quel avenir pour nos voitures ?

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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 ? PROBLEMATIQUE S

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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 Presentation

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Page 1: Quel avenir pour nos voitures ?

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

Page 2: Quel avenir pour nos voitures ?

LA SITUATION ACTUELLE

Page 3: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 4: Quel avenir pour nos voitures ?

LES MOTEURS THERMIQUES

Page 5: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 6: Quel avenir pour nos voitures ?

DÉMO

Page 7: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 8: 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

Page 9: Quel avenir pour nos voitures ?

Un moteur à explosionQuel avenir pour nos

voitures ?

Page 10: Quel avenir pour nos voitures ?

LES CARBURANTS

Page 11: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 12: 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 ?

Page 13: 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 ?

Page 14: 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 ?

Page 15: Quel avenir pour nos voitures ?

LA CRISE PÉTROLIÈRE

Page 16: Quel avenir pour nos voitures ?

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

Page 17: Quel avenir pour nos voitures ?

LE DÉVELOPPEMENT DURABLE

Page 18: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 19: Quel avenir pour nos voitures ?

AU NIVEAU ENVIRONNEMENTAL

Page 20: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 21: 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 ?

Page 22: 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 ?

Page 23: 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 ?

Page 24: 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 ?

Page 25: 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 ?

Page 26: 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 ?

Page 27: 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 ?

Page 28: Quel avenir pour nos voitures ?

AU NIVEAU ÉCONOMIQUE

Page 29: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 30: Quel avenir pour nos voitures ?

Evolution du prix de baril de pétrole depuis 1861

Quel avenir pour nos voitures ?

Page 31: 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 ?

Page 32: 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 ?

Page 33: Quel avenir pour nos voitures ?

LES MOYENS DE REMÉDIER AU PROBLÈME DE LA POLLUTION

Page 34: Quel avenir pour nos voitures ?

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 ?

Page 35: 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 ?

Page 36: Quel avenir pour nos voitures ?

Campagnes de sensibilisationQuel avenir pour nos

voitures ?

Page 37: Quel avenir pour nos voitures ?

Campagnes de sensibilisationQuel avenir pour nos

voitures ?

Mercedes-Benz Récy Toyota RLV