Moteur électrique (Rendement)

Les moteurs électriques sont performants, ils peuvent être aussi puissants qu’un moteur thermique tout en se révélant plus efficaces.

Le moteur électrique offre, par ailleurs, à un rendement nettement meilleur que les versions thermiques. Le chiffre dépend largement des conditions d’utilisation, on s’accorde à annoncer un rendement d’environ 80 % pour une voiture électrique contre environ 30 % avec une motorisation thermique.

La Batterie

Une batterie est un accumulateur électrochimique. Une batterie contient des matériaux généralement des métaux, capables de produire une réaction chimique qui fournit un courant électrique.

Les batteries à base de Lithium permettent actuellement de stocker entre 80 et 200 Wh par kilogramme de batterie. Pour une autonomie autour de 150 km on devrait avoir environ un pack de batterie de 100 à 200kg.

Certaines batteries lithium-ion peuvent aujourd’hui supporter près de 2000 cycles charge/décharge et fonctionner plus de 10 ans tout en conservant plus de 80% de leur capacité de stockage.

Est dans le descentes la batterie ce recharger grâce au moteur que dans les descentes travailler comme générateur.

La MIA électrique Source : "http://www.leblogauto.com"

Webographie

http://voiture-electrique.durable.com/a-les-batteries-pour-voitures-electriques

http://voiture-electrique.durable.com/a-le-moteur-electrique

Quelles sont les solutions retenues par les constructeurs pour réduire la consommation énergétique de la Mia ?

Caractéristiques de la Mia 

Cette voiture est très légère étant donnée que sa carrosserie est en plastique et seul le châssis (structure porteuse de la voiture) est en acier, elle consomme donc peut. Cette voiture est une voiture est électrique, qui n’a pas de boite de vitesse ni d’embrayage ce qui permet d’éviter les pertes d’énergies mécaniques. Donc, pour faire varier la vitesse, la voiture est équipée d’un variateur de vitesse qui alimente le moteur de façon à pouvoir faire varier la vitesse de manière continue. La Mia à un mode ”eco” ce qui lui permet de faire plus de Km.

Mia électrique (site : voitureelectrique.net)

Surface frontale

Sa petite taille lui permet d’avoir une petite résistance à l’air. Elle à une vitesse peut élevée car cette voiture n’a pas été conçue pour faire de long trajet et donc pas d’autoroute. Elle est à la demande de personnes vivant en ville. La Mia à une surface frontale de 2,9m², ce qui lui permet d’avoir une résistance à l’air faible ainsi qu’une faible consommation, si nous comparons avec une voiture thermique tel que la Clio qui à une surface frontale de 3m².

Cause de la consommation

L’un des facteur principal qui joue sur la consommation est la résistance des frottements ce qui est due au taille des roues. Une voiture avec de petites roues limite le frottement au sol et donc la consommation baisse.

La batterie

La Mia à un principe de recharge de batterie lors des descentes, l’énergie des freins est récupérer et transférer dans la batterie. La batterie de la Mia est à base la Lithium ce qui lui permet de stocker entre 80 et 200 Wh/Kg de batterie. Il faut une batterie de 100 à 200 Kg pour avoir une autonomie de 150 Km.

mia-voiture-electrique.com

Est-ce que la Mia est compétitive?

La Mia, voiture de ville ou de campagne?

La Mia est une petite voiture légère. Cette voiture s’adapte très bien en ville vu sa taille, mais elle n’est pas forcément utilisable en campagne dù à sa faible autonomie, elle répond très bien aux besoins des urbains qui non pas forcément besoin d’une grosse voiture et de beaucoup de place, elle leur permet de ce déplacer très bien en ville vus qu’elle arrive à monter jusqu’à 110km/h. La Mia a été conçue légère, pour éviter d’avoir à trop consommer et de mettre une batterie trop importante est trop chers ainsi qu’un moteur électrique qui sont déjà plus cher qu’un moteur thermique.

Comme nous pouvons le voir la Mia est une petite voiture compacte, qui est quand même plus grande est plus large qu'une twingo. Sa taille permet de se promener facilement en ville et d'accéder au endroit étroit.

