090 4,2 0,07 0,01 0,018

4 - - - - - 0,070 2,1 0,04 0,01 0,011

3 - - - - - 0,055 2,1 0,03 0,01 0,011

2 - - - - - 0,010 2,1 0,02 0,01 0,004

1 - - - - - 0,000 0,00 0,00 0,00 0,000

Abréviations : GONM – Gaz organiques non méthaniques ; HCHO – Formaldéhyde (Source : Agence de protection de l’environnement des États-Unis)


Ci-contre – Champ de colza (avec une voiture hybride à l’arrière-plan). Le colza est utilisé pour la production de biocarburant

Les normes canadiennes sur les émissions des véhicules

À l’heure actuelle, le Canada aligne ses normes en rapport aux émissions des véhicules sur les objectifs d’émissionde la réglementation fédérale américaine de phase II. Toutefois, des modèles équivalents vendus en quantitésimportantes aux États-Unis et au Canada ne sont pas compris dans le calcul des émissions moyennes du parcen ce qui concerne la limite fixée pour les NOx (0,07 g/mile) par souci d’éviter aux constructeurs automobilesles difficultés potentielles qu’entraîneraient la conception de modèles à fort volume de ventes dotés de systèmesantipollution différents pour les États-Unis et le Canada. Environnement Canada contrôle les performancesgénérales du parc en matière d'émissions afin de garantir que cet aménagement règlementaire ne conduise pas àdes niveaux plus élevés d'émissions pour les principaux contaminants atmosphériques. À ce jour, chaque nouveauparc de véhicules au Canada a dépassé les exigences de la norme relative aux émissions.

Tableau 5-3 : Les normes LEV II sur les émissions (g/mi) de la Californie pour lesvéhicules de gamme moyenne (<8,500 lbs. GVWR)

Catégorie 5 ans / 50 000 miles (environ 80 470 km) 11 ans / 120 000 miles (environ 193 120 km)

GONM CO NOx MP HCHO GONM CO NOx MP HCHO

LEV 0,075 3,4 0,05 - 0,015 0,090 4,2 0,07 0,01 0,018

ULEV 0,040 1,7 0,05 - 0,008 0,055 2,1 0,07 0,01 0,011

SULEV - - - - - 0,010 1,0 0,02 0,01 0,004

ZEV 0,000 0,0 0,0 0,00 0,000 0,000 0,0 0,0 0,00 0,000


CHAPITRE SIXACTIONS DES

GOUVERNEMENTS


THE WORLD OIL SHOCK OF 1973

Au Canada, de nos jours, les niveaux moyens d’efficacité énergétique des parcs

de nouveaux véhicules ne sont guère différents des niveaux qui existaient il y a

deux décennies. Nous en connaissons les causes, mais quelles sont les actions

entreprises pour inverser cette tendance? Le présent chapitre examine les initiatives mises en œuvre actuelle-

ment par les gouvernements au Canada et à travers le monde.

Les initiatives fédérales

Plusieurs autres initiatives ont été entreprises par le gouvernement fédéral afin d’encourager laréduction des émissions de GES des voitures de tourisme et des utilitaires légers, dont les suivantes :

Le protocole d’ententeEn 2005, le gouvernement du Canada et l’industrie automobile canadienne ont conclu un accord lié aux change-ments climatiques et à la réduction des émissions automobiles. En vertu de cet accord, l’industrie automobileprendra des mesures volontaires dans le but de réduire les émissions de gaz à effet de serre des nouveaux véhiculeslégers (voitures, fourgonnettes, véhicules utilitaires sport, fourgons et camionnettes) afin que la réduction annuelledes émissions se chiffre à 5,3 mégatonnes (Mt) d’ici 2010. Selon les prévisions du gouvernement fédéral, les émis-sions de ces véhicules s’élèveraient à 91,5 Mt en 2010. L'industrie automobile prévoit d’atteindre cet objectif parl’introduction de technologies évoluées.

CHAPITRE 6 | ACTIONS DES GOUVERNEMENTS

95 Chapitre 6 | Actions des gouvernements

Le cadre règlementaire sur les émissions atmosphériquesDans le cadre règlementaire sur les émissions atmosphériques publié en avril 2007, le gouvernement a annoncéson intention d’établir des normes de consommation de carburant à un niveau « maximisant les avantages envi-ronnementaux et économiques ». Plus tard la même année, en novembre 2007, le Gouvernement du Canadaa promulgué la Loi sur les normes de consommation de carburant des véhicules automobiles (comme indiquéprécédemment au chapitre cinq, le projet de loi avait été voté 1982 mais la loi n’avait pas été promulguée). Ainsi,pour la première fois, les véhicules légers seront soumis au Canada à des règlements sur la consommation decarburant dans l’objectif de réduire les émissions de GES.

