Recherches de solutions écologiques chez Hyundai
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En tant que leader du marché et pionnier des utilitaires de loisirs (SUV), Hyundai se doit de rechercher sans relâche des solutions écologiques dans ce segment.
Hyundai voit de nombreux avantages liés à l’utilisation de piles à combustibles dans les véhicules de type SUV. La pile à combustible utilise la réaction électrochimique inverse de l’électrolyse de l’eau pour fournir l’énergie électrique qui propulse la voiture. La seule substance rejetée par ce processus est de l’eau pure, parfaitement inoffensive pour l’environnement.
Le rendement d’un véhicule équipé d’une pile à combustible est nettement supérieur à celui d’un véhicule doté d’un moteur à combustion interne. Ceci est la conséquence de la transformation directe d’énergie chimique en énergie électrique pour la propulsion.
Le rendement théorique « well-to-wheel » est de 42%, soit le double du rendement obtenu par un véhicule hybride (essence + moteur électrique).
En 2004, Hyundai a développé le Tucson FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) sur base du leader du marché des SUV compacts. Le Tucson équipé d’une pile à combustible parcourt 24 km avec à peine un litre de carburant. Son homologue à moteur à combustion interne parcourt moins de 12 km avec un litre d’essence.
Le Hyundai Tucson FCEV est équipé d’une pile à combustible alimentée par de l’hydrogène comprimé. Son moteur développe 80 kW et permet une autonomie de 300 km. La vitesse maximale du Tucson FCEV est de 150 km/h.
La pile à combustible du Tucson FCEV est montée entièrement dans le compartiment moteur et ne doit plus être intégrée au plancher du véhicule comme dans les prototypes de la première génération. Cet agencement est bien sûr bénéfique pour l’espace intérieur, qui reste inchangé. Une autre amélioration importante concerne le fonctionnement à basses températures. Même à -20°C, la pile à combustible est capable d’alimenter les moteurs électriques cinq minutes après son démarrage.
Le Hyundai Tucson FCEV a été particulièrement remarqué lors du « Bibendum Challenge », organisé à Shanghai du 14 au 17 novembre 2007. Au cours de cet événement, lancé en 1998 par Michelin, le Tucson FCEV a dû affronter une concurrence internationale de haut niveau. Il est le seul véhicule à avoir obtenu un score maximum pour tous les critères : bruit, rendement énergétique et pollution.
Hyundai envisage une production à grande échelle de piles à combustible à partir de la période 2010-2015. Pour atteindre cet objectif, la collaboration entre les spécialistes de la technologie des piles à combustibles et les équipes de conception des châssis et habitacles a été renforcée au sein du centre R&D de Namyang. Les ingénieurs travaillent à une structure de base uniforme destinée aux véhicules équipés de piles à combustible. À l’occasion du salon international de l’automobile de Francfort, Hyundai a dévoilé le prototype i-Blue équipé d’une pile à combustible de la troisième génération. Au cours de la conférence de presse, la direction de Hyundai a déclaré que si le marché le demande, la marque serait effectivement prête à commercialiser un véhicule doté d’une pile à combustible vers 2010.
HYUNDAI ET LA TECHNOLOGIE HYBRIDE • Les hybrides Hyundai sont déjà en cours de production • Accent Hybride en démonstration lors du salon de l’automobile • Le principe start-stop dans les recherches actuelles
Hyundai focalise ses recherches en technologie hybride sur une réduction maximale de la consommation et de la pollution. La technologie hybride associe un moteur à combustion traditionnel à une propulsion électrique. L’énergie électrique est récupérée par le véhicule lui-même lors des freinages. L’énergie électrique ainsi produite est stockée dans une batterie.
Hyundai a développé une Accent à technologie hybride. La Hyundai Accent Hybrid utilise la propulsion électrique en renfort du moteur à combustion, qui joue le rôle principal. Le moteur électrique sans patins est intégré à la ligne de transmission dotée d’une boîte CVT. Lors des accélérations, le système de gestion électronique du moteur enclenche le moteur électrique pour assister le moteur à essence 1.4 à deux arbres à cames en tête. L’énergie libérée au freinage est stockée dans une batterie nickel-métalhybride (Ni-MH). Cette batterie est installée dans le coffre.
La « technique de propulsion hybride parallèle » utilisée par Hyundai dans l’Accent Hybrid permet au véhicule de consommer nettement moins que son homologue traditionnel.
Pour augmenter encore les économies, Hyundai utilise des pneus à faible résistance sur des jantes en alliage léger. Le capot moteur et le hayon de coffre sont en aluminium, et les sièges sont construits sur un cadre en aluminium. L’Accent Hybrid affiche une consommation de 5,3 l/100 km en parcours mixte et atteint 164 km/h en pointe. La voiture reçoit une teinte spéciale, et la planche de bord offre des informations complémentaires sur l’état de chargement de la batterie et sur le fonctionnement du moteur électrique et du moteur à combustion.
• Les autorités coréennes utilisent 200 véhicules Après avoir déjà utilisé la technologie hybride sur la Getz, les autorités coréennes utilisent aujourd’hui une flotte de 200 voitures Hyundai Accent Hybrid. Environ 3 000 Hyundai hybrides parcourent actuellement les routes coréennes. Une commercialisation en Europe n’est pas encore prévue à l’heure actuelle.
