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Les voitures écologiques sont de plus en plus nombreuses sur nos routes. Et tout laisse croire qu'elles seront encore plus nombreuses d'ici quelques années, alors que les nouvelles règles sur la consommation de carburant adoptées aux États-Unis et endossées par le gouvernement canadien entreront en vigueur.
Concrètement, ces règles, baptisées CAFE pour Corporate Average Fuel Economy, représentent une moyenne de consommation à laquelle les véhicules d'un constructeur donné doivent se conformer. En 2012, les normes CAFE prévoyaient une consommation moyenne de carburant de 8,6 L/100 km pour les automobiles et de 10,6 L/100 km pour les camionnettes, ce qui constitue une baisse de plus de 12 % par rapport à la consommation moyenne de 2008.
Au terme de cette première étape, en 2016, ces normes prévoient une consommation moyenne de 6,63 L/100 km. C'est ici que les constructeurs doivent faire preuve d'imagination.
Bien sûr, il y a les voitures électriques, mais leur nombre est peu significatif : au Québec, en incluant les véhicules commerciaux, seulement 4 200 véhicules branchables sont immatriculés, sur un parc automobile total de plus de 6 millions de voitures.
La venue éventuelle de voitures électriques à plus grande autonomie et plus abordables, comme la Tesla III en 2017, est prometteuse. Cependant, on ne sait rien de précis à propos de ce modèle, sinon que le président de Tesla, Elon Musk, affirme que «la nouvelle Tesla aura une autonomie de 300 km et sera vendue à un prix d'environ 35 000 $ US».
Pour y parvenir, les constructeurs doivent maximiser la consommation de carburant en mettant au point de nouvelles technologies directement applicables à leur moteur à essence. La diminution des cylindrées en est un exemple, tout comme l'usage d'un mode arrêt (stop) qui éteint votre moteur lorsque vous faites un arrêt prolongé à un feu de circulation, par exemple.
De nouvelles sondes à oxygène à large bande, des arbres à cames variables et d'autres technologies de pointe sont aussi mis en place, diminuant chaque fois la consommation d'une fraction de litre. D'autres, comme Mazda et Ford, ont pris des moyens plus radicaux en changeant complètement leurs mécaniques au profit des systèmes SkyActiv ou EcoBoost.
Des moteurs encore plus évolués
Mais ces progrès ne pourraient être qu'un début puisque, à compter de 2017, la consommation d'essence devra diminuer de 5 % par année jusqu'en 2025, en vertu des règles de la seconde ronde d'application de la norme CAFE.
Si vous croyez que les moteurs ont évolué depuis 10 ans, ce n'est rien à côté de ce qui s'en vient. Concrètement, cela signifie que la consommation moyenne de toutes les flottes devra baisser régulièrement, année après année. L'objectif est d'atteindre un rendement moyen de 4,32 L/100 km pour tous les véhicules automobiles vendus en 2025.
Ce sont donc les technologies actuelles, et sur la base de ces projections, qui permettront aux constructeurs d'y parvenir. Véhicules hybrides et électriques seront donc à l'honneur dans un proche avenir, mais à condition d'avoir une recharge rapide ou une plus grande autonomie. Jetons donc un coup d'oeil sur les technologies qui pourraient nous faire avancer.
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Hybride, électrique, branchable... comment s'y retrouver ?
Vous voudriez bien d'une voiture verte, mais vous ne savez plus trop à quel saint vous vouer quand vient le moment de choisir. D'autant que ce sont de nouvelles technologies dont les nuances sont parfois difficiles à saisir.
Les voitures hybrides. Deux types d'hybrides sont sur le marché : la voiture peut être propulsée par le moteur électrique seul (série) ou par la combinaison du moteur à essence et du moteur électrique (parallèle). Les plus connues : les Toyota Prius pour le modèle en série et la Honda Civic hybride pour le modèle en parallèle.
Les hybrides branchables. Leur fonctionnement est presque semblable à celui des hybrides. Toutefois, elles disposent d'une plus grande autonomie en mode électrique seul. Et puisqu'on peut les brancher sur le circuit électrique de votre maison, elles roulent en général plusieurs kilomètres sans jamais faire tourner le moteur à combustion. La Ford Fusion Energi et la Toyota Prius PHEV font partie de cette catégorie.
Les électriques à autonomie prolongée. Comme les hybrides branchables, les voitures électriques à autonomie prolongée roulent d'abord en mode 100 % électrique, puis un moteur à combustion prend le relais sans signes évidents pour le conducteur. La nuance est que le moteur à combustion ne propulse pas directement la voiture. Il sert plutôt à recharger la batterie qui, elle, continue d'alimenter le moteur. La Chevrolet Volt et la BMW i3 avec son moteur optionnel sont du nombre.