Toutefois, en avril 2009, le gouvernement fédéral a annoncé que les nouveaux véhicules seraient soumis à des règle-ments sur les émissions de CO2 plutôt qu’à cette loi. De nouvelles normes, pour lesquelles la Loi Canadiennesur la Protection de l'Environnement (LCPE 1999) servira de cadre juridique, seront promulguées et s’appliquerontà compter de l’année modèle 2011. En avril 2009, le gouvernement a indiqué que les nouvelles règles seront équiv-alentes aux normes CAFE à compter de l’année de construction 2011, mais qu’elles seront mesurées en g CO2 /kmplutôt qu’en mpg (l’unité de mesure de l'économie de carburant aux États-Unis).

Éco-prélèvementDepuis 2007, les nouveaux véhicules énergivores sont soumis à un éco-prélèvement. Cette taxe d’accise s’appliqueà certaines catégories de véhicules (dont les voitures de tourisme, les familiales, les fourgons et les véhicules utilitairessport) conçus principalement pour le transport de passagers. Elle ne s’applique pas aux camionnettes ou fourgonséquipés pour pouvoir accueillir dix passagers ou plus. Les véhicules dont la consommation de carburant moyenne(calculée en associant 55 % de la cote de consommation de carburant en ville à 45 % de la cote de consommationde carburant sur l’autoroute) s’élève à 13 litres ou plus par 100 km sont soumis à la taxe aux taux indiqués dans letableau 6-1. Ce n’est pas le conducteur qui paye directement ce prélèvement, mais le constructeur au moment dela livraison du véhicule en question au concessionnaire. Toutefois, puisque ce prélèvement est inclus dans le prix duvéhicule payé par le consommateur, c’est en fin de compte ce dernier qui le paye. Les constructeurs sont ainsiencouragés à améliorer l’efficacité énergétique des modèles actuellement soumis au prélèvement et les consomma-teurs incités à éviter l’acquisition de véhicules ayant une mauvaise cote de consommation de carburant.

Dans le cadre de la même initiative, le gouvernement fédéral a lancé le programme écoAUTO qui accorde desremises allant jusqu’à 2 000 $ aux personnes acquérant les véhicules les plus efficaces sur le plan énergétique.

Tableau 6-1 : Les taux de l’éco-prélèvement

Cote de consommation de carburant combinée (l/100 km) TAXE

De 13,0 à 13,9 litres par 100 km 1 000 $

De 14,0 à 14,9 litres par 100 km 2 000 $

De 15,0 à 15,9 litres par 100 km 3 000 $

16 litres ou plus pour 100 km 4 000 $


Toutefois, ce programme d’incitation a pris fin en mars 2009. Les consommateurs pouvaient demander desremises sur les véhicules admissibles des années modèles 2006, 2007 et 2008 achetés ou loués entre le 20 mars2007 et le 31 décembre 2008.

Le guide sur la consommation de carburantChaque année, l’Office de l’éfficacité énergétique de Ressources Naturelles Canada publie un Guide sur la consom-mation de carburant qui recense les cotes de consommation de carburant des voitures de tourisme et des utilitaireslégers de type camionnettes, fourgons et véhicules à usage spécial commercialisés au Canada. Ces informationspermettent aux consommateurs de comparer les performances des différents modèles et des différentes marquesen matière de consommation de carburant pour faire un choix avisé sur le véhicule qu’ils achèteront ou loueront.Pour en savoir plus, visitez la page www.oee.nrcan.gc.ca.

Les étiquettes EnerGuide indiquant la consommation de carburantTout véhicule neuf porte une étiquette EnerGuide sur la consommation de carburant qui permet aux consom-mateurs de comparer les cotes de consommation et les coûts annuels en carburant estimés avant de procéder àl’achat d’un véhicule. L’étiquette indique la quantité de carburant que vous pouvez vous attendre à consommer


pour 100 km de conduite en ville et sur l’autoroute. Tout nouveau véhicule de type voiture de tourisme, fourgon etutilitaire léger présenté dans les salles de montre des concessionnaires automobiles canadiens porte normalementune étiquette EnerGuide indiquant sa consommation en carburant, bien qu’aucune loi ne l’impose aux conces-sionnaires.

Bon $ens au volantLe programme Bon $ens au volant, élaboré par Ressources Naturelles Canada, propose une grande variété d’outilspédagogiques, de ressources en ligne, de publications et de conseils, pour informer les automobilistes et leurpermettre d’améliorer l'efficacité énergétique de leur véhicule grâce à de bonnes habitudes de conduite et d’entretien.Visitez la page oee.nrcan.gc.ca/transports/initiative-vehicules-personnels.cfm?attr=8 pour en savoir plus.

Le programme écoTECHNOLOGIE pour véhiculesLe programme écoTECHNOLOGIE pour véhicules explore les avantages des technologies évoluées concernant laréduction de la consommation de carburant et des émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques.Le programme comprend des essais approfondis sur la sécurité et les performances environnementales d'unéventail de technologies naissantes pour véhicules légers ainsi que la publication de leurs résultats. Ces nouvellestechnologies sont ensuite présentées dans le cadre de salons automobiles dans tout le pays afin de permettre auxCanadiens de se familiariser directement avec ces technologies. Visitez la page www.tc.gc.ca/programmes/

environnement/etv/menu-fra.htm pour en savoir plus.

