quel avenir pour nos voitures ?
DESCRIPTION
Quel avenir pour nos voitures ?. PROBLEMATIQUES . La situation actuelle. Situation actuelle. Quel avenir pour nos voitures ?. Les moteurs thermiques. Moteur à combustion interne Moteur à essence, moteur Wankel. Quel avenir pour nos voitures ?. Démo. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Quel avenir pour nos voitures ?
Quelles seront les solutions envisagées pour assurer l’avenir de l’automobile ?
Quelles seront les nouvelles sources d’énergie lors de l’« après pétrole » ?
Quelles seront les conséquences de ces changements au niveau du développement durable ?
PROBLEMATIQUES
LA SITUATION ACTUELLE
Situation actuelle
Une généralisation du moteur à combustion interne (moteur à explosion, moteur Wankel, moteur Diesel)
Une généralisation de l’essence et du gasoil (carburants issus du raffinage du pétrole)
Des nouvelles technologies qui tardent à arriver et/ou à s’imposer (pile à combustible, voiture hybride)
Des nouveaux carburants dits « biocarburants » qui se développent
Crise pétrolière au centre de l’actualité
Quel avenir pour nos voitures ?
LES MOTEURS THERMIQUES
Moteur à combustion interneMoteur à essence, moteur Wankel
Types de carburants
• Carburants légers, plus raffinésEssence, GPL, Ethanol (EBTE, E85…)
Principe
• Transformation de l’énergie chimique stockée dans le carburant en énergie mécanique par des successions de combustions très rapides
Avantages• Assez léger et petit• Vitesse de rotation élevée (jusqu’à 20 000 tours/min)• Source d’énergie peu encombrante• Facilité d’utilisation et de fonctionnement• Fonctionne avec différents carburants (laisse la voie libre aux biocarburants)
Inconvénients
• Efficace seulement à basse altitude (limitation dans l’aviation)• Rejet de gaz polluants (considéré comme principale source de pollution des villes)
Quel avenir pour nos voitures ?
DÉMO
Moteur à combustion interneMoteur Diesel
Carburants
• Carburants moins raffinés (lourds)• Gazole, Diester, BtL, fioul, HVC, EMHV
Principe
• Transformation de l’énergie chimique stockée dans le carburant en énergie mécanique par des successions de combustions très rapides
Avantages
• Rendement thermique plus élevé que celui du moteur à essence• Diminution de la production de particules polluantes (CO2) avec le filtre à particules (entraîne alors des
avantages fiscaux)
Inconvénients• Lourds• Bruyants• Moins puissants• Emission de particules polluantes d’oxyde d’azote• Coût plus élevé que le moteur à explosion
Quel avenir pour nos voitures ?
Un moteur DieselQuel avenir pour nos
voitures ?
Bielle
Conduit d’échappement
Volant moteur
Piston
Soupape
Arbre à cames
Vilebrequin
Courroie de l’alternateur
Filtre à huile
Echappement
Cylindre
Chaîne de distribution
Conduit d’admission d’air
Came
Menton
Culasse
Un moteur à explosionQuel avenir pour nos
voitures ?
LES CARBURANTS
Les carburantsEssence
Caractéristiques
• L’essence est un mélange d’hydrocarbures légers
Utilisations
• Moteur à explosion, moteur Wankel, voiture hybride.
Coût à la pompe
• 1,33€/L en février 2007
Facilement stockable et transportable.
Très inflammable
Quel avenir pour nos voitures ?
Les carburantsLe gasoil
Caractéristiques
• Le gasoil est un mélange d’hydrocarbures lourds
Utilisations
• Moteur Diesel
Coût à la pompe
• 1,03 €/ en Février 2007
Très facilement stockable et transportable.
Très inflammable
Quel avenir pour nos voitures ?
Les carburantsLe bioéthanol E85
Caractéristiques
• Le bioéthanol est un mélange d’essence (15%) et d’éthanol (85%)
Utilisations
• Moteur à explosion, moteur Wankel, moteur hybride
Coût à la pompe
• 0,86 €/ en Février 2007
Facilement stockable et transportable.