Hyundai a investi pas moins de 700 millions d’euros dans les technologies écologiques en 2007, soit 5,6% de son chiffre d’affaires total, et prévoit de commercialiser jusqu’à 10 000 véhicules hybrides par an d’ici 2010.
Les véhicules hybrides Hyundai actuellement en phase de test utilisent par ailleurs un « Integrated Starter Generator », qui permet de couper le moteur à essence dès qu’il n’est pas en charge (par exemple à un feu rouge) et de le relancer en moins de 100ms d’une simple pression sur la pédale de gaz. Les modèles hybrides Hyundai rejettent 50% de substances nocives en moins que la moyenne des véhicules neufs de la même génération. Hyundai a également réduit de 40% la consommation de carburant.
HYUNDAI ET LES “BIOCARBURANTS” • Hyundai mène des recherches dans le domaine des moteurs au bioéthanol E85 • Sonata E85 bioéthanol équipée d’un moteur 2 litres au bioéthanol • un prototype d’i30 1.4i au bioéthanol E85 : une initiative belge
L’utilisation de « biocarburants » offre une perspective d’avenir intéressante face à la menace d’épuisement des réserves de pétrole. On distingue généralement deux types de biocarburants :
1. Le bioéthanol, de l’alcool issu de la fermentation de plantes riches en sucre (par ex.canne à sucre, betterave, topinambour), de plantes riches en amidon (notamment la pomme de terre, le blé, le maïs) ou de matières végétales fibreuses comme le bois, la paille etc. 2. Le biodiesel, issu de plantes oléagineuses comme le colza, le soja ou le tournesol.Il est parfaitement possible aujourd’hui d’utiliser du bioéthanol, un combustible renouvelable extrait par un procédé industriel de plantes comme les céréales ou les betteraves sucrières.
D’un point de vue écologique, cette approche permet de réduire considérablement les émissions de CO2. Lorsque du bioéthanol est fabriqué à partir de la biomasse ou de matières végétales, le cycle du CO2 est entièrement fermé, car la production soustrait du CO2 à l’atmosphère. En outre, le moteur offrira un meilleur rendement et de meilleures performances suite à une meilleure lubrification. L’ajout d’éthanol à l’essence augmente son indice d’octane.
La plupart des véhicules peuvent rouler sans problème avec un mélange de carburant contenant 10% de bioéthanol. Quelques modifications simples et peu coûteuses suffisent pour permettre aux moteurs à essence de rouler avec n’importe quelle proportion d’éthanol et d’essence. Au Brésil, plus de 70% des véhicules neufs sont ainsi capables de rouler à l’éthanol.
Le carburant standardisé E85 est composé à 85% de bioéthanol et à 15% d’essence traditionnelle. Par rapport aux moteurs à essence traditionnels, l’utilisation de carburant E85 permet de réduire les émissions de CO2 de 30 à 80%. Cette réduction dépend des matières premières utilisées pour la production d’éthanol et de l’énergie utilisée pour l’ensemble de la production.
Le bioéthanol connaît aujourd’hui un succès important dans les pays scandinaves, qui disposent également d’un réseau bien développé de stations-services. La Suède, à elle seule, compte déjà environ 900 points de distribution d’E85. La Suède possède également une centrale de production de seconde génération qui ne provoque plus aucune pollution. Ceci est dû au fait que la production de bioéthanol n’utilise plus de biomasse ou de matières premières végétales, mais des déchets comme des copeaux de bois, des écorces etc.
En France, l’E85 rencontre également un succès grandissant depuis 2007. Le planning prévoyait 500 stations-service proposant de l’E85 d’ici fin 2007. La Suisse, l’Autriche et l’Espagne s’engagent également pour une introduction rapide du bioéthanol.
Le bioéthanol connaît actuellement peu de succès en Belgique, malgré la présence d’infrastructures de production de bioéthanol. ALCO BIO FUEL a investi dans une usine de production de bioéthanol à Gand dont la capacité est suffisante pour alimenter entièrement le marché belge. Octa+ s’est engagée à rendre rapidement 30 stations opérationnelles pour l’E85. L’obstacle principal est l’absence d’un régime d’accises adapté, faute d’une reconnaissance du bioéthanol en tant que carburant !
Hyundai, en tout cas, est prêt à proposer cette technologie. Les ingénieurs de l’Eco- Technology Research Institute de NamYang ont développé une Sonata au bioéthanol. Son moteur 2 litres de 161 cv possède un bloc en aluminium, deux arbres à cames en tête et soupapes à synchronisation variable en continu. Des matériaux légers et offrant des frictions réduites contribuent également à réduire les émissions nocives.
Le prototype Hyundai i30 E85 sera sans aucun doute l’une des stars du « European Motors Show Brussels ». Ce projet a été réalisé en collaboration avec la Haute-École Karel De Grote (Haute-École Catholique d’Anvers), qui s’est chargée de convertir la Hyundai i30, et les partenaires Michelin (pneus à faible résistance) et Octa+ (carburant E85).