La Mia une voiture de tous les jours

La Mia propose 3 places, une assise centrale pour le conducteur, les deux passagers prenant place en retrait, le volume utile d’un coffre de 260 litres. Les 3 places permettent d’avoir une petite voiture légère qui ne consomme pas beaucoup d’électricité et qui a quand même un grand coffre ce qui permet de pouvoir allez faire les courses ou d’emmener ces enfant à l’école où d’aller au travail. Pour partir en week-end la Mia est trop petite et elle n’a pas beaucoup d’autonomie est mes entre 2h30 et 3h pour se recharger contrairement à une voiture normal qui ne mes quelque minute à se remplir de carburant. Cependant la plus part des voiture électrique mette beaucoup plus de temps à sa recharger.

Comme nous pouvons le voir la Mia à 3 places, avec 2 portes coulissantes qui permettent l'accès au siège. Vu que le siège du conducteur est au centre les autres passagers peuvent étendre leur jambe.

La Mia est-elle accessible physiquement est économiquement

La Mia accessible La Mia dispose de deux portes latérales coulissantes, ce qui facilite grandement l’accès à bord, particulièrement dans les parkings dotés de places étroites. Le plancher et le toit sont évasés afin de simplifier la montée et la descente mais la place du conducteur n’est pas facile d’aces pour les gens de grande taille. Fabriqué en France, la région donne des millions d’euroà l’entreprise, ce sont des choix politique. La Mia coûte environ 15000 euro, ce prix résulte d’une fabrication en petite série 1000 exemplaire à l’année contrairement à une voiture thermique où se chiffre est plutôt destinée à une journée. Les constructeur loue la batterie pour pouvoir laisser un prix accessible à tout utilisateur.

Comme nous pouvons le voir sur cette vidéo le prix de la Mia résulte du petit effectif de l’entreprise qui ne permet pas de faire de grande chaine de montage.

Nous avons étudié en classe la pollution, les principaux facteurs de cette pollution, et les constituants. Intéressons nous à la formation de la pollution et à partir de quand l’alerte rouge est déclenchée.

Un peu d’histoire :

L’homme rejette dans l’atmosphère et cela depuis la révolution industrielle des polluants, des gaz à effet de serre, etc…. Mais depuis les dernières 50 ans, ces émissions n’ont cessé d’augmenter parfois avec un rythme élevé. Cette pollution n’est pas à négliger car elle a un impact aussi bien sur l’environnement que sur la santé.

Les polluants peuvent être classés en deux types : Les polluants ayant un impact direct sur l’environnement et ceux ayant un impact sur la santé des êtres vivants.

Le CO2 (Dioxyde de carbone), pose un problème majeur, car il s’agit d’un gaz à effet de serre, responsable du réchauffement climatique, c’est un gaz qui piège une grande partie de la chaleur émise du soleil qui nous atteint. Et ce gaz, empêche de renvoyer la chaleur vers l’espace.

Les polluants comme les particules,ou l’ozone, n’ont pas d’influence sur le réchauffement climatique, en revanche, elles nuisent à la santé. A court terme, si on est peu exposé, elles présentent peu de risque, mais à long terme elles peuvent entrainer des maladies pulmonaires, voire la mort si l’on est fortement exposé notamment chez les personnes fragiles. La pollution est une cause de surmortalité.

En Chine par exemple, on recense 750 mille décès par ans dû à la pollution de l’air, principalement dans les grandes villes. 400 mille en Europe. En France, c’est 40 mille personnes qui meurent à cause de la pollution, 50 mille sont atteintes d’insuffisance respiratoire, et 3.5 millions sont asthmatique.

La pollution de l’air tue 10 fois plus que les accidents de la route.

Le graphe secteur ci-dessous représente les principaux acteurs de pollution :

Sur ce graphe en secteur, nous pouvons voir les principaux émetteur (http://www.ec.gc.ca/doc/media/m_124/brochure/images/BR_fig3_s_f.gif s de polluant, l'industrie et 1er, suivit par les transports)

Mais comment cette pollution se forme-t-elle ?

Habituellement cette pollution est présente en permanence, mais avec le vent elle se disperse. Lorsqu’un anticyclone stationnaire s’installe, et que les températures sont presque caniculaires, généralement en été. Cette pollution stagne sur les villes et forme un nuage gris sale dans les villes, qu’on appelle smog. S’il n’y a pas de vent pour le dissiper, le smog stagne. De plus l’air frais en altitude empêche l’air polluée et le smog de s’élever ce qui accentue encore plus le phénomène. Ce smog agit comme une véritable serre dans la ville.

