D’après une étude, il serai possible de réaliser  une voiture avec une consommation de 2L aux 100 km seulement et avec un coût moins élevé.

L’objectif :

Une voiture actuelle pèse plus d’1 tonne et consomme en moyenne 5 à 8L aux 100 km,

Le but étant de réduire la consommation du véhicule.

De quel façon ?

il a été suggéré d’alléger la voiture puis d’améliorer son aérodynamisme.

Comment y parvenir ?

Dans un premier temps, Il faudrait alléger le véhicule, en retirant la climatisation, les vitres électriques etc…, et de remplacer les énormes sièges que nous possédons par des sièges ultra-léger en “résille” dont le coté aéré remplacerai un peu la climatisation.

Avec toute cette masse retiré il est possible d’installer des roues plus légères ce qui nécessiterai moins de puissance et donc d’utiliser un moteur moins puissant donc plus léger, et en allégeant également la carrosserie il serai possible d’obtenir un véhicule pesant approximativement 600 kg possédant un moteur de 60cv et il est même possible d’en installer un de 45cv.

Dans un second temps, il serai possible grâce à l’amélioration de l’aérodynamisme de réduire de nouveau le moteur avec un moteur de 30cv, l’aérodynamisme serai modifier en changeant la forme de la voiture, une voiture avec une forme de goutte d’eau.

 Est-ce vraiment rentable ?

comparaison voiture actuelle à une voiture du futur ( source HKW-aero.fr)

La voiture du futur aura certes moins de confort mais consommera moins pour rouler à une même vitesse et parcourir un même trajet, elle sera moins chère à l’achat et plus respectueuse de l’environnement.

Pour plus d’info : 

www.inter.action.free.fr

www.COCYANE.fr

www.HKW-aero.fr

L’aérodynamisme

Pour les voitures du futur, l’aérodynamisme de celle-ci n’est pas importante en ville car sa vitesse est faible. L’ingénieur opte plutôt sont travail sur la grandeur, le poids et la consommation de la voiture. Contrairement aux véhicules de ville, les véhicules de route devrons faire l’objet d’étude sur l’aérodynamisme pour réduire sa consommation.

Des voitures adaptées aux besoins

Les ingénieurs se mettent à faire des voitures compactes ( 2 à 4 places ) pour la ville. Celle-ci consommerait entre 1,3 et 2 litres au cent. Pour les véhicules ( 2 à 4 places ) qui sont faits pour la route, ils devraient consommer entre 2 et 3 litres au cent.

voiture du futur source : blogspot.fr

Les carburants

Les voitures du futures devraient êtres plus écologiques et donc laisser place aux énergies renouvelables pour les courts trajets. Tandis que pour les longs parcours, mieux vaut garder les carburants dit liquide ( les énergies fossiles) car ces énergies ont une plus grande autonomie mais une durée de vie limités.

L’autonomie

Le véhicule électrique est une bonne solution pour les petits trajets car leur autonomie est comprise entre 100 et 200 Km car il est très difficile de stocker de l’électricité. Les batteries peut aussi se recharger lors des ralentissements.

Récupération d'énergie source : www.hkw-aero.fr

Nous allons voir les causes qui entrainent une consommation d’énergie 

La consommation d’énergie dépend du type de trajet tel que les accélérations et la vitesse  mais aussi des paramètres de la voiture tel que la masse de celle-ci et le coefficient de résistance au roulement.

Conclusion

Nous pouvons dire que l’aérodynamisme ne joue pas un grand rôle dans la consommation de la voiture si celle-ci à été conçue pour la ville contrairement à la voiture conçue pour les long trajets.

Les carburants écologiques sont à privilégier lors des trajet en ville et les carburants fossiles lors des longtemps trajets. Faire un véhicule léger réduit la consommation de la voiture.

D’après les diaporamas (voiture du futur et Énergie utile au déplacement d’une voiture) réalisé par Kieffer Michel source : www.hkw-aero.fr.

Nous avons étudié en classe, la voiture électrique Mia. Et nous nous sommes posés la problématique suivante:

Quelle sont les solutions retenues par le constructeur, pour rendre la Mia plus compétitive ?

La voiture électrique Mia - http://www.automobile-propre.com/wp-content/uploads/2011/12/mia.jpg

Tous d’abord, nous avons fait une estimation générale des exigences des futurs clients. 

Exigence client :

• Prix/qualité

• Taille de la voiture en fonction des besoins,

• Performance de la voiture/autonomie/consommation,

• Équipements/confort,

• Design,

• Crash-test/sécurité,

Solutions retenue par le constructeur de la Mia

 Prix

Une Mia coûte environs 19500 euro

• Bonus de 5000 euro sur le prix de départ.