Très inflammable
Quel avenir pour nos voitures ?
Développement des biocarburants
Biocarburants
Filière Biomasse (solide)
Modification du moteur Diesel
HVC (Huile Végétale Carburant)
Mélange avec l'essence de
1 à 85%Ethérisation
Synthèse d’ETBE à partir d’un mélange d'éthanol (49%) et
d’isobutylène (51%)
Synthèse de BtL à partir de la
biomasse solide
Utilisation de l'HVC pure comme
carburant
Mélange avec le gazole de5 à 50%
Utilisation de EMVH, biogazole,
biodiesel, Diester... comme carburant
Utilisation de l'éthanol comme
carburant
Mélange avec l'essence à 15%
max
Utilisation de l'ETBE comme
carburant
Modifications mineures du
moteur Diesel
Utilisation de BtL comme carburant
Ethanol
Quel avenir pour nos voitures ?
LA CRISE PÉTROLIÈRE
Quel avenir pour nos voitures ?La crise pétrolière
Le pétrole intervient dans de nombreux domaines (carburants, combustibles, gaz, produits de la vie de tous les jours…). Il intervient à 58% dans les transports.
Production en hausse (+40% en 30 ans)
Demande en hausse (+50% en 30 ans)
Augmentation du prix (+1100% en 30 ans)
Epuisement des réserves pétrolières dans une quarantaine d’années
Des enjeux politiques et économiques considérables
Des enjeux environnementaux
LE DÉVELOPPEMENT DURABLE
Les enjeux au niveau du développement durable
Développement durable
Moyens de remédier au
problème de la pollution
Niveau économique
Niveau environnementalConsommation et
pollution
Quel avenir pour nos voitures ?
AU NIVEAU ENVIRONNEMENTAL
Niveau environnemental
Augmentation du parc automobile mondial
• De 300 à 900 millions de véhicules en 30 ans
Augmentation des émissions de CO2
• Augmentation de 100% en 30 ans
Augmentation des émissions de gaz à effet de serre (GES)
• Augmentation de 25% en 30 ans
Diminution de la consommation et de la pollution des véhicules neufs
• Diminution de 30% de la consommation et de la pollution en 30 ans
D’autres formes de pollutions à ne pas négliger• Pollution du puits à la roue• Pollution sonore• Recyclage des véhicules• Pollutions maritimes
Quel avenir pour nos voitures ?
Parc automobile mondial en millions de véhicules
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20070
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Parc automobile en millions de véhicules
Quel avenir pour nos voitures ?
Emissions de CO2 seul dans le monde, en millions de tonnes
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 20200
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Pays qui ont pris un engagement de réduction dans le cadre du protocole de Kyoto Pays signataires du protocole de Kyoto mais qui n'ont pas pris d'engagement de réduction Engagement Protocole de Kyoto
Quel avenir pour nos voitures ?
Emissions de gaz à effet de serre dans le monde, en millions de tonnes
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20070
50
100
150
200
250
300
350
Méthane CH4 Protoxyde d'azote (N2O)Oxydes d'azote Nox Dioxyde de soufre SO2Total GES Engagements protocole de Kyoto
Quel avenir pour nos voitures ?
Part de chacun des gaz à effet de serre dans le monde en 2006
Dioxyde de carbone CO2
77%
Méthane CH413%
Oxyde d'azote NOx, protoxyde d'azote N2O, dioxyde de soufre SO2
9%
Fluoro-Carbones1%
Quel avenir pour nos voitures ?
Répartition des émissions de gaz à effet de serre dans le monde en 2006
Déforestation18%
Industrie31%
Résidentiel et tertiaire
19%
Agriculture18%
Route10%
Mer2%
Air2%
Quel avenir pour nos voitures ?