Voyez la différence entre le ciel bleu en haut et le smog, la nappe de brume grise. (http://chemwiki.ucdavis.edu/@api/deki/files/6346/=la-smog.jpg)

L’alerte rouge est déclenchée lorsque le seuil de polluant toléré est dépassé, soit 80ug/m3 (Microgramme par mètres cubes)

Lorsque l’alerte est lancée, les autorités prennent des mesures pour réduire les émissions de polluants, par exemple en limitant la vitesse sur les routes, en informant les populations par la télévision et la radio, etc…

Cependant les mesures prisent pour informer les populations ne sont pas assez efficaces.

En conclusion:

La pollution présente un réel danger pour l’environnement ainsi que pour la santé des êtres vivants. Si nous voulons minimiser les conséquences, nous devons trouver des énergies propres, non polluantes, et  le moyen de faire fonctionner des véhicules moins polluants.

I-Expliquer pourquoi une partie de la France est en alerte rouge à la pollution ces jours-ci?

        Une partie de la France est en alerte rouge à la pollution ces derniers jours car le niveaux de particules sont trop élevés.

1) Comment sont elles?

Classifié par leurs tailles les particules où la poussière sont rarement constitué de même substances: les particules dite «grossières» ou «PM10» font moins de 10µm et pénètrent dans les poumons, et les particules dite «fines» ou «PM2,5» font moins de 2,5µm et vont jusqu’aux plus profondes alvéoles.

2) D’où viennent elles?

Les particules présentent dans l’aire viennent à 34% d’origine domestique principalement de la combustion du bois qui émet 40% des particules PM2,5, de l’exploitation industrielle et des transformation d’énergies à 31%, d’origines agricoles à 21% et à 14% issue des transport qui émet aussi du NO2 c’est à dire du dioxyde de d’azote qui est un précurseur d’autres polluants comme par exemple l’ozone.

3) Quelles sont leurs impacts sur la santé?

Les particules présentes dans l’air ont bien un impact non négligeable sur les personnes: 3,5 millions d’asmathiques, 50 000 personnes atteintes par une insuffisance respiratoire surtout les enfants plus sensibles, 30% de la population présente une allergie respiratoire par une sensibilité bronchique plus importante et des hyper réactivités bronchique  mais le plus effrayant c’est les 42 000 décès par an du à les particules PM 2,5.

L’alerte due à la pollution et aux particules est donc très importante pour protéger les populations et les prévenir des risques pour les personnes sensibles comme les personnes âgées et les enfants.

4) Les Normes

Norme Euro 5

Les normes Euros ( Normes Européennes d’émission) sont des règlements de l’Union européenne qui fixent les limites de rejets polluants pour les véhicules roulants.

Émissions provenant des voitures diesel:

• monoxyde de carbone : 500 mg/km;
• particules : 5 mg/km (une réduction de 80 % par rapport à la norme Euro 4);
• oxydes d’azote (NOx) : 180 mg/km (une réduction de plus de 20 % par rapport à la norme Euro 4);
• émissions combinées d’hydrocarbures et d’oxydes d’azote : 230 mg/km.

Émissions provenant des voitures à essence ou fonctionnant au gaz naturel ou au GPL :

• monoxyde de carbone : 1000 mg/km;
• hydrocarbures non méthaniques : 68 mg/km;
• hydrocarbures totaux : 100 mg/km;
• oxydes d’azote (NOx) : 60 mg/km (avec une réduction de 25 % par rapport à la norme Euro 4 );
• particules : 5 mg/km (cette norme n’existe pas dans la norme Euro 4)

La norme Euro 5 est applicable depuis le 1er septembre 2009 en ce qui concerne la réception des véhicules et sera applicable à partir du 1er janvier 2011 en ce qui concerne l’immatriculation et la vente des nouveaux types de véhicules.

Sources:

http://www.developpement-durable.gouv.fr/Les-particules-dans-l-air-qu-est,17702.html

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ozone_troposph%C3%A9rique

http://europa.eu/legislation_summaries/environment/air_pollution/l28186_fr.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Norme_europ%C3%A9enne_d%27%C3%A9mission_Euro

Qu’est ce que la pollution?

