Prix de linnovation de léconomie gazière allemande pour le «Clean Engine Vehicle» de lEmpa et de lEPF de Zurich
Le gaz naturel et le biogaz sur la voie de la mobilité écologique
Une haute distinction pour le Clean Engine Vehicle (CEV): le 17 octobre à Berlin, cette voiture à gaz sest vue décerner le Prix de linnovation pour la mobilité écologique de léconomie gazière allemande. Ce prix doté dun montant de 12'000 euros est attribué pour récompenser les approches innovatrices dans lutilisation du support énergétique quest le gaz naturel.
| Selon les considérants du jury, ce projet commun du laboratoire Moteurs à combustion de lEmpa ainsi que du Laboratoire daérothermochimie et des systèmes de combustion et de lInstitut des techniques de mesure et de régulation de lEPF de Zurich démontre de manière impressionnante que, à puissance égale et avec les techniques disponibles actuellement, il est possible de construire des voitures à gaz qui émettent 30% moins de dioxyde de carbone (CO2) que les voitures à essence. «Ce prix montre que les travaux réalisés en Suisse sont aussi remarqués à létranger» déclare le chef de projet Christian Bach de lEmpa. | |||
| Rendement élevé, émissions très faibles Le CEV émet si peu de polluants quil répond aux prescriptions sur les gaz déchappement actuellement les plus sévères que sont celles de la Californie, Ainsi, selon Bach, les concentrations doxyde dazote (NOx) dans ses gaz déchappement sont inférieures à celle de lair de combustion aspiré par ce moteur, cela même en mode de conduite stop-and-go dans le trafic urbain et déjà après un trajet de 700 mètres seulement après un démarrage à froid. Un résultat quil et impossible dobtenir sur un moteur à essence sans mesures compliquées et coûteuses. | |||
Par ses émissions dhydrocarbures basses, dont les composants sont de plus encore moins toxiques pour lhomme et aussi beaucoup moins réactifs dans latmosphère, la technologie CEV ne contribue pour ainsi dire pas à la formation du gaz irritant quest lozone - au contraire des véhicules à essence et Diesel. Ses performances sont encore meilleures pour ce qui est des émissions de particules: le nombre de particules (ou autrement dit de poussière fine) par mètre cube de gaz déchappement est 100 fois inférieur à celui des véhicules à essence conventionnels. Le concept CEV diminue ainsi dun seul coup les trois «problèmes» écologiques les plus sérieux du trafic motorisé individuel. A cela vient encore sajouter le fait quun véhicule équipé dun moteur CEV peut parfaitement fonctionner sans modification avec du biogaz tel que par exemple le compogaz. Le véhicule de base utilisé dans ce projet est une VW Polo équipée dun moteur de un litre de cylindrée et dune puissance de 36 Kilowatt. Dans une première étape, les ingénieurs de lEmpa et de lEPFZ lont transformée pour fonctionner au gaz naturel. Pour cela il y fallu augmenter le rapport de compression et développer un turbocompresseur régulé, ce qui à fait augmenter la puissance du moteur à 44 Kilowatt. Après cela, léquipe du projet sest attachée à réduire sa consommation et ses émissions. Les concepts dépuration des gaz déchappement des moteurs à essence posent toujours des problèmes sur les moteurs à gaz naturel et cest aussi pourquoi les chercheurs ont développé un concept de catalyseur optimisé et adapté en conséquence la commande du moteur. En collaboration avec VW, Bach et son équipe développent actuellement des catalyseurs optimisés pour la prochaine génération de véhicules à gaz naturel. Du fait de son pouvoir antidétonant élevé qui peut atteindre jusquà 130 octane comparé à celui de lessence de 95, respectivement 98 octane le gaz naturel est parfaitement adapté pour servir de carburant; il permet daugmenter davantage le rendement du moteur que lessence. Une augmentation de rendement qui atteint environ 10 % sur le CEV, cela malgré un objectif démissions très basses dans les gaz déchappement, et qui saccompagne encore dune réduction supplémentaire des émissions de CO2 déjà basses des moteurs à gaz. La plus grande variabilité de la composition du gaz naturel par rapport à celle de lessence ainsi que la stabilité de la molécule de méthane qui est le principal composant des émissions dhydrocarbures du moteur à gaz naturel ont posé un défi particulier à léquipe du projet. Il a fallu ainsi améliorer la capacité de la commande du moteur à sadapter automatiquement à la composition momentanée du gaz naturel et ajuster la commande du catalyseur, par exemple pour les stratégies de démarrage à froid et de montée en température. La simulation sur ordinateur, un outil précieux Les modèles dordinateur ont fourni des indications précieuses aux ingénieurs de lEmpa et de lEPFZ pour leur travail de développement. La simulation du processus de combustion développée dans un travail de doctorat a permis à léquipe détudier en détail la combustion et doptimiser le moteur et sa boîte à vitesse et de développer un turbocompresseur approprié. Ceci a finalement conduit à une économie de la consommation de carburant de près de 10%. Avec ce «Clean Engine Vehicle», dont le développement a été soutenu par lOffice fédéral de lénergie (OFE) ainsi que léconomie gazière suisse, allemande et autrichienne, les chercheurs de lEmpa et de lEPFZ ont montré quavec un équipement adéquat, les voitures à gaz naturel émettent notablement moins de polluants que les véhicules à essence ou Diesel actuels. En dautres termes: la technologie du gaz naturel permet aujourdhui déjà de réaliser à un prix compétitif un moteur pratiquement exempt démissions de polluants et présentant un bon bilan de CO2. «Dans lavenir, la marché des carburants va se diversifier fortement» cest la conviction quexprime Bach. «Cela signifie quà côté de lessence et du Diesel un grand nombre dautres carburants seront utilisés. Le gaz naturel et le biogaz trouveront eux aussi certainement leur place parmi eux.»
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