Présentation
RÉSUMÉ
La climatisation automobile est liée à l’évolution ou à la mutation des motorisations. Ce changement s’effectue sous des contraintes de réglementation (consommation / pollution) et sociétale (mode de déplacement). Un véhicule dit « propre » réduit ou supprime totalement les émissions d’un moteur. Un moteur thermique traditionnel entraîne mécaniquement des auxiliaires (alternateur, pompe à eau et compresseur de climatisation) et ce sont ses pertes thermiques qui assurent le chauffage pour le confort des passagers. Limiter ou supprimer le fonctionnement de ce type de moteur, c’est modifier la climatisation « mécanique » qui lui est associée. Le véhicule s’électrifie partiellement (micro-hybride, hybride) jusqu’à devenir totalement» électrique et il nécessite des composants nouveaux (batterie, moteur électrique, électronique de puissance) qui demandent une gestion thermique pour fonctionner. La gestion des flux thermiques produits par les composants de la chaîne de traction et son couplage aux besoins du confort habitacle se nomme « thermal management ». La climatisation, considérée il y a quelques années comme ‘gratuite’, devient quantifiable en termes d’énergie dépensée pour l’autonomie du véhicule en mode électrique ou pour la consommation en mode thermique. Pour un véhicule électrique en hiver par température basse, le chauffage pour le confort des passagers réduit l’autonomie de plus de 30%.
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Jean-Luc THUEZ : Ancien Ingénieur R&D chez VALEO Thermique Habitacle
INTRODUCTION
L’histoire de l’automobile a conduit à une standardisation des « plate-formes » et à une production de masse pour baisser les coûts de fabrication. Cette standardisation est remise en cause par l’évolution des normes de pollution automobiles et l’apparition de nouvelles propulsions. Certains constructeurs ont fait le choix de proposer à leurs clients une plate-forme dédiée sans les traditionnelles motorisations essence ou diesel, Toyota a débuté avec sa Prius hybrid, Hyundia avec sa Ioniq propose une version hybride, plug-hybride (batterie rechargeable sur secteur) et électrique.
Les constructeurs automobiles pour obtenir des voitures propres c’est-à-dire sans rejets de polluants dans l’atmosphère, travaillent sur deux axes :
baisser la consommation de leur moteur thermique et par conséquence des polluants ;
arrêter ou supprimer le fonctionnement du moteur thermique et donc le dégagement des polluants.
Ces deux axes affectent directement la climatisation automobile car :
optimiser un moteur thermique, c’est minimiser ses pertes ou rejets thermiques et la fonction chauffage habitacle en est dégradée ;
supprimer le fonctionnement du moteur thermique, c’est supprimer l’entraînement par poulie/courroie, des auxiliaires moteur : compresseur mécanique de climatisation, pompe à eau du circuit de refroidissement moteur et supprimer totalement le chauffage et le refroidissement de l’habitacle.
L’objectif en Europe pour 2021 en termes d’émission de gaz à effet de serre lié à la consommation de carburant fossile est de 95 g de CO 2 par kilomètre parcouru, soit une consommation de 4,1 L/100 km d’essence ou 3,6 L/100 km de diesel sur un cycle normalisé. Cette consommation peut être obtenue par différents types de véhicules de petites cylindrées (3 cylindres.)... hybrides et électriques, mais l’affaire