Prius III - Evolutions possibles du moteur

[pirus]

plutôt 2000 ensuite il ne cesse de décroitre.

mais je trouve ta remarque fort intéressante.

 

[planétaire]

Voici plein de pistes pour réduire la consommation des moteurs thermiques.

 

[Speedy]

Je n'ai pas encore cliqué sur ce lien mais cela me rappelle un vieux rêve : se servir de la chaleur gaspillée dans l'échappement pour alimenter une mini-machine à vapeur.
Je vous laisse, il faut mantenant que j'aille cliquer pour savoir la suite...

 

[Speedy]

J'ai cliqué et je suis entrain de lire :

J'en suis à : améliorer le rendement de la direction assistée et de la pompe à eau électriques. Lisons la suite, pour savoir comment y parvenir...

A court terme :
- Améliorer le rendement du moteur et de la transmission
- Améliorer le rendement de la clim et de la direction assistée
- Changer le fluide R-134a de la clim pour du R-744, R-1234YF

A moyen terme :
- Concevoir des voitures hybrides essence-électrique
- Réduire la masse du véhicule et améliorer l'aérodynamique
- Améliorer la technologie des moteurs et des transmissions.
- Technologies avancées (Plug-in ou carburants alternatifs)

Page suivante : gains espérés.
- Coté moteur :
- N°1 : passer au Diesel (15 à 40% de gain)
- N°2 : essence à injection directe (10 à 15% de gain)
- Coté transmission :
- N°1 : boîte robotisée à double embrayage (4 à 8% de gain)
- N°2 : transmission à variation continue (4 à 6% de gain)
- Coté "le véhicule dans son ensemble"
- N°1 : Hybride électrique (20 à 50% de gain)
- N°2 : Réduire la masse du véhicule (10 à 20% de gain)

J'ai lu quelques unes des pages suivantes et j'y ai trouvé une information surprenante : depuis 2007, les ventes d'hybrides sont en baisse constante aux U.S.A.

La suite lue très vite ne me semble pas apporter de réponse à "comment améliorer le rendement d'un moteur thermique" et insiste lourdement sur "il faut réduire la masse des véhicules"

 

[parkerbol]

Ils n'ont pas étudié la compression variable type mce ou les dernières techno. de mazda.
La réduction de la masse est un bon début mais elle doit s'accompagner de downsizing.
J'ai trouvé intéressant un concept de renault où pour réduire la masse, ils avaient mise des sandwich de tôle avec vide. Cela renforce l'isolation phonique et thermique, diminue les masses d'isolant, du système de climatisation et par conséquent du moteur.
Après l'adoption massive de magnésium et alu, il reste le carbone ...

Pour la baisse des hybrides, il faut rapprocher cela de la politique de bradage des véhicules type pickup depuis 2008. Un peu comme chez nous où la vente de petites voitures a explosé au détriment des segments supérieurs.

AJOUT : Concept thermos http://www.automoto.fr/actualite-automobile/essai/essai-renault-ze-concept-4302854.html

 

[parkerbol]

Je voulais ajouter aussi une piste même si je ne suis pas favorable à un ajout de turbo (pour les problèmes d'usure d'huile moteur), il s'agit des turbos électriques qui agissent aux tours moteur les plus intéressants pour le couple, la consommation et la recirculation des gaz.
http://www.cartech.fr/news/turbo-compresseur-rotrak-39755166.htm

Compte tenu de la plage restreinte d'utilisation du moteur de la prius, un downsizing est envisageable, un 4cyl 1,2L par exemple ou un 2cyl ! Restera la problématique de la mise en chauffe (plus de place pour un thermos même en EU) et le régime autoroute.

 

[genfutures]

Il sera intéressant de voir les prestations réelles des Fiat Twin-Air et Nissan 3cyl-Miller (à compresseur). Leur complexité est un peu compensée par la perte d'un ou deux cylindres.
D'ailleurs l'idée d'un compresseur mu par l'électricité me semble prometteuse ( pilotage fin de la pression de suralimentation, indépendance de celle-ci vis à vis du régime ou de la charge du moteur thermique...)

 

[planétaire]

Dans ce lien les deux prochaines évolutions du thermique des Prii.

1) Sur les principes du 1,8L des Prius 3, toujours stochiométrique, injection directe, et plus de course pour réduire les pertes thermiques dans les parois. Rendement prévu 40%, contre 38% actuellement. Sur banc 42,4% obtenus.
2) Turbo et mélange pauvre. Rendement prévu 45%. Sur banc 43,7% obtenus.

A+

 

[Sandoli]

On s'approche donc du rendement d'un moteur diesel sans les désavantages 😀

J'ai hâte de voir débarquer ces nouveaux moteurs.

 

[genfutures]

Très intéressant, mais l'article fait l'impasse sur :
- les émissions polluantes (et l'injection directe n'est pas toujours idéale en la matière: il me semble que la double injection directe + indirecte des Lexus vient de là);
- quand cela sera-t-il commercialisé : 1 an ou 5 ans?

Au fait passer de 38 à 42% diminue la conso de 10% soit 3,5 L/100km sur cycle européen mixte.