Les initiatives provinciales

LES PROGRAMMES D’INSPECTION ET D’ENTRETIEN -

La Colombie Britannique (Région de Vancouver et de la vallée du Fraser) et l’Ontario ont toutes deuxmis en œuvre des programmes d’inspection et d’entretien (I&E) des véhicules. En vertu de ces programmes,les véhicules doivent passer un test sur les émissions en vue d’identifier et de résoudre tout problèmede pollution. Les véhicules les plus anciens dotés de dispositifs antipollution défectueux peuvent êtreceux qui polluent le plus sur la route. Ces programmes I&E identifient les véhicules aux taux d’émissionles plus élevés, dans l’objectif de les faire réparer ou de les mettre hors circulation. Ces programmesconsistent principalement à tester les émissions de PCA (toxiques atmosphériques et polluants forma-teurs de smog) et visent à maintenir les émissions des véhicules à des niveaux appropriés en fonctionde l’âge du véhicule.


L’ONTARIO

La remise sur la taxe de vente — Les personnes qui achètent ou louent des véhicules électriques-hybrides neufsou d’occasion peuvent avoir droit à une remise sur la taxe de vente au détail s’élevant à 1 000 $ pour les véhiculesélectriques-hybrides acquis après le 9 mai 2001 et avant le 24 mars 2006, et à 2 000 $ pour les véhicules élec-triques-hybrides acquis après le 23 mars 2006 et avant le 1er avril 2012. L’Ontario propose également une remisesur la taxe de vente au détail d'un montant de 1 000 $ pour l'achat d'un véhicule à carburant de remplacement.

La taxe aux fins de conservation de carburant – La taxe aux fins de conservation de carburant (TCC) est une taxecréée en 1989. Elle s’applique à certains véhicules à faible rendement énergétique vendus, loués ou faisant l’objetd’un crédit-bail en Ontario. La TCC s’applique aux nouvelles voitures de tourisme consommant 6,0 litres ou pluset aux nouveaux VUS consommant 8,0 litres ou plus d’essence ou de diesel par 100 km parcourus sur route. Lestaxes vont de 75 $ pour une voiture consommant 6,0 - 7,9 l/100 km à 7 000 $ pour une voiture consommant plusde 18 l/100 km.

Le crédit de taxe aux fins de conservation de carburant — Le crédit de taxe aux fins de conservation de carbu-rant (CTCC) est une remise pouvant aller jusqu’à 100 $. Elle est proposée aux acquéreurs de nouvelles voituresde tourisme qui consomment moins de 6,0 litres d’essence ou de diesel pour 100 km de conduite sur route.Cette remise ne s’applique pas aux véhicules utilitaires sport.

L’ÎLE-DU-PRINCE-ÉDOUARD

L’Île-du-Prince-Édouard propose une remise partielle de la Taxe de Vente Provinciale (TVP) pour tout achatou location d’un véhicule électrique-hybride. Ces véhicules donnent droit à une remise jusqu’à concurrence de3 000 $ sur la TVP versée.

LA COLOMBIE-BRITANNIQUE

Le gouvernement provincial de la Colombie-Britannique propose une réduction au point de vente de la taxe devente provinciale sur l’achat ou la location d’un véhicule électrique hybride ou utilisant un carburant de rem-placement. Les véhicules électriques hybrides répondant aux critères donnent droit à une réduction temporaire,mais augmentée, de la taxe de vente au détail, jusqu'à un plafond de 2 000 $. Cette concession fiscale sera suppriméele 1er avril 2011. Le gouvernement provincial a également annoncé un plan qui comprend une remise de 2 000 $pour ceux qui abandonnent leur ancien véhicule en faveur d'une nouvelle voiture hybride.

LE QUÉBEC

Les véhicules hybrides électriques loués à long terme ou importés au Québec après le 23 mars 2006 et avant le 21février 2007 donnent droit à une remise de 1 000 $. Pour les véhicules hybrides électriques acquis, loués à longterme ou importés au Québec après le 20 février 2007 et avant le 1er janvier 2009, le plafond est de 2 000 $.

LE MANITOBALes résidents du Manitoba qui achètent et font immatriculer leur véhicule hybride au Manitoba peuvent avoir droità une remise de 2 000 $. Seuls les véhicules hybrides acquis ou loués (pour 2 ans au moins) entre le 15 novembre2006 et le 15 novembre 2008 sont admissibles.

Les initiatives internationales

D’importants efforts ont été déployés à l’échelle internationale en rapport aux normes d'efficacitéénergétique pour les véhicules automobiles et des programmes d'incitation visant à encourager lesconsommateurs à demander des véhicules éco-énergétiques.