On entend par pollution de l’atmosphère , l’émission dans l’atmosphère de gaz ,des fumées ou de particules solides ou liquides , corrosifs, toxiques ou odorantes de nature à incommoder la population, à compromettre la santé ou la sécurité publique ou à nuire aux végétations , la production agricole et aux produits agroalimentaires.
 Les émission dans l’atmosphère en grande quantité des ces polluant, engendre une pollution, s’il n’y a pas de vent et que les températures sont élevé.

les éméteurs de pollutions ( source blog environnemnt.fr)

Les différents polluants

Les Particules :  Les plus grosses sont retenues par les voies aériennes supérieures, et les plus fines peuvent pénétrer profondément dans les poumons et transporter des composés toxiques, elles augmentent les risques d’infections respiratoires chez l’enfant et renforcent des sensibilités allergiques ou des pathologies préexistantes. Une grande partie de cette pollution vient des moteurs diesels.A long terme cela entraine la morbidité respiratoire et cardiovasculaire, un cancer, la mort.

Le Sulfates : Ce gaz irritant peut entraîner des crises chez les asthmatiques, augmenter les symptômes respiratoires chez l’adulte et l’enfant provoquant des gènes respiratoires, et à long termes la mort.

Nitrates : Le dioxyde d’azote est un gaz irritant capable pénétrer profondément dans les poumons, Il altère l’activité respiratoire et augmente les crises chez les asthmatiques. Chez les plus jeunes, il favorise des infections microbiennes des bronches.

Ozone : L’ozone est un gaz agressif, fortement irritant pour les muqueuses oculaires et respiratoires, Il pénètre aisément jusqu’aux voies respiratoires les plus fines, Il peut ainsi entraîner des irritations du nez, des yeux et de la gorge, des altérations de la fonction pulmonaire, des essoufflements et une toux, Il exacerbe les crises d’asthme. A long terme il peut aussi entraîner la mort.

Composés organiques volatiles (COV) : Ils ont peu d’effets directs aux concentrations ambiantes exceptés les HAP.

Hydrocarbures aromatique polycyclique (HAP) : Provoques des cancers

CO :  A fortes doses, le monoxyde de carbone est un toxique cardio-respiratoire souvent mortel. A faibles doses, il diminue la capacité d’oxygénation du cerveau, du coeur et des muscles. Sa nocivité est particulièrement importante chez les insuffisants coronariens et les foetus.

Préciser de quoi dépend les quantités de polluants émises

1.Essence où diesel, les différences :

Les 2 moteurs ont chacun leurs défauts et leurs qualités, voyons les quelles:

3 bêtes noirs existe, les particules ( les fumées noirs) pour les quelles certains disent, qu’elle sont cancérigènes et provoque des insuffisances respiratoire qui chez les moteurs essences on été réduit par le pot catalytique depuis 1993 et qui chez les diesels cela reste toujours un problème majeur. Une voiture à essence rejette plus de CO2 (lors des changements de vitesse et la conduite en ville) qu’une voiture diesel (un moteur diesel a un meilleur rendement énergétique qu’un moteur essence) mais une voiture à essence rejette moins de d’oxydes d’azote (grâce aux pots catalytiques qui on réduit les problèmes) (source : lemoneymag.fr).

2.Efficacité énergétique de différent moteurs :

Un véhicule essence consomme 10,1 litres aux 100 et un véhicule diesel consomme 7,8 litres aux 100 (source : zigg.biz).

Les quantités de polluants émises par les voitures dépend de la taille et du poids de la voiture, de l’aérodynamisme, de son entretient, des moteurs et de ses ”fonctionnalités”. Une voiture lourde, rejettera plus de CO2 qu’une petite voiture.

Nous pouvons voir que dans des voitures de même catégorie il y à de grands écart (source : latribune.fr) :

• Renault Clio 1,2 (85ch) rejette 98g de CO2/Km
• Wolkswagen Polo 1,2 (54ch) rejette 89g de CO2/Km
• Peugeot 207 1,6 (90ch) rejette 99g de CO2/Km

                – BMW 320D ed (163ch) rejette 109g de CO2/Km

• Volvo V70 1,6 drive (110ch) rejette 129g de CO2/Km

Une voiture consomme plus quand la climatisation est en marche, elle peut augmenter la consommation de carburant de 0,5 à 0,7 litres pour 100 Km selon l’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur (source : fiches-auto.fr). Une voiture bien entretenue, consommera moins et par conséquent rejettera moins de CO2. La consommation de la voiture dépend de son aérodynamisme (éviter les galeries du toit, les portes vélos, éviter d’ouvrir les fenêtres si ce n’est pas nécessaire) (source : conduiteeconomique.com).