Emissions de CO2 et consommation des véhicules neufs dans le monde
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2006140
160
180
200
220
240
012345678910
Essence Production totale Diesel EssenceProduction totale Diesel
Pollu
tion
CO2
g/k
mConsom
mation
Litres par 100 km
PollutionConsommation
140 gCO2/km = 5,2 Litres Diesel 100 km = 5,8 Litres essence120 gCO2/km = 4,5 Litres Diesel 100 km = 5,0 Litres essence
Quel avenir pour nos voitures ?
Pollution du puits à la roue en 2006 en CO2 g/km
PAC/H2 liquide
PAC/H2 compressé
PAC/H2 Electrolysé
Essence (SSP 95)
Diesel
ETBE
GPL
DME
Gaz naturel
Ethanol
Ester Huile Végétale
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Production Combustion Photosynthèse
Quel avenir pour nos voitures ?
AU NIVEAU ÉCONOMIQUE
Niveau économique
Prix du pétrole instable et en augmentation
• Augmentation du prix de l’essence, du gasoil et du GPL• Prix des biocarburants en augmentation mais inférieurs à ceux des « carburants fossiles »• Variation du coût du dihydrogène selon les techniques d’extraction
Des coûts sociaux en baisse
• Les accidents de la route• D’autres coûts dus aux nuisances occasionnées par les automobiles
Des enjeux politiques
• Au niveau de la géopolitique mondiale• Au niveau agricole
Quel avenir pour nos voitures ?
Evolution du prix de baril de pétrole depuis 1861
Quel avenir pour nos voitures ?
Prix de l’essence, du gasoil, du GPL et du Bioéthanol E85 en €/L (converti)
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 20070.35
0.45
0.55
0.65
0.75
0.85
0.95
1.05
1.15
1.25
Essence Gasoil GPL Bioéthanol E85
Quel avenir pour nos voitures ?
Décomposition du prix des carburants au 20 Février 2007 en €/L
Essence Gasoil GPL Bioéthanol E850
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0.19 0.160.06 0.14
0.59
0.42
0.11
0.33
0.05
0.09
0.15
0.08
0.06
0.07
0.12
0.28
0.28
0.28
0.320000000000001
TVA TIPP RaffinageDistribustion Brent Bases carburant
1.17
1.02
0.72
0.87
Quel avenir pour nos voitures ?
LES MOYENS DE REMÉDIER AU PROBLÈME DE LA POLLUTION
Au niveau des moteurs
Amélioration de la combustion et des systèmes d’injection
• Réduction des émissions polluantes
Introduction des pots catalytiques en 1993
Filtre à particules
Développement de la voiture Hybride
Au niveau des carburants
Généralisation de l’essence sans plomb
• Disparition du supercarburant
Diminution des teneurs en soufre des carburants
• Réduction des émissions polluantes• Réduction de l’usure des éléments du moteur• Réduction de la consommation
Ajouts d’additifs dans les carburants
Innovations techniques déjà réalisées
Quel avenir pour nos voitures ?
Normes Euro en Europe
Visent à réduire le taux d’émissions polluantes des véhicules des états membres
• Au niveau des gaz à effet de serre• Au niveau des émissions de CO2
Définies par rapport à des valeurs références de 1993
Au nombre de quatre, dont deux en préparation (Euro V et VI), toujours plus restrictives
Protocole de Kyoto
Signé par 180 pays en décembre 1997 à Kyoto (Japon)
• Gaz à effet de serre• Dioxyde de carbone
Gaz concernés :
• Réduction de 8% pour l’Union Européenne• Réduction de 7% pour les Etats Unis• Réduction de 6% pour le Japon
Définis par rapport à des valeurs de 1990
Obligation de baisse des gaz concernés entre 2008 et 2012 à des niveaux inférieurs de 5,2% à ceux de 1990
Normes et conventions environnementales qui ont déjà été votées
Quel avenir pour nos voitures ?
Campagnes de sensibilisationQuel avenir pour nos
voitures ?
Campagnes de sensibilisationQuel avenir pour nos
voitures ?
Mercedes-Benz Récy Toyota RLV