LES ÉTATS-UNIS

Les normes sur les économies de carburant— En décembre 2007, le Président Bush a promulgué la loi sur l’indé-pendance et la sécurité énergétique des États-Unis (U.S. Energy Independence and Security Act). Cette loi exige quele Département du Transport américain établisse de nouvelles normes nationales en matière d’économie de car-burant pour faire en sorte que, d’ici 2020, les nouveaux véhicules commercialisés aux États-Unis contribuent àatteindre une moyenne d’au moins 35 mpg pour le parc de véhicules légers (ce qui représente une hausse d’environ40 % par rapport aux niveaux d’aujourd’hui). Conçue pour réduire la dépendance du pays vis-à-vis du pétroleimporté, cette mesure constitue le premier renforcement majeur des normes sur l’économie de carburant desvéhicules américains depuis 1975.

En 2008, le Département du Transport a rendu disponible pour examen public un projet de normes. Le formatproposé s’éloigne considérablement de l’objectif précédent fondé sur une économie de carburant moyenne sur


le parc. La formule envisagée, fondée sur la taille du véhicule, forcera les constructeurs automobiles à apporterdes améliorations technologiques augmentant l’économie de carburant dans les véhicules de toutes tailles. Selon lesprévisions du Département, la règle proposée devrait conduire à une économie de carburant d’environ 31-32 mpgen 2015, et devrait donc permettre de dépasser largement l’objectif de 35 mpg fixé par le Congrès pour 2020. Enmai 2009, le président Obama a annoncé que des actions d’envergure plus grandes seraient mises en œuvre (voirci-dessous).

Le programme d’incitation à l’achat de véhicules hybrides — Les véhicules hybrides achetés après le 31 décem-bre 2005 donnent droit à un crédit d’impôt sur le revenu fédéral jusqu’à concurrence de 3 400 $. Le montant descrédits commence à diminuer pour un fabricant donné une fois que ce dernier a vendu plus de 60 000 véhiculesrépondant aux critères. Un véhicule acquis après le 31 décembre 2010 ne donnera pas droit à ce crédit.

Les normes sur les GES des véhicules de la Californie — En 2004, California Air Resources Board - CARB(Comité des ressources de l’air de la californie), un service de l’Agence de Protection de l’Environnement de laCalifornie, a approuvé un nouveau règlement exigeant des réductions notables des émissions de gaz à effet de serrepour les nouveaux véhicules légers à compter de l'année modèle 2009. La norme exige une réduction de 30 %d’ici 2016. Cette réduction peut être réalisée en réduisant les émissions à l’échappement de dioxyde de carbone(CO2), de méthane (CH4) et d’oxyde nitreux (N2O) (reportez-vous au chapitre deux) ainsi que les émissionsd'hydrofluorocarbones (HFC) par le fluide réfrigérant dans le système d'air conditionné du véhicule (de tellesfuites peuvent se produire si le système d’air conditionné est endommagé, en cas de mauvaise manipulationdurant l’entretien du véhicule ou lors de la mise à la casse du véhicule). Notez que cette émission n’est pas unproduit de combustion, mais les HFC n’en sont pas moins de puissants gaz à effet de serre. En vertu de laFederal Clean Air Act (loi fédérale américaine sur la qualité de l’air), la Californie est le seul état autorisé à fixerses propres normes pour les émissions des véhicules automobiles à condition d’une part que ces normes soientau moins aussi strictes que les normes fédérales et d’autre part que le Environmental Protection Agency (EPA) (l’Agencede protection de l'environnement) lui accorde une dérogation lui permettant d’adopter de telles normes. Une foisque l’EPA accorde cette dérogation au CARB, d’autres états peuvent à leur tour adopter les normes californiennes.En décembre 2007, l’EPA a refusé une dérogation. En janvier 2009, peu après sa prise de fonctions, le PrésidentObama a demandé à l’EPA de reconsidérer la demande du CARB.

Plusieurs états ont confirmé leur intention d'adopter les normes californiennes sur les émissions de GES si l'EPAacceptait la demande de dérogation de la Californie. Certaines provinces canadiennes (dont la Colombie-Britannique,



le Manitoba, le Québec et la Nouvelle-Écosse) ont également annoncé qu’elles aligneraient leurs normes sur celles dela Californie concernant les normes sur les émissions de GES.