Le prototype Hyundai i30 E85 regorge d’atouts qui le placent au centre des discussions actuelles sur l’écologie. La transformation technique du moteur pour permettre l’utilisation de biocarburant est sans aucun impact sur la fonctionnalité de cette familiale élégante, qui anime la concurrence au sein du segment C depuis le milieu de l’année 2007. L’intérieur spacieux et confortable reste inchangé, tout comme le coffre de 340 litres (en configuration 5 places). Toutes les modifications techniques ont trouvé leur place sous le capot.
La base du prototype i30 E85 bioéthanol, est une « simple » i30 1.4i 16v en exécution Lounge. Cette version propose un équipement complet et attrayant (avec notamment la climatisation, l’ESP, l’ABS et 6 airbags) mais sans excès. Les jantes en alliage, le toit ouvrant et la roue de secours de taille normale ont été délaissées afin de réduire le poids. Michelin a également fourni des pneus « verts » offrant une faible résistance au roulement (voir communiqué de presse en annexe).
La conversion permet à la Hyundai i30 E85 de rouler au biocarburant E85 (85% bioéthanol, 15% essence) mais aussi avec n’importe quel autre mélange d’essence et de bioéthanol (un seul réservoir, le mélange est proposé à la pompe). L’utilisation d’essence classique reste également possible. Cette souplesse dans le choix du carburant offre à la Hyundai i30 E85 des perspectives d’avenir intéressantes. Elle peut en effet circuler dès aujourd’hui avec un carburant classique (essence) tout en étant prête pour un passage sans accrocs au biocarburant. Dans certains autres pays européens, qui disposent aujourd’hui déjà de réseaux de distribution plus développés, la Hyundai i30 E85 peut d’ores et déjà faire le plein de carburant écologique. Par rapport aux moteurs à essence traditionnels, l’utilisation de carburant E85 permet de réduire les émissions de CO2 de 30 à 80% en fonction des matières premières utilisées pour la production de bioéthanol et de l’énergie utilisée tout au long de sa fabrication.
Hyundai i30 E85 Bio-Ethanol : En collaboration avec la Haute-École Karel De Grote Le projet i30 E85 Bioéthanol n’aurait jamais été possible sans la collaboration de la Haute-École Karel De Grote d’Anvers.
Historique et évolution de la formation de bachelier en technologie automobile C’est en 1987 que le Technicum, plus connu sous le nom de « La Londenstraat » (Rue de Londres), a lancé un graduat en mécanique automobile (aujourd’hui bachelier en technologie automobile). Il s’agit d’une formation de 3 ans de l’enseignement supérieur flamand, qui propose actuellement le diplôme le plus avancé dans cette spécialité en Belgique. Au fil des années, ce programme est devenu la formation en technologie automobile la plus importante et la plus innovante de Flandre. Plus de 360 étudiants suivent aujourd’hui cette formation pour faire face aux défis du monde automobile de demain. En 1995, cette formation a été intégrée au département des sciences et technologies industrielles de la Haute-École Karel De Grote d’Anvers, qui forme plus de 7 000 étudiants dans 6 départements. Depuis 1999, la formation dispose d’un nouveau centre de technologie automobile sur son campus de Hoboken, à la frontière entre Wilrijk et Hoboken. La construction de ce centre a donné un nouvel élan à la formation. C’est ainsi que l’École s’est lancée dans la recherche et dans les projets, qui ont connu un essor étonnant ces dernières années. De plus en plus d’entreprises s’intéressent à cette formation. Ces recherches se concentrent en effet sur les sujets pointus des carburants alternatifs et de la communication de données. Outre une collaboration avec l’Université de Gand sur l’utilisation d’hydrogène dans les moteurs à combustion, l’École étudie également l’utilisation d’HVP (huile végétale pure), de biodiesel et de bioéthanol. Les étudiants profitent activement de cette expertise et participent à différents projets de recherche. C’est ainsi que deux étudiants, Dave Van Cantfort et Dieter Vanden Steen, ont converti une Hyundai i30 à essence en une voiture capable de rouler entièrement au bioéthanol E85. En plus de ce projet, d’autres étudiants participent cette année à notre projet hydrogène, qui vise à modifier un véhicule roulant au gaz naturel pour lui permettre d’utiliser de l’hydrogène dans une version bi-carburant. Outre les carburants alternatifs, d’autres projets seront consacrés cette année au bus CAN et à Flexray, le protocole de communication de données « in-vehicle » de l’avenir. Quatre spécialisations (options) uniques ont été mises sur pied : électronique automobile, véhicules utilitaires, technologie moto et véhicules pour particuliers. Il s’agit d’options de dernières années représentant 30 points d’étude (le programme académique d’une année complète représente 60 points d’étude). Ces efforts constants et le succès de la formation de bachelier en technologie automobile ont permis de lancer, cette année, une formation en ingénierie automobile au sein de la formation de master (ingénieur) en électromécanique et électronique. C’est grâce à ceci que la Haute-École Karel De Grote peut proposer l’offre la plus large de Belgique en matière de formations automobiles. |
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