Taille de la voiture

L'intérieur de la Mia version 3 place - http://img.over-blog.com/500x297/0/58/99/49/electrique/Heuliez/Mia-Electric-interieur.jpg

La Mia existe en plusieurs versions

• 3 places,

• 4 places,

• Utilitaire 

Autonomie (Puissance moteur: 18 kW( 24,5 ch) )

• Entre 80 et 130km pour une vitesse max de 110km/h

• Branchée sur du 230 V, 2h30 de recharge pour la version 80km

• Branchée sur du 230 V, 3h de recharge pour la version 130 km

La Mia peut avoir 230 km d’autonomie selon le type de batteries utilisées

Les avantages de la Mia

La Mia est plus compétitive en étant plus spacieuse, par rapport aux voitures thermiques, elle est plus petite ce qui représente un avantage en ville pour les petits trajets, mais sa capacité de port est plus faible , la carrosserie est principalement en plastique ce qui la rend plus légère, ( 750kg pour la version 3 place, et 784 kg pour la version 4 place) mais plus vulnérable.

 Pour les trajets en ville, la Mia est parfaitement adapté pour les déplacements, court-trajet. Son autonomie étant suffisante. Elle répond très bien au besoin des urbain qui non pas forcément besoin d’une grosse voiture et de beaucoup de place, sachant que le nombre de passager moyen transporté dans une voiture étant de deux.

La Mia - http://lesnouvellesdecharente.com/Portals/0/la%20mia%20voiture%20electrique.JPG

En Conclusion

La Mia est une voiture essentiellement faite pour les urbains du à son autonomie suffisamment importante pour les trajets en ville de part sa petite taille, facile pour se faufiler dans les rues. La Mia sait s’adapter au demande des clients et est abordable par rapport à son prix. Niveau confort, la Mia est plus spacieuse qu’une voiture thermique

Cependant elle ne peut pas rivaliser contre une voiture thermique pour les longs trajets comme à la campagne.

Le constructeur mise surtout sur le fait que la Mia soit moins polluante et qu’elle puisse sans problème réalisé des petit trajet du à son autonomie adapté pour la ville.

Nice et La Rochelle sont les deux villes françaises à avoir bénéficié en premier des voitures électriques du constructeur de la Mia

Comparaison de la Mia avec d’autres voitures

Le coût d’utilisation de la Mia est très faible de l’ordre de 1 € aux 100 km. La légèreté et l’optimisation de l’aérodynamisme de la Mia lui permet en effet de consommer moins d’électricité. Elle se  recharge plus vite que les autres voitures électrique qui est d’environ 8h et de 3h pour la Mia. La recharger en électricité, permet de ne plus perdre du temps à se rendre dans les stations-services et de la recharger tranquillement .chez soi cependant il est tout de même possible de la recharger dans certaines station services. 

Station service électrique d'Honda ( Enerzine.com)

Cette voiture s’adapte très bien en ville par rapport à sa taille mais elle n’est pas forcément pratique en campagne dû à sa faible autonomie d’environ 80 km suivant les batteries choisis pour la voiture, elle répond très bien aux besoins des urbains qui n’ont pas forcément besoin d’une grosse voiture et de beaucoup de place, elle répond aussi bien aux besoins des ruraux proches de la ville, cependant pour les ruraux plus éloignés cela est plus compliqué mais reste possible, elle ne peut donc pas rivaliser contre une voiture thermique pour les longs trajets, mais reste très compétitive pour les urbains.

Mia électrique (Automobile.Chalenges.fr)

Problématique: Qu’elles sont les solutions technologiques pris pas les constructeurs de la mia pour l’imiter ça consommation énergétique ?

Un bon rendement du moteur en moyenne de 80% sur les voitures électriques contre en moyenne entre 20 et 30% pour les voitures thermiques .

http://www.automobile-propre.com/wp-content/uploads/2011/11/chevrolet-volt-batterie-pack.jpg

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

Une voiture légère, pour moins consommer lors des accélérations, ce qui permet de réduire la masse de batteries à emporter, et donc le coût du véhicule et le temps de charge des batteries. Cette légèreté est due à c’est matériaux souvent plastique, seul le chassi est en acier car étant la structure porteuse de la voiture.

source:http://fr.wikipedia.org/wiki/Mia_%28voiture_%C3%A9lectrique%29http://fr.wikipedia.org/wiki/Mia_%28voiture_%C3%A9lectrique%29

La surface frontal de la mia est de 2,9m² et celle de la clio de 3m² clio.

On peux observer que la mia a été penser pour avoir une surface frontal faible et ainsi avoir une résistance dans l’air plus faible et donc consommé moins.

http://img.over-blog.com/550x346/3/46/43/71/Frederick/2010-11/SR-inaugure-preseries-Mia-Cerizay-20-11-2010/mia-4.jpg

Source:http://www.lacentrale.fr/fiche-technique-voiture-renault-clio-iii+1.5+dci+105+initiale+5p-2008.html

Dans la montagne un système permet de récupérer l’énergie produit du freinage dans les disques pour recharger les batteries et ainsi autant consommer que sur le plat.

Une voiture qui n’est pas fais pour rouler vite mais qui est plus tôt destiner pour la ville et ces petites vitesses du à ça mauvaise pénétration dans l’air.

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.