Le président Obama annonce de nouveaux règlements parallèles d’économie de carburant et d’émissions

de GES— Afin de concilier la divergence entre les règlements fédéraux d’économie de carburant et les normesd’émissions de GES de la Californie, le président Obama a déclaré en mai 2009 que les normes du CAFE(Corporate Average Fuel Economy) seraient modifiées afin de s’harmoniser davantage aux normes de la Californieen ce qui a trait aux échéanciers et aux spécifications rigoureuses. De plus, il a annoncé que l’EPA commenceraità règlementer les émissions de GES pour les véhicules de manière à être compatible avec les normes de la Californie.Ainsi, deux groupes de règlements parallèles se produiront : un pour l’économie de carburant géré par leDépartement des transports et un autre pour les émissions de GES régit par l’EPA. Un avis de règlementationsimminentes a été émis conjointement par le Département et par l’EPA lequel définit une stratégie pour élaborerun ensemble de règlements compatibles. (www.nhtsa.gov/staticfiles/DOT/NHTSA/Rulemaking/Rules/

Associated%20Files/Joint_CAFE_GHG_ Emissions.pdf )

L’UNION EUROPÉENNE

En septembre 2008, la Commission de l’environnement du Parlement Européen a voté en faveur de l’impositiond’une limite moyenne de 120 grammes de CO2 par kilomètre parcouru (g CO2/km) pour les nouvelles voitures detourisme d’ici 2012. Elle a également voté en faveur d’un nouvel objectif à long terme fixé à 95 g CO2/km pour2020. Les niveaux actuels sont d’environ 160 g CO2/km au sein de l’Union Européenne.

Sur cet objectif de 120 g CO2/km, le niveau de 130 g/km sera atteint grâce à des améliorations dans la technologiedes moteurs automobiles. La réduction supplémentaire de 10 g/km sera obtenue en intégrant d’autres améliorationstechniques, telles de meilleurs pneus ou l’utilisation de biocarburants.

La France

En 2007, le Ministère de l’Écologie a annoncé un nouveau système de prime et de remise utilisant une échelle mobilefondée sur la quantité de CO2 émise par les nouveaux véhicules acquis. Dans le cadre de ce système, les personnesachetant des voitures de tourisme neuves qui émettent moins de 130 g CO2/km recevront une prime compriseentre 200 et 1 000 € environ (300 à 1 500 CA$). La prime sera complétée par un versement supplémentaire lorsquel’achat du véhicule s’accompagne de la mise à la casse d’un véhicule de plus de 15 ans. Inversement, les personnes

achetant des véhicules neufs qui émettent plus de 160 g CO2/km verseront une pénalité comprise entre 200 et 2 600 €(300 à 4 000 CA$). Cette mesure affectera environ 25 % des nouveaux véhicules vendus. Les personnes achetantdes véhicules qui émettent entre 130 et 160 g ne recevront pas de prime et ne paieront pas de pénalité. Cette « zoneneutre » concernera près de 45 % des achats de véhicules. Afin d’encourager le développement de véhicules àémissions ultra-faibles (tels les véhicules électriques), le gouvernement a mis en place une prime spéciale d’environ5 000 € (8 400 CA$) pour l’achat de véhicules émettant moins de 60 g CO2/km. En août 2008, le gouvernementfrançais a annoncé une hausse de 45 % des ventes de véhicules consommant moins de 130 g CO2/km en Franceau cours des huit mois écoulés depuis le lancement du programme. Durant cette période, les émissions moyennesde CO2 des nouvelles voitures ont baissé de 9 %.

Le Japon

En 2006, le Japon a renforcé ses normes sur la consommation de carburant en imposant aux constructeurs auto-mobiles d’améliorer l’efficacité énergétique moyenne des nouvelles voitures de tourisme, qui doit passer de 13,6 km/l(environ 7,4 l/100 km ou 32 mpg) en 2004 à 16,8 km/l (6,0 l/100 km ou 39,5 mpg) en 2015, soit une réductionde 24 % de la consommation moyenne. Les normes japonaises figureront donc parmi les plus strictes au monde en2015 en ce qui concerne les émissions moyennes de gaz à effet de serre du parc de voitures de tourisme neuves(environ 125 g CO2 /km).

La Chine

Le marché chinois des véhicules automobiles, qui connaît une croissance rapide, sera également soumis à desnormes d’efficacité énergétique. Les nouvelles normes établissent des limites maximales de consommation de car-burant par catégorie de poids. Elles ont été mises en œuvre en deux phases : la phase 1 a pris effet en juillet 2005et la phase 2 en janvier 2008. Chaque modèle de véhicule individuel commercialisé en Chine doit respecter lanorme qui s’applique à sa catégorie de poids. Les niveaux imposés s’échelonnent entre 38 mpg en 2005 (43 mpgen 2008) pour les véhicules les plus légers, et 19 mpg en 2005 (21 mpg en 2008) pour les véhicules pesant plus de5 500 livres environ (2 495 kg). Les véhicules commerciaux et camionnettes ne sont pas régis par ces normes.

Selon une étude récente, la phase 1 a amélioré l’efficacité énergétique globale des véhicules de transport de passagers(VUS compris) d'environ 9 %, le niveau enregistré étant de 28 mpg en 2006 contre 26 mpg en 2002.

L’Australie

En Australie, un accord volontaire demande à l’industrie automobile de réduire la consommation de carburantmoyenne du parc de voitures de tourisme de 18 % d’ici 2010 (par rapport aux niveaux de 2002). Cet accord neprévoit ni mesures d’exécution, ni pénalités en cas de non-conformité.


