15 janvier 2017

VW 1.5 TSI evo : timing Miller et TGV
Depuis dix ans, Porsche était resté l’unique constructeur à commercialiser une turbine d’échappement à géométrie variable (TGV) sur des moteurs essence. VW a désormais franchi ce pas en production de masse avec le nouveau EA211 1.5 TSI evo en variante de 96 kW (130 ch). En association avec un timing Miller (dit « cycle Miller » dans le milieu automobile), la température des gaz d’échappement est abaissée, rendant inutile le recours à des superalliages onéreux tels qu’Inconel 713 ou Martin Marietta Mar-M-247 pour la roue de turbine, ni alternativement un enrichissement du mélange sous pleine charge qui augmenterait la consommation. Cette combinaison permet aussi un rapport volumétrique nominal de 12,5 :1, particulièrement élevé pour un moteur essence suralimenté.
Présentant une consommation spécifique particulièrement basse sur une plage de charge et de régime exceptionnellement étendue, ce 4 cylindres commence à remplacer le 1.4 TSI dans la gamme Volkswagen.

Auteur : François Dovat
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Le système 4 roues directrices Renault de 2ème génération
Commercialisé en volume non négligeable dans les années 80 et 90 par plusieurs constructeurs principalement japonais avant d’être abandonné, le concept des 4 roues directrices est revenu sur le marché en 2008 grâce à Renault qui en a équipé ses modèles Laguna GT et Coupé. D’autres constructeurs ont ensuite suivi, mais uniquement ceux du haut de gamme tels qu’Audi, BMW, Porsche, Lexus ou Ferrari. Depuis 2015, la marque au losange propose une seconde génération du système nommé 4Control sur certaines versions des Espace 5, Talisman et Megane 4 GT. De nombreuses évolutions et améliorations ont été implémentées, tant sur la partie matérielle que sur les stratégies d’intervention.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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2 janvier 2017

Moteurs : de la course à la route et inversement - 1ère partie
Le développement des moteurs de série est intimement lié à celui de ceux de course. D’une part, la conception des premiers dérive plus ou moins étroitement des seconds, et d’autre part des moteurs produits en masse sont modifiés ou spécialement préparés pour la course.

Cette synergie a toutefois pris un cours différent entre les deux côtés de l’Atlantique. En Europe, pour obtenir suffisamment de puissance dans le cadre imposé par les taxations selon la cylindrée, les constructeurs ont été amenés à s’inspirer des moteurs de course, eux aussi limités et classés par leur cylindrée. Aux Etats-Unis, une situation radicalement différente a résulté du fait que la cylindrée est considérée comme une donnée technique sans plus d’importance qu’une autre, avec toutefois des exceptions comme en NASCAR où la limite de 7 litres fut réduite en 1975 à 5,86 litres (358 pouces cubes) — une cylindrée considérée encore énorme en Europe ou au Japon. Toujours en NASCAR, les moteurs doivent obligatoirement être culbutés, les arbres à cames en tête étant interdits ; cela a contribué à perfectionner ce type de distribution, favorisant le développement et la commercialisation de V8 culbutés à haute performances concurrentiels.

La première partie de ce dossier est plus particulièrement focalisée sur l’évolution de ces V8 US.

Auteur : François Dovat
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15 décembre 2016

Les solutions de Continental et Schaeffler pour des hybrides abordables
Les projets d’hybrides abordables sous 48 V sont aujourd’hui nombreux et les premiers véhicules de ce type seront commercialisés dès l’année prochaine. Tous ces programmes s’appuient sur un alterno-démarreur entraîné par la courroie en face avant des moteurs thermiques. La deuxième génération du prototype GTC de Continental et Schaeffler, en partenariat avec Ford, montre une solution technique plus ambitieuse : grâce à un entraînement de la machine 48 V entre le moteur et la transmission, qui plus est entre deux embrayages, la gestion des énergies est plus efficace et des fonctions additionnelles peuvent être implémentées.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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3 projets innovants sur la traction électrique présentés aux Automotive Techdays 2016
Le « cluster » Auvergne-Rhône-Alpes avait organisé le 4 novembre dernier son 3me « Automotive Techdays » où 40 projets innovants avaient été présentés à 40 directeurs R&D ou directeurs des achats européens, ainsi qu'à quelque 150 VIP. Depuis que les constructeurs automobile s’intéressent à nouveau à la traction électrique, les recherches sur les moteurs-générateurs fourmillent. Nous décrivons ici 3 de ces projets : le moteurs synchro-réluctant (IFPEN/Mavel), le connecteur à barre souple (Tresse Métalliques) et un programme avancé d’élimination des terres rares dans les aimants (ROMEO/Valeo).

Auteur : Yvonnick Gazeau
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1er décembre 2016

Les capteurs des véhicules autonomes - Partie 1/2
Une des conditions fondamentales permettant le bon fonctionnement des véhicules autonomes est la capacité à appréhender leur environnement par la fusion de données fournies par des capteurs. En raison de leur principe de fonctionnement différent, la combinaison des radars, lidars 2D et 3D, caméras mono ou stéréovision, centrale inertielle et ultrasons permet d’obtenir des sources d’information complémentaires les unes aux autres. Chacun de ces capteurs présente des limites de détection (portée, précision, météorologie, discrimination, etc.) et des potentiels d’amélioration distincts, parfois même impressionnants. Leurs évolutions sont également obtenues par des développements croisés avec d’autres technologies telles que celles des composants électroniques, de l’optique ou de l’intelligence artificielle.