Les modèles tout électriques. ici, rien de plus simple. Vous branchez votre voiture, ses batteries se rechargent, et vous roulez jusqu'à la fin de la charge. Puis vous répétez l'opération. L'autonomie de ce genre de véhicule est, en règle générale, de 160 kilomètres et diminue rapidement selon l'utilisation que vous en faites. Une seule voiture, la Tesla S, a une plus grande autonomie pouvant dépasser les 300 km. Notons que ces automobiles sont essentiellement réservées aux régions urbaines et qu'une borne de recharge rapide à la maison est idéale pour apprécier le véhicule. Les modèles les plus connus : la Nissan Leaf, la Tesla S, la Mitsubishi i-Miev et la Ford Focus électrique.
Rappelons que le gouvernement octroie certaines aides financières pour l'acquisition d'une voiture électrique, ce qui en diminue considérablement le coût d'achat. Au Québec, par exemple, la contribution gouvernementale permet de diminuer le coût d'achat de 8 000 $, peu importe le modèle de véhicule, à la condition qu'il soit tout électrique (le prix de base des modèles vendus au pays actuellement varie de 27 000 $ à 120 000 $). Une aide financière équivalant à 50 % du prix de l'installation d'une borne de recharge est aussi offerte. Même les entreprises y sont admissibles, puisqu'une aide financière pouvant atteindre 5 000 $ favorise l'installation de bornes de recharge en milieu de travail. Les véhicules hybrides n'y sont cependant pas admissibles.
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Le combat SkyActiv et EcoBoost
L'avenir de l'économie de carburant passe peut-être par un autre chemin : celui des technologies jumelées directement à un moteur à combustion. Deux constructeurs se font la lutte sur ce terrain : Mazda avec sa technologie SkyActiv et Ford avec son EcoBoost.
Quelques notions d'ingénierie sont nécessaires pour bien comprendre SkyActiv. Pour un litre d'essence consommé, peu importe la cylindrée, seulement près de 20 % sont utilisés pour faire avancer la voiture. Tout le reste, ce sont des pertes, notamment la chaleur, les frictions internes, les gaz d'échappement.
Le système SkyActiv tente de réduire cette perte en améliorant la combustion pour accroître l'apport du moteur thermique. Il y parvient en augmentant la pression dans les cylindres. Plus le mélange air-essence sera sous pression, plus il explosera efficacement en présence d'une étincelle électrique (ce qui est la base du moteur à combustion), plus le mélange sera totalement brûlé, fournissant davantage d'énergie.
On peut donc se permettre d'injecter moins de carburant pour obtenir l'équivalent de la puissance actuelle d'explosion. Des injecteurs améliorés et un nouvel ensemble de tuyauterie complètent les exigences techniques pour la combustion.
«SkyActiv, c'est aussi une nouvelle façon de concevoir toute la voiture», précise la porte-parole de Mazda au Québec, Rania Guirguis. La structure totale a été allégée, la suspension, la motorisation, la boîte de vitesses ont été remodelées, tout a été revu pour diminuer la friction et la perte de puissance. Bref, SkyActiv n'est pas qu'un concept mécanique, mais bien une réingénierie complète du véhicule.
À ce jour, la technologie Mazda s'est avérée concluante, n'exigeant aucun changement de mode de conduite de ses propriétaires. «Notre objectif est de réduire de 5 à 20 % la consommation, selon les modèles ou l'usage», souligne Mme Guirguis.
La technologie EcoBoost mise en avant par Ford est différente et semble plus simple à première vue, même si les défis techniques sont grands. Le système EcoBoost table en effet sur la notion de downsizing, c'est-à-dire qu'elle prévoit la diminution de la cylindrée du moteur, réduisant du même coup la consommation.
Le constructeur voulait cependant conserver la puissance et le couple. Il a donc jumelé à un plus petit moteur à combustion un petit turbo qui fournit avec un V6 la puissance d'un V8. Cela permettra notamment à la nouvelle Mustang 2015 EcoBoost de rouler avec un 4 cylindres de plus de 310 chevaux.
Conçu à l'origine pour le F150, le système EcoBoost est offert pour presque tous les modèles Ford, et affiche une réduction de la consommation d'essence de l'ordre de 20 % en usage normal. Seul bémol, quand on le force un peu, ce système a tendance à être gourmand.
Il serait malvenu d'affirmer que l'une des technologies est meilleure que l'autre. Les deux ont fait leur preuve et sont capables de diminuer de façon sensible la consommation de carburant. La véritable beauté de ces technologies, cependant, c'est qu'elles n'exigent pas un investissement supplémentaire de plusieurs milliers de dollars à l'achat. C'est peut-être là le véritable avenir de la voiture verte.