CHAPITRE SEPTVERS D’AUTRESAMÉLIORATIONSDE L’EFFICACITÉÉNERGÉTIQUE ET

DES ÉMISSIONS DESAUTOMOBILES


E

Les Canadiens se soucient de l'environnement. Ils veulent pouvoir respirer un air

pur et souhaitent que des mesures soient prises pour lutter contre les change-

ments climatiques. Les automobilistes canadiens sont généralement conscients

du fait que l’utilisation de véhicules automobiles contribue à ces problèmes. Le présent ouvrage a été élaboré

afin d’apporter des informations plus précises sur les facteurs spécifiques qui affectent l’efficacité énergétique

et les émissions des véhicules automobiles. Ces informations permettront aux Canadiens de faire des choix

avisés en termes de mobilité, de prendre des décisions plus éclairées au moment d’acheter un véhicule et de

mieux comprendre les moyens permettant de minimiser leur impact sur l’environnement au volant.

Cet abécédaire présente les moyens qui permettent de réduire la consommation de carburant en intégrant desaméliorations technologiques et de conception. Les technologies automobiles qui minimisent le poids du véhicule,réduisent la traînée aérodynamique, produisent de la puissance de manière plus efficace (en extrayant plus de puis-sance de chaque goutte de carburant) et qui minimisent les pertes d’énergie dans les différents systèmes du véhicule,peuvent abaisser considérablement la consommation de carburant et les émissions de CO2 (un produit de la com-bustion du carburant qui constitue un GES majeur). En outre, les technologies qui permettent de mieux contrôleret diriger le processus de combustion dans le moteur peuvent aider à réduire l’émission de composés toxiques etqui contribuent à la formation de smog (c’est-à-dire les principaux contaminants atmosphériques ou PAC). Destechnologies permettent de réduire encore plus ces émissions en rendant les gaz d’échappement « plus propres »,comme par exemple les pots catalytiques.

La réglementation toujours plus stricte qui régit les émissions de PCA par les véhicules automobiles a conduitles constructeurs à développer de nouvelles générations de véhicules dont les émissions sont fortement réduites.De nos jours, les véhicules neufs peuvent avoir des niveaux d’émission inférieurs de plus de 95 % par rapport

CHAPITRE 7 | VERS D’AUTRES AMÉLIORATIONS DE L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE ET DES ÉMISSIONS DES AUTOMOBILES

aux niveaux affichés à l'époque où les émissions n'étaient pas encore règlementées. Cependant, la consommationde carburant (et donc les émissions de CO2) des véhicules neufs n’a guère connu de changements depuis la findes années 80. Les niveaux d’efficacité énergétique n’ayant pas été améliorés, les émissions de CO2 n’ont cesséde progresser à mesure qu’augmentent le nombre de véhicules sur la route et les distances parcourues.

Mais quel degré d’efficacité énergétique les véhicules automobiles peuvent-ils réellement atteindre? Des expertsdes laboratoires Argonne National Laboratories aux États-Unis estiment qu’en utilisant les technologies disponiblesaujourd’hui ou prévues dans un avenir proche (dont certaines ont été mentionnées ici), un véhicule moyen pourraitconsommer 30 % de carburant en moins avec peu ou pas d’incidence sur sa taille, son accélération, sa sécurité ouson confort. En acceptant un certain degré de compromis sur ces paramètres, les réductions pourraient s’élever à50 %, voire plus. Le Programme écoTECHNOLOGIE pour véhicules de Transports Canada a mis à l’essai desvéhicules construits et commercialisés sur d’autres marchés. Ceux-ci intègrent des technologies et des élémentsde conception innovateurs pour réduire encore davantage la consommation de carburant (par exemple, l'Audi A2à moteur diesel, un modèle quatre portes avec hayon arrière (“hatchback”) qui consomme moins de 3 litres aux100 km). Des véhicules hybrides électriques sont aujourd’hui disponibles au Canada. Certains consommentenviron 30 à 40 % de carburant en moins que des véhicules conventionnels de dimensions similaires.

Un rapport récent de McKinsey & Company (une société de conseil en gestion d’envergure internationale) conclutqu’en dépit du nombre croissant de voitures en circulation dans le monde, l'industrie automobile est en mesure,en grande partie grâce à l’intégration de technologies éprouvées, de réduire considérablement les émissions de gazà effet de serre résultant de l'utilisation de véhicules de transport de passagers. Le rapport indique en outre qu’uneapproche intégrée de la réduction des émission dans le secteur automobile pourrait réduire les émissions desvéhicules de transport de passagers de 47 %, à l’échelle internationale par rapport au niveau qu’atteindraient cesémissions en l’absence de mesures. Ce chiffre s’explique principalement par des améliorations de l’efficacité énergé-tique, mais les carburants évolués pauvres en carbone, l’utilisation accrue des transports en commun, des habitudesde conduite éco-responsables ainsi que l'amélioration des infrastructures routières et de circulation contribuentune part importante aux réductions prévues.

