Valeo: le compresseur électrique bientôt de série

Valeo: le compresseur électrique bientôt de série

Publié le 20 avril 2015

Si les turbocompresseurs se sont largement améliorés ces dernières années et tendent à se généraliser dans la production automobile actuelle, il n'en reste pas moins que leur apport reste faible à bas régime. Le compresseur électrique pourrait bien pallier à ce défaut.

Le turbocompresseur est entraîné par les gaz d'échappement. Or, à faible régime, le débit de ces derniers est trop faible pour pouvoir entraîner efficacement la turbine de manière à accroître le couple à bas régime. Pour atténuer ce phénomène, les constructeurs peuvent utiliser plusieurs techniques:

  • Compresseur mécanique en remplacement du turbo: une turbine entraînée par le vilebrequin comprime les gaz à l'admission. Actuellement, il est plutôt utilisé sur des moteurs de plus de 4 cylindres (Jaguar XE V6 par exemple). Le compresseur mécanique est efficace dès les plus bas régime. Néanmoins, il diminue sensiblement le rendement moteur, surtout à haut régime s'il n'est pas débrayable.

Compresseur mécanique Eaton

  • Turbo à double entrée (twin-scroll), présent sur la BMW 328i par exemple. Ce type de turbo permet d'optimiser la réponse du turbo à bas régime en appairant les sorties des gaz d'échappement: le débit des gaz au niveau du turbo est plus uniforme au niveau du turbo permettant une mise en action plus rapide de ce dernier.

turbo twin scroll BMW

  • turbo à géométrie variable (VGT): utilisé dans un grand nombre de moteurs diesel.

Turbo à géométrie variable TGV VGT Volvo

  • suralimentation à double étage: elle peut-être réalisée à l'aide d'un gros turbo (puissance à haut régime) et d'un petit turbo plus réactif, c'est le cas du Renault 1.6l dCi Twin Turbo par exemple. Le petit turbo est parfois remplacé par un compresseur mécanique (Volvo XC90 T8).

twin turbo - turbos séquentiel - Borgwarner

Les véhicules hybrides (Audi A3 Sportback e-tron, BMW i8,...) peuvent apporter un réel gain de confort à bas régime, que ce soit en démarrant uniquement avec son moteur électrique (un moteur électrique dispose de la quasi-totalité de son couple dès les plus bas régimes) ou en couplant les deux moteurs. Le poids ne plaide cependant pas en leur faveur (ils emportent deux moteurs, voire plus, et les batteries) à l'exception des supercars, capables de hautes performances (Ferrari LaFerrari, McLaren P1, Porsche 918): ce niveau de technologie n'est toutefois pas (encore) accessibles au grand public.

L'alterno-démarreur, lui aussi proposé par Valeo (i-StARS) sur certains véhicules du groupe PSA notamment, offre un apport à bas régime (il fournit une puissance de l'ordre d'une dizaine de chevaux et d'une cinquantaine de newton-mètres), bien que son système ne soit efficace que sur une plage trop restreinte du fonctionnement du moteur thermique (juste au-delà du régime de ralenti).

Alterno-démarreur Valeo i-StARS

Ainsi, le compresseur électrique pourrait être une bonne alternative car il permet à la fois d'optimiser la courbe de couple à bas régime, sans être pénalisant à haut régime et sans grever le poids. Ces avantages sont contrebalancés par le coût de la technologie (ce qui implique que le compresseur électrique ne sera disponible, à court terme, que sur des modèles haut de gamme) et la consommation électrique.

Concernant ce dernier défaut, les nombreux progrès en matière de récupération d'énergie (notamment au freinage) permettent de minimiser l'impact en matière de consommation électrique. Une batterie Li-ion fonctionnant en 48V (contre 12V pour une batterie standard) de faible capacité alimente le compresseur (les batteries d'un véhicule électrique dépassant les 400V).

