Conférence Delphi: le moteur diesel n’a pas dit son dernier mot

 28/08/2015  Claude Yvens  Expertise Center
Conférence Delphi: le moteur diesel n’a pas dit son dernier mot

Delphi est un des grands spécialistes mondiaux de l’injection et de la motorisation en général. Et quand Delphi invite les plus grands spécialistes mondiaux à débattre de l’avenir des modes de propulsions pour poids lourds, c’est une partie de l’avenir du transport routier qui se dévoile, avec au centre du jeu un moteur diesel qui est loin d’avoir développé tout son potentiel.

Mais avant de plonger dans les entrailles du moteur diesel de demain, quel environnement réglementaire définira les limites d’émissions polluantes ou de gaz à effet de serre ? En d’autres termes, y aura-t-il une norme Euro 7 ? Sur ce point, les avis divergent. L’opinion dominante est qu’il y aura des limites d’émissions de CO2 en 2020, potentiellement similaires en Europe et aux Etats-Unis et précédées d’une obligation de déclarer les émissions de CO2 des moteurs de poids lourds vers 2018 (comme cela se fait déjà pour les voitures). Cela obligerait surtout les motoristes à réduire la consommation des véhicules mais serait incompatible avec une norme Euro 7 visant à réduire encore les émissions nocives. Toutefois, une norme 6.2 n’est pas à exclure pour les villes, là où l’impact des gaz d’échappement sur la santé publique est le plus fort.

Lutte contre le réchauffement climatique aidant, c’est davantage vers une réduction des émissions de CO2 que l’on semble se diriger. Peter Heuser, responsable de la division véhicules industriels au sein de la société d’ingénierie allemande FEV, ébauche ainsi ce qui pourrait se passer dans les années à venir : « En Europe, des études de faisabilité sont en cours pour élaborer un système de rapportage obligatoire sur les émissions des moteurs de poids lourds. Cela pourrait déboucher sur une obligation phasée à partir de 2017. A partir de 2020, l’Europe pourrait alors imposer une réduction des émissions de CO2 de p.ex. 20 % par rapport au niveau de 2012, avant une nouvelle réduction quatre ans plus tard. » Cette démarche est d’ores et déjà lancée aux Etats-Unis, où les poids lourds devront prouver un gain de 9 à 23 % par rapport à leur consommation de 2010 dès 2018. Le Japon a passé une législation qui forcerait un gain de 1,5 à 2 % par an à partir de 2021 par rapport au résultat moyen de 2015. Et même la Chine s’engage sur la même voie à partir de 2019. Il n’y a donc aucune raison que l’Europe ne fasse pas de même.

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Le biodiesel à la barre

Actuellement, la majorité des constructeurs combinent EGR et SCR pour répondre à la norme Euro 6. Seul Iveco et (partiellement) Scania vendent des moteurs sans EGR. Or, les moteurs sans EGR nécessitent une pression d’injection moins élevée, ce qui rend notamment le moteur plus ‘tolérant’ aux imperfections du carburant. Or, les nouveaux développements de moteurs seront de plus en plus appelés à se vendre dans le monde entier, et plus seulement en Europe où la qualité du carburant est normée et (a priori) constante.

Et pourtant… comme le signale Anders Röj (Volvo Technology Corporation), des problèmes de colmatage de filtres à carburant sont signalés dans des pays comme l’Italie, la Suède ou le Royaume-Uni dans des conditions hivernales. Le coupable semble être le FAME, ce biodiesel qui doit être mélangé au diesel pur pour donner le carburant de qualité B7 qui est devenu la norme à la pompe. La qualité de ce FAME peut varier d’une source à l’autre. Pire même, certains pays ont volontairement augmenté le pourcentage de biodiesel sans en référer à personne.

Le 1er janvier dernier, la France a très discrètement autorisé un taux supérieur de biocarburant dans le diesel vendu dans le pays (de 7 à 8 %), comme la réglementation européenne l’y autorise. Le diesel est un carburant qui répond à la norme EN590. Dans l’état actuel des choses, la proportion de biodiesel (FAME) est de 7%. « Le problème, souligne Anders Röj, c’est qu’aucune mention visible à la pompe ne permet aux clients de s’en rendre compte. Je ne vois pas de danger immédiat à l’utilisation du diesel B8 vendu en France, mais je crains surtout que d’autres pays n’augmentent le taux de FAME de manière totalement anarchique. »

C’est précisément pour cette raison que l’ACEA (au nom des constructeurs) et l’industrie pétrolière ont attaqué le nouveau décret français. Selon l’ACEA, certains véhicules antérieurs à la norme Euro 6 pourraient subir des dommages dus à l’utilisation de B8, et certaines conditions de garanties ne seraient plus remplies. Il faut savoir que les moteurs Euro 6 ont été les premiers à être homologués en fonction d’une adjonction de 7 % de biodiesel.

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Maria Segura Carrasco (AVL) estime à 12 % le potentiel de réduction de la consommation d’un moteur diesel dans les 10 ans à venir.

Se passer de l’EGR à terme

Selon plusieurs intervenants, la tendance va clairement vers le développement de nouvelles solutions utilisant uniquement le SCR, même si cela pose des difficultés supplémentaires en termes de gestion thermique à faible charge. Kenneth Smith (System Team Manager chez Delphi Diesel Systems) explique pourquoi et comment : « A mesure que l’on rend les systèmes SCR plus efficaces, on réduit la nécessité de réduire les oxydes d’azote au premier stage de l’EGR. Avec un système SCR efficace à 90% (ce qui est le cas de la plupart des moteurs Volvo et Renault, NDLR), vous avez toujours un petit peu besoin de l’aide de l’EGR. La prochaine étape sera de pousser le degré d’efficacité du SCR à 95 % sur toute la durée de vie du moteur. A ce niveau, vous pouvez vous passer de l’EGR. Mais la plus grosse difficulté est de parvenir au niveau voulu d’efficacité sur toute la durée de vie du moteur. » Smith ne le dira pas ouvertement, mais la probabilité de voir d’autres constructeurs rejoindre Iveco et Scania avec des moteurs Euro 6 sans EGR est donc réelle dans les années à venir.

Autre possibilité : le remplacement des systèmes EGR tels que nous les connaissons actuellement par l’application du cycle de Miller, qui coûterait moins cher et permettrait une économie de carburant de 2 %. Ce ‘cycle de Miller’ nécessite cependant des turbocompresseurs d’une efficacité que l’on ne peut pas encore produire aujourd’hui en série.

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DELPHI CONFERENTIE NL

 

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