Cela reflète l’approche prônée par L’Association canadienne des automobilistes et par Pollution Probe, telle queprésentée pour la première fois dans un rapport élaboré conjointement, intitulé « En route vers un environnementet un avenir sains ». Ce rapport expose un plan un trois volets baptisé « Programme éco-mobilité » à l’intentiondes Canadiens:

105 Chapitre 7 | Vers d’autres améliorations de l’efficacité énergérgetique et des émissions des automobiles


La conduite écologique

La conduite écologique (ou éco-conduite) concerne principalement les particuliers. Ils peuvent contribuer à unenvironnement plus sain en réduisant la quantité de carburant brûlé et les émissions générées par leurs déplacements.Les éco-conducteurs cherchent à faire des choix intelligents qui réduisent l’énergie consommée par leurs solutionsde mobilité. Ceci suppose recourir entre autres à des options de transport actives (telles la marche ou la bicyclette)et aux transports en commun dans la mesure du possible. Dans des situations où l’automobile constitue la seuleoption de mobilité disponible, l’éco-conduite permet d’économiser du carburant en conduisant de manière sûre etefficace, en assurant un entretien optimal du véhicule et en planifiant les déplacements afin de minimiser les dis-tances parcourues. L’éco-conduite consiste également à utiliser les véhicules les plus efficaces sur le plan énergétiquequi répondent aux besoins de mobilité du conducteur comme de ses passagers. Nous détaillons ces concepts auchapitre quatre du présent abécédaire.

Conduiteécologique

Efficacité énergétique accrue des véhicules

Routes et autoroutes enmeilleur état et plus

sûres

L’éco-mobilité pourun environnementplus sain


Des routes et autoroutes en meilleur état et plus sûres

Ce volet du plan se rapporte à la nécessité de tenir compte de l’impact des infrastructures routières sur l’utilisationd’énergie et les émissions dans le cadre de la planification des infrastructures. Des routes conçues de manière àfavoriser une conduite écologique (par exemple, encourageant les conducteurs à rouler à des vitesses constantesavec un minimum de freinage) peuvent aider à maintenir de faibles niveaux de consommation de carburant etd’émissions. Des systèmes évolués de gestion de la circulation peuvent également jouer un rôle vital en assurantla sécurité des conducteurs, tout en contribuant à réduire la consommation de carburant et les émissions desvéhicules.

L’efficacité énergétique accrue des véhicules

Ce volet traite du besoin d’encourager l’innovation en matière de technologie et de conception pour améliorer lesniveaux d'efficacité énergétique des nouveaux véhicules. Ainsi les automobilistes auront les moyens d’atteindreleur objectif en réduisant les répercussions environnementales de leurs déplacements. Cette partie du plan tientcompte également des opportunités qui s’ouvrent à l’industrie canadienne et des bénéfices qu’elle pourra retirerde l’évolution des marchés internationaux en faveur de véhicules plus éco-énergétiques.

CAA et Pollution Probe considèrent ces trois volets comme étant des éléments intégrés et parallèles de l’éco-mobilité. Autrement dit, la progression accélérée vers un environnement plus sain pourra se faire grâce à desaméliorations dans ces trois secteurs plutôt que dans un seul. Inversement, en l’absence d’une synergie adéquateentre ces trois éléments, les progrès ne pourront être que limités.

Dans leur rapport conjoint, CAA et Pollution Probe ont fait plusieurs recommandations au gouvernement duCanada en faveur du Programme d’éco-mobilité. Faire de l’éco-conduite un objectif à l’échelle nationale constituela principale recommandation. Cette action devrait être accompagnée par des programmes d’information et desensibilisation afin que les automobilistes canadiens apprécient mieux l’importance de l’efficacité énergétiquedes véhicules dans la lutte contre les changements climatiques. Cet abécédaire vise à apporter une contributionimportante à ces efforts. Il ne s’agit pas simplement de communiquer quelques conseils en matière d’éco-conduiteet d’encourager les personnes à choisir des véhicules plus éco-énergétiques. Cet abécédaire vise à autonomiserles lecteurs, à enrichir leurs connaissances et approfondir leur compréhension pour en faire des consommateurset des conducteurs plus avertis.

Toute ceci aura également des retombées positives pour les constructeurs automobiles et leurs concessionnairescompte tenu du large éventail d’options technologiques de pointe qui sont annoncées dans un proche avenir :véhicules électriques à hybridation renforcée, véhicules diesel évolués, véhicules à rechargement électrique, sansoublier des technologies très variées visant à améliorer les véhicules conventionnels à essence. La commercialisa-tion sur le marché canadien de véhicules intégrant ces nouvelles technologies sera facilitée si les consommateurssont à même d’apprécier leur intérêt.

Nous cherchons également à apporter aux décideurs politiques et au public une connaissance générale de la technolo-gie automobile assez approfondie pour leur permettre de prendre part activement au développement de politiqueset de programmes gouvernementaux qui favoriseront un usage plus écologique et plus propre de l'automobile parles Canadiens. À nos yeux, ceci est indispensable pour que se réalisent les améliorations des performances environ-nementales que des organisations telles Argonne National Labs et Mc Kinsey & Co estiment possibles pour lesvéhicules automobiles.