La première partie de ce dossier présente le fonctionnement, les forces, les faiblesses et les évolutions des radars et surtout des lidars qui représentent un marché en pleine révolution.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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15 novembre 2016

La numérisation haute définition de la route par TomTom
TomTom, l’un des acteurs majeurs des services de navigation, couvre aujourd’hui 126 pays et développe maintenant une cartographie numérique haute définition (HD) pour les véhicules autonomes. Plus de 200 000 km ont déjà été numérisés pour cette fonction. La marque nous a présenté ses deux types de véhicules qui parcourent le monde pour enregistrer les données. Un de leurs ingénieurs nous a expliqué leur fonctionnement et les contraintes rencontrées par ce type de mesure en situation réelle.


Auteur : Yvonnick Gazeau
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Le système SKF de surveillance de pression des pneus de poids lourds
La fonction de contrôle de pression des pneumatiques de poids lourds a non seulement un rôle sécuritaire, mais elle permet aussi de réduire le coût kilométrique. Le système est plus complexe que pour une voiture en raison du nombre plus élevé de roues – au moins 12 sur un ensemble européen 40 / 44 tonnes – et des plus grandes variations de charge par essieu. La division mécatronique de SKF a mis au point un système qui mesure la pression au niveau de la valve – donc sans tube supplémentaire extérieur pour limiter les risques de fuite – et qui corrige la mesure selon deux relevés de température. Ce dispositif peut gérer 3 calculateurs récepteurs capables chacun d’intégrer les données de 20 roues !

Auteur : Yvonnick Gazeau
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1er novembre 2016

Evolution des systèmes de refroidissement
Il y a quelques dizaines d’années encore, la recherche et le développement dans le domaine du système de refroidissement des moteurs d’automobile n’était l’affaire que de quelques ingénieurs spécialisés. On considérait généralement la puissance consommée par la pompe à eau comme négligeable, que les circuits pressurisés, les moto-ventilateurs électriques et les thermostats conventionnels avaient solutionné la régulation de température du moteur de façon satisfaisante.

Cette situation a changé avec la mesure de consommation par le cycle NEDC (et autres épreuves analogues), effectué avec un départ à froid, ainsi qu’avec la sévérisation des normes anti-pollution et la chasse à chaque g/km de CO2 émis : la gestion thermique est devenue un domaine crucial pour limiter les émissions et la consommation des véhicules routiers.

Ce dossier vient en complément de celui que nous avons publié en 2008 et qui reste cependant d’actualité.

Auteur : François Dovat
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15 octobre 2016

Le moteur à pistons opposés peut bouleverser les diesels automobile
Le rendement des moteurs à combustion interne progresse à petits pas par l’amélioration de technologies existantes. La combinaison du cycle 2-temps et d’une architecture à pistons opposés telle que nous le présentons dans notre dossier La saga des diesels 2-temps à pistons opposés pourrait permettre au moteur à combustion interne de faire un saut marquant. Achates Power travaille sur ce concept depuis 2004 et met en avant des avantages en termes d’émissions de NOx et de consommation spécifique grâce à la baisse des pertes thermiques et par pompage. Après avoir testé plusieurs configurations totalisant plus de 7000 heures au banc, la société californienne est arrivée à une définition adaptable à l’automobile et annonce que le rendement progresse de 30% en valeur moyenne par rapport à un diesel conventionnel, ce qui donne selon les projets un rendement d'au moins 45% sur une large plage.

Auteur : Yvonnick Gazeau
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Les arbres de roue NTN-SNR
De nombreux progrès technologiques ont été réalisés sur les transmissions entre boîte de vitesses et roues et d’autres améliorations sont encore à venir. Constitué d’un arbre et de deux joints homocinétiques dont un est coulissant, ce composant doit avoir une masse et des frottements minimaux tout en résistant à des pics de couple élevés sur une grande plage angulaire en raison du débattement de la suspension et du braquage des roues.
NTN-SNR, le numéro deux mondial des arbres de roue avec 40 millions d’unités produites annuellement, nous a présenté dans son usine du Mans les évolutions techniques, les différents tests effectués et quelques procédés de fabrication.


Auteur : Yvonnick Gazeau
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1er octobre 2016

Bientôt des systèmes de variation du rapport volumétrique sur des diesels ?
Un taux de compression (ε, ou rapport volumétrique) variable est désirable pour les moteurs à allumage commandé, notamment afin de l'accroître en charge partielle pour obtenir un meilleur rendement thermique dans ces conditions, de loin les plus couramment exploitées, et adapter ces moteurs à des carburants de différents indices d'octane.

Bien que les diesels ne soient pas soumis à la limite de cliquetis et de détonation, un système permettant la variation de leur taux de compression géométrique est tout aussi désirable pour eux. Il permettrait de réduire leurs émissions toxiques et les contraintes sur leurs structures en limitant les pics de pression de combustion, ceci tout en augmentant encore la pression de suralimentation, la PME, la puissance spécifique et massique ainsi que le rendement thermique effectif.

Cependant, les divers systèmes mécaniques procurant une variation du volume de chambre combustion, et donc de ε, présentent quasiment tous des inconvénients qui ont jusqu'ici bloqué leur implémentation en production. Mais, face à la nécessité de réduire encore la consommation de carburant et par là les émissions de CO2, cette situation pourrait changer.
Auteur : François Dovat
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