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La révolution des moteurs dans le transport routier

Le projet UPGRADE a permis de créer la nouvelle génération de moteurs de voitures plus propres et plus écologiques et de systèmes avancés de modélisation de la suie.

Transports et Mobilité

Transformer le mode de propulsion des véhicules contribuerait grandement à atteindre les objectifs ambitieux fixés par la Commission européenne en matière d’émissions de CO2, de gaz nocifs et de nanoparticules. Conscient de ce besoin urgent, le projet UPGRADE a travaillé sur une véritable révolution dans la technologie des moteurs, en les rendant plus propres, moins gourmands et plus efficaces. «Le programme UPGRADE est né avec l’objectif ambitieux de développer la nouvelle génération de moteurs à essence à allumage commandé, afin d’atteindre les objectifs post-2020 grâce à la combinaison de plusieurs technologies de moteurs innovantes», explique Stefania Zandiri, ingénieure chimiste au Centro Ricerche Fiat (CRF) et coordinatrice du projet UPGRADE. Les moteurs à allumage commandé (SI — Spark-ignited) fonctionnent généralement à l’essence, où le mélange interne de carburant et d’air est allumé par une étincelle pour faire tourner le moteur. Le projet UPGRADE s’est concentré sur les moteurs à injection directe d’essence (GDI) à allumage commandé, couramment utilisés dans les véhicules routiers légers. «La prochaine génération de moteurs à essence SI pourra mettre en œuvre des stratégies de réduction du CO2 et des émissions nocives grâce à des technologies innovantes optimisées de la meilleure manière , dont la plupart ont déjà été analysées et testées dans le cadre du projet UPGRADE. D’autres améliorations sont attendues avec l’introduction de solutions hybrides», déclare Stefania Zandiri. Un véhicule de démonstration, basé sur la Jeep Renegade, a démontré une réduction de 13 % des émissions de CO2 par rapport au véhicule de référence.

Sous le capot

Le projet UPGRADE a utilisé des véhicules de démonstration nouvellement développés, équipés d’une nouvelle technologie de moteur et de modèles informatiques associés. «La consommation de carburant, les processus de formation de nanoparticules et l’optimisation du contrôle du système de post-traitement ont été améliorés et optimisés, explique Stefania Zandiri. Un nouveau système de modélisation de la suie spécialement adapté aux moteurs GDI a permis de prédire la distribution de la suie provenant des moteurs, ce qui signifie que les constructeurs automobiles pourront développer des moteurs plus rapides et de meilleure qualité, tout en tenant compte des minuscules particules d’une taille inférieure à 23 nm. «En parallèle, la compréhension et la prévision des mécanismes de formation de la suie pour les particules plus petites, entre 10 nm et 23 nm, ont été largement améliorées. Cela permet aux constructeurs automobiles de comprendre les leviers technologiques qui peuvent être exploités pour diminuer le nombre de particules produites. Cela leur permet également de développer la nouvelle génération de moteurs GDI plus propres», explique Stefania Zandiri.

Présentation de la marchandise

La voiture de démonstration a été testée au Centre commun de recherche de la Commission européenne à Ispra, en Italie. Les émissions réglementées et non réglementées y ont été testées dans des conditions de conduite réelles grâce à un système portable de mesure des émissions. Stefania Zandiri a ajouté que «toutes les émissions polluantes avaient donné des résultats inférieurs aux valeurs limite». Les concepts technologiques développés dans le cadre du projet UPGRADE auront un impact important sur l’évolution des moteurs, en Europe et potentiellement bien au-delà. L’évolution vers un modèle de moteur à allumage commandé plus efficace et plus propre aura également un impact sur la compétitivité du marché, et les résultats positifs seront d’autant plus importants. «Cette solution a permis de démontrer le potentiel des moteurs et des véhicules à essence en tant que piliers essentiels des voitures particulières actuelles et futures, au travers de solutions innovantes. Grâce à ces résultats, il est clair que de nouvelles générations de moteurs extrêmement efficaces et propres sont désormais concevables», a encore expliqué Stefania Zandiri. Les solutions hybrides développées au cours des prochaines années permettront de faire encore progresser les moteurs, en stimulant la révolution verte en cours dans la technologie automobile, en réduisant l’impact environnemental du transport routier et en créant des conditions plus saines pour notre planète.

Mots‑clés

UPGRADE, allumage, moteur à allumage commandé, moteur, génération, évolution, étincelle, essence, injection directe d’essence, plus vert, plus propre

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