3.Alors, essence ou diesel ?

Cette vidéo nous parle des moteurs essence et diesel, ce qui nous permet de mieux choisir le type de moteur adapté à notre besoin selon les trajets que nous faisons en voiture.

http://www.youtube.com/watch?v=f1dCQ3AOYw4&feature=player_embedded

(sources:http://www.zigg.biz/article32/choisir-un-moteur-diesel-ou-essence)

4.Des nouvelles alternatives :

Aujourd’hui le marché est inondé par 2 types de moteur essence et diesel mais d’autres alternatives existent:

• Les moteurs hybrides qui marient un moteur électrique pour les petites vitesses, en ville par exemple et un moteur essence pour les grandes vitesses comme sur autoroute

• Les moteurs à hydrogènes (actuellement en développement)

• Les moteurs électriques par exemple avec la Mia du lycée.

(sources:http://www.zigg.biz/article32/choisir-un-moteur-diesel-ou-essence)

5.De nouvelles normes sur les émissions de gazs à effet de serre :

Les nouvelles normes européennes d’émissions fixes des cotas sur les différents gazes à effets de serre et les différentes substances émises par les transports, elle sont de plus en plus stricts pour réduire l’impact sur l’environnement c’est à dire sur la planète .

Les nouvelles évoluant à travers le temps sur les différent polluants:

( source : wikipédia.org)

A quoi sont dues les alertes à la pollution en France ?

Les alertes sont dues à un dépassement des seuils de polluants dans l’air (norme mise par l’union européenne). Ces alertes sont surtout à proximités des grandes villes mais aussi aux alentours.

Les particules sont des polluants émis par les pots d’échappements. Les plus lourdes particules vont vers le haut et les plus légères restent au sol. Les particules qui restent au sol sont celle qui polluent et elles sont nocifs pour la santé.

Pour éviter les alertes de pollution il faut, faire du co-voiturage, favoriser l’usage de voiture électrique, prendre les transports en commun ou marcher.

Qu’est-ce que l’alerte rouge

a) comment ce déclenche l’alerte rouge

Dans tous le pays surtout dans les grandes villes nous atteignons de fort taux de pollutions dû au différents producteur comme la voiture l’industrie,… . Par exemple à Paris les taux de pollutions on atteint des seuils impressionnants « La pollution aux particules fines dépasse les 80 microgrammes par mètre cube et déclenche l’alerte rouge à la pollution sur toute l’Ile-de-France. » mais aussi dans d’autre département comme « Avec le froid, le seuil de 80 microgrammes de particules fines par mètre cube d’air a été atteint en Charente, Charente-Maritime, Vienne et Deux-Sèvres ». Leur composition et leur taille varient en fonction de leurs sources d’émission (industrie, trafic, biomasse) et des transformations qu’elles subissent dans l’atmosphère.

L’alerte maximale a été lancée par la préfecture pour la journée. En cause des particules fines devenues trop nombreuses ces dernières heures et qui peuvent avoir des conséquences sur la santé.

b) Les mesures prises en cas d’alerte rouge:

Informer les personne à risques d’éviter les efforts physiques intenses, l’utilisation de solvants ou de peinture et la fumée de tabac dès le franchissement des seuils d’information et de recommandation. la limitation de la vitesse, réduire de 20 km/h la vitesse limite, la priorité aux véhicules les moins polluants (automobiles équipées d’un pot catalytique, fonctionnant au GPL, à l’électricité…) et la priorité aux véhicules transportant plusieurs personnes (co-voiturage).

Cette image nous montre un capteur de pic de pollution.

c) Les seuils d’alerte

• Le premier seuil impose l’information des services administratifs et techniques.
• Le deuxième seuil donne lieu à une information de la population, avec des recommandations particulières pour les personnes les plus fragiles (à partir de 50 μg/m^3).
• Le troisième seuil est un niveau d’alerte, qui conduit à la mise en place de mesures particulières, comme la circulation alternée, et à des messages de prudence pour l’ensemble de la population(à partir de 80 μg/m^3).

Pour plus de renseignement vous pouvez vous rendre sur : Sud Ouest