 

[planétaire]

@Sandoli, on dépasserait les moteurs diesels qui sont vers 40% pour les bons.
Récemment sur le net j'ai vu une étude qui montrait le rendement d'un C4 diesel à 36-37% pour son maxi, lequel était vers 100-110km/h, pas moins.

@Genfutures, Oui, quid des particules pour l'injection directe ? Seront-elles mesurables ?

 

[visiteurxxx]

On ne pourra pas atteindre le rendement des moteurs diesel, car celui ci est dû en grande partie à leur taux de compression beaucoup plus élevés (20 environ, contre 10 à 13 pour un essence).

A partir de là le rendement thermodynamique est calculé. Il dépend directement de ce taux de compression.

Pour approcher le rendement du diesel, il faudrait augmenter ce taux de compression, mais cela engendre des complications.

 

[falcon]

Il a déjà été mesuré des rendements de 36 % sur une Prius (2 ou 3, je ne sais plus), dans des conditions réelles, comme pour la C4.

Donc c'est possible car "tout n'est pas parfait".

Tu oublies aussi qu'avec cette théorie, tu ne prends pas en compte les polluants...

Or, pour les diesels actuels, la tendance est à la baisse du taux de compression pour réduire les émissions polluantes. Pendant ce temps, les essences augmentent leur taux de compression...

Donc, si, les essences pourront avoir l'avantage du rendement. Et c'est déjà le cas en situation réelle entre certains diesels récents et une Prius...

 

[visiteurxxx]

Tu ne dois pas parler du même rendement, car là tu dépasses le rendement thermodynamique, qui est un rendement théorique, donc non atteignable en pratique.

Le rendement d'un moteur est le ratio entre la puissance mécanique délivrée et la puissance thermique fournie par le carburant. Il dépend du cycle thermodynamique choisi, des paramètres de fonctionnement (taux de compression) et des pertes thermiques, mécaniques (frottement), d'écoulement (dans l'admission et l'échappement) ainsi que des pertes dues aux accessoires (pompes d'injection, ventilateur, pompe de refroidissement, pompe à huile, alternateur et compresseur de climatisation).

Le rendement maximum est pour les moteurs automobiles modernes, de 35 % environ pour les moteurs à allumage et de 45 % pour les moteurs Diesel. Les plus gros moteurs industriels dépassent 50 %.

Dans le cas d'un moteur automobile qui fonctionne rarement à forte charge et de manière toujours transitoire, le rendement réel pratique est beaucoup plus faible. Pour rouler à vitesse stabilisée à 120 km/h, la majorité des voitures n'a guère besoin de plus de 25 ch, alors que les moteurs peuvent souvent en fournir quatre à huit fois plus, ce qui conduit à un rendement pratique très dégradé. Du fait des pertes complémentaires liées à la transmission, aux accessoires tels que la direction assistée et la climatisation, aux périodes d'arrêt, le rendement réel pratique d'une voiture ne dépasse guère 12 %

http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_à_explosion

Les polluants je n'y suis pas plus sensible que ça, car l'argument écologique n'est pas ma préoccupation première. Je n'ai pas acheté la Prius pour ça. Mais cela n'engage que moi.

 

[planétaire]

Le diesel cumule plusieurs handicaps:
-taux de compression qui augmente les frottements au niveau de la segmentation
-pompe à injection très haute pression qui consomme de l'énergie,
-il n'y en a pas (encore) en cycle atkinson,
-plus lourd,
-filtre à particules, denox : du poids
-plus d'insonorisants,
-oblige à avoir un volant bi-masse

je dois en oublier.

 

[Sandoli]

Tu ne dois pas parler du même rendement, car là tu dépasses le rendement thermodynamique, qui est un rendement théorique, donc non atteignable en pratique.

Justement je me demandais... mes cours de thermodynamique sont bien loin... est-ce que le rendement thermodynamique théorique d'un moteur à allumage commandé est valable pour les moteurs dont le fonctionnement n'est plus exactement celui d'origine comme par exemple en cycle Atkinson ? ou encore un MCE5 ou un Revetec ? Je veux dire il n'y a pas que la compression non ?

Les polluants je n'y suis pas plus sensible que ça, car l'argument écologique n'est pas ma préoccupation première. Je n'ai pas acheté la Prius pour ça. Mais cela n'engage que moi.

On peut venir à la Prius pour l'argument économique mais le fait de polluer moins ne te donne t'il pas un peu meilleure conscience ?

 

[visiteurxxx]

Oui, le rendement du cycle d'Atkinson est un peu meilleur, mais je ne sais pas dans quelle mesure :

Le moteur à cycle d'Atkinson original permettait l'admission, la compression, la combustion et l'échappement en un seul tour de vilebrequin. Il était conçu pour contourner les brevets de Nikolaus Otto. Du fait de la conception particulière du vilebrequin, le taux de détente est supérieur au taux de compression, ce qui améliore le rendement du moteur par rapport à un cycle de Beau de Rochas conventionnel. Bien que la conception du moteur Atkinson ne soit désormais plus qu'une curiosité, le cycle thermodynamique avec détente prolongée retrouve de nos jours une certaine popularité du fait de son meilleur rendement.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_d'Atkinson

On peut venir à la Prius pour l'argument économique mais le fait de polluer moins ne te donne t'il pas un peu meilleure conscience ?