A l’avenir, CAA et Pollution Probe poursuivront leur engagement actif sur tous les thèmes qui se rapportent auxrépercussions environnementales de l’utilisation de l’automobile. Nous sommes résolus à obtenir des progrès dansce domaine. À cette fin, nous mènerons des recherches et diffuserons nos conclusions pour participer à l’élaborationde politiques gouvernementales judicieuses. Notre but est de promouvoir une utilisation plus éco-énergétique, àplus faibles émissions, des véhicules automobiles au Canada par le biais de règlements, de mesures d’incitationéconomiques, de programmes d’information et de campagnes de marketing.


Références choisies et sites internet utiles


Gordon, D., Greene, D., Ross, M., Wenzel, T. 2007. SippingFuel and Saving Lives: Increasing Fuel Economy WithoutSacrificing Safety. Rapport préparé pour le ConseilInternational pour des Transports Propres. Washington, D.C.

Gouvernement du Canada. 2008. Document d’information surl’élaboration de la réglementation de la consummation decarburant des véhicules automobiles. Ottawa.

The International Council on Clean Transportation. 2007.Passenger Vehicle Greenhouse Gas and Fuel EconomyStandards: A Global Update. Washington, D.C.

McKinsey & Company. 2009. Road toward a low-carbonfuture: Reducing CO2 emissions from passenger vehicles inthe global road transportation system. New York City.

Ressources naturelles Canada 2007. Le Bon $ens au volant.Ottawa.

Plotkin, Stephen. 2007. Examining Fuel Economy andCarbon Standards for Light Vehicles. Washington, D.C.

Pollution Probe & CAA. 2006. En route vers un environnementet un avenir sains. Toronto. Disponible en ligne à la pagewww.pollutionprobe.org/Publications/Air.htm

Pollution Probe. 2002. L’Abécédaire du smog. Toronto.Disponible en ligne à la pagewww.pollutionprobe.org/Publications/Air.

Pollution Probe. 2005. Greenhouse Gas Emissions and VehicleFuel Efficiency Standards for Canada. Toronto. Disponible enligne à la page : www.pollutionprobe.org/Publications/Air.htm.

Reader’s Digest et Association Canadienne des Automobilistes.1980. Manuel complet de l’automobile. Canada.

Ross, M., & Wenzel, T. 2002. An Analysis of Traffic Deaths byVehicle Type and Model. Rapport préparé pour leDépartement de l’énergie des États-Unis. Washington, D.C.

Agence de protection de l’environnement des Etats-Unis(EPA). 2008. Light-Duty Automotive Technology and FuelEconomy Trends 1975 Through 2008.www.epa.gov/otaq/fetrends.htm.

Environnement Canada. Avril 2009. Communiqué de presse: Legouvernement du Canada réduira les émissions de gaz à effetde serre produites par les véhicules. Offert en ligne à la pagewww.ec.gc.ca/default.asp?lang=Fr&n=714D9AAE-1&news=29FDD9F6-489A-4C5C-9115-193686D1C2B5

SITES INTERNET :

American Council for an Energy-Efficient Economy’s GreenBook (Guide en anglais attribuant des « notes écologiques »aux véhicules automobiles) : www.greenercars.org

Environnement Canada, Registre environnemental de la LCPE :www.ec.gc.ca/ceparegistry/documents/regs/nox2005/introcfm

Green Car Congress; Energy, Technology, Issues and Policiesfor Sustainable Mobility (Site en anglais sur les énergies, tech-nologies, enjeux et politiques autour de la mobilité durable) :www.greencarcongress.com.

Ressources naturelles Canada, Guide de Consommation deCarburant : http://oee.nrcan.gc.ca/transportation/ tools/fuel-consumption-guide/fuel-consumption-guide.cfm

Conseil International pour des Transports Propres (Site enanglais) : www.theicct.org

Transports Canada :http://www.tc.gc.ca/environment/menu.htm.

Agence de protection de l’environnement des États-Unis etDépartement de l’énergie des États-Unis, site (en anglais) surl’efficacité énergétique et les énergies renouvelableswww.fueleconomy.gov.

BUREAU D’OTTAWA :

63 Sparks StreetSuite 101Ottawa, OntarioCanada K1P 5A6

Tél. 613-237-8666Fax 613-237-6111

BUREAU DE TORONTO :

625 Church StreetSuite 402Toronto, OntarioCanada M4Y 2G1

Tél. 416-926-1907Fax 416-926-1601

www.pollutionprobe.org

ASSOCIATION CANADIENNEDES AUTOMOBILISTES (CAA)

1145 Hunt Club RoadSuite 200Ottawa, OntarioK1V 0Y3

Tél. 613-247-0117Fax 613-247-0118

www.caa.ca

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