En rachetant la technologie en 2011 à CPT (après 3 années de collaboration), une jeune entreprise britannique (qui s'était elle-même portée acquéreur des travaux en cours de développement auprès de Visteon), Valeo devrait être en mesure de proposer le compresseur électrique en première mondiale dès l'année prochaine (vraisemblablement sur le nouveau Q7). Néanmoins, les concurrents devraient vite rejoindre l'équipementier français dès 2017.

Valeo - compresseur électrique

Audi travaille de longue date avec Valeo au développement du compresseur électrique. Le constructeur allemand a déjà présenté deux concepts  équipés de cette technologie: l'A6 TDI concept et le RS5 TDI concept, sans oublier la R18 e-tron (prototype LMP1 utilisé aux 24h du Mans et dans le championnat d'endurance WEC).

Source: Automotive News Europe
Crédits photos: Eaton (compresseur mécanique), BMW (turbo twin-scroll), Volvo (turbo VGT), Borgwarner (suralimentation à double étage), Valeo (alterno-démarreur, compresseur électrique), Audi (Audi RS5 TDI concept)

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Commentaires
Rose à propos de l'article «Dossier: systèmes de dépollution des moteurs diesel»

Il y a 3 jours

Bonjour, Je suis actuellement à la recherche d'informations concernant ce fameux FAP, car j'envisage d'acheter une v50 Volvo dont le FAF à priori devra être changer au alantour des 120000km (elle est à 112000km aujourd'hui). Savez vous si le système installé sur moteur pour rouler à l'eau est il vraiment sérieux ? Et si cela est compatible avec le FAP ? Merci

Guillaume Darding à propos de l'article «Normes Euro 6c: filtre à particules et casse-tête hybride»

Il y a 3 jours

Bonjour Mike, merci pour vos encouragements! Concernant les émissions de NOx, Emissions Analytics (EQUA index) détient une base de données conséquente de véhicules mesurées en conditions de conduite réelle. Vous ne retrouverez pas les valeurs exactes mesurées, mais l'index de qualité de l'air permet déjà de se faire une bonne idée. https://equaindex.com/ Concernant les émissions de particules fines, c'est un sujet plus délicat car cette composante est plus difficile à évaluer. Néanmoins, certains organismes comme l'ADAC communiquent ces valeurs (mais pas en conditions de conduite réelles, il s'agit de valeurs mesurées par leurs propres soins en laboratoire similaires aux tests d'homologation). D'autre part, le nombre de véhicules testées reste assez faible (environ une centaine depuis septembre 2016). https://www.adac.de/infotestrat/tests/eco-test/ (en allemand - les véhicules concernées sont ceux répondant aux normes "Schadstoffklasse" Euro 6c ou Euro 6d temp)

Guillaume Darding à propos de l'article «Présentation moteur: Renault 1.3l TCe / Mercedes A 200»

Il y a 3 jours

Bonjour Fefe31, il n'est pas normal d'avoir ce défaut récurrent, surtout à cette fréquence, même si vos habitudes de conduite favorisent les petits trajet. Il est surtout surprenant que vous ayez à remplacer ce composant très régulièrement. Soit la conception de la sonde est défaillante, ce qui serait somme toute assez surprenant (mais ça peut toujours arriver), soit la calibration moteur favorise l'encrassement de la sonde, la rendant très rapidement inopérante. Il peut y avoir de multiples causes provoquant la contamination de la sonde lambda. En considérant que vous faites beaucoup de petits trajets, on peut présumer une accumulation de suies ou une contamination à l'huile moteur. Il peut y avoir beaucoup d'autres causes par ailleurs, des plus bénignes (qualité du carburant, utilisations d'additif dans le carburant) aux plus graves (joint de culasse défectueux). De toute façon, il n'est pas normal de devoir changer de sonde lambda aussi fréquemment (on peut estimer que les sondes doivent être changées une à deux fois tout au long de la durée de vie du moteur). Un tel problème devrait être remonté par votre garage à Nissan (vous n'êtes peut-être pas le seul dans cette situation et un correctif, s'il n'existe pas déjà (mise à jour du calculateur, nouvelle référence de sonde), devrait être apporté.

© Guillaume Darding

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