Non, car je m'en fous un peu de la pollution pour être honnête. Tant que ça reste dans la mesure du raisonnable (pas du 15 litres au 100 quoi).

Ca pourrait être un diesel que ça serait pareil pour moi.

 

[Hybridébridé]

Dans ce lien les deux prochaines évolutions du thermique des Prii....

Merci Planétaire : ça, c'est une belle info !

A 40%+, on est effectivement dans les rendements des meilleurs diesel.

Bref, un bel avenir pour les HSD !

 

[parkerbol]

@Sandoli, on dépasserait les moteurs diesels qui sont vers 40% pour les bons.
Récemment sur le net j'ai vu une étude qui montrait le rendement d'un C4 diesel à 36-37% pour son maxi, lequel était vers 100-110km/h, pas moins.

J'ai relu le doc ce matin dans le train, mais j'ai lu 35,5% de rendement (avec un gros zoom) à 100-110 mais pas jusqu'à 37% ! Bref, la plage est fortement réduite !

 

[planétaire]

L'envoûtement du sérieux.

Dans le train ? C'est sans doute de là que vient la différence, les lois de la relativité restreinte sont passées par là. Et c'est pourtant relativement ancien, c'était l'époque ou Einstein devait s'enfiler pas mal de café ... Maxwell. Et pourtant à l'époque les trains ne roulaient pas aussi vite; pire ils pouvaient rouler en sens inverse et se rejoindre quelque part pas évident à calculer.

Bon plus sérieusement, quoi que, je n'avais pas zoomé comme toi.

 

[falcon]

Les polluants je n'y suis pas plus sensible que ça, car l'argument écologique n'est pas ma préoccupation première.

Tes préoccupations te regardent.

Je parlais des normes Euro que les constructeurs doivent respecter.

Ils ne peuvent pas vendre une voiture plus polluante que la norme "car le client le demande", que je sache.

 

[genfutures]

Bonjour,
Pourtant, la pollution ce n'est pas rien:
Je sais bien qu'on nous rebat les oreilles avec de chiffres pas faciles à appréhender (du genre x milliers de petits vieux meurent prématurément à cause de pics de pollution). Pourtant, il y a bien une réalité : quand le nourrisson de mon collègue de travail a été hospitalisé 3 semaines dans un état grave pour une bronchiolite, je peux vous dire que c'est devenu concret: Le père a été sensibilisé dans son opinion, et le petit, dans son corps même. Ce genre de situation était fort rare voici 20 ans.
Au delà de l'"écologie" (mot mis à toutes les sauces, il faut bien le dire), il y a le civisme, et tout bêtement le 'bon sens'.

D'autre part je rectifie les taux de compression :
Essence : 10 à 11,5 (au delà, c'est rare), et le rapport volumétrique de 13 de la Prius III n'est pas son taux de compression : le refoulement réduit la compression des gaz.
Diesel : du temps de l'injection Indirecte, on trouvait des taux nettement supérieurs à 20 (une 205 D faisait 23/1 ). Au passage à l'injection directe, on étét tombé vers 18/1 à 19/1. Aujourd'hui, la tendance est à la baisse (pour réduire les NOx et une partie des inconvénients mentionnés par Planétaire), et on tourne vers 16, voire moins :
15,3/1 http://www.carfolio.com/specifications/models/car/fr/?car=233145#a_engine.
14,9/1 http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=213092#a_engine

Enfin, je note que Toyota travaille sur de moteurs à très longue course, à cause de leurs pertes thermiques réduites.

A+

 

[guinness]

diesels "propres"?

Je parlais des normes Euro que les constructeurs doivent respecter.
Ils ne peuvent pas vendre une voiture plus polluante que la norme "car le client le demande", que je sache.

Alors ce point est intéressant car en parcourant des forums de modules ELM327 (qui se branchent sur la prise diag), j'ai trouvé pas mal de gens qui cherchaient à désactiver le mode dégradé quand un problème est détecté avec une vanne EGR ou un FAP. En effet ces voitures soit-disant vendues propres (Euro VI) seront-elles toujours aussi "propres" dans 5 ans? Le controle technique sert en partie à ça mais c'est facilement contournable, c'est pourquoi je préfère le HSD qui assure une pollution assez constante sur toute la vie du véhicule.

 

[Less Polluter]

Avant la Prius j'avais un véhicule diesel (j'sais plus quelle norme). Au bout de 10 000 km une fumé +/- opaque est apparue lors de fortes sollicitations (et il arrivait qu'à l'arrêt moteur tournant il valait mieux se boucher le nez). 50 000 plus tard cela ne s'est pas arrangé juste avéré pas bien grave dans la mesure où aucune pollution ni opacité des fumés n'a été détectée lors du contrôle technique que je craignais tant.

 

[libride]

45%

ici , un article complémentaire , précisant les obectifs d'optimisation de la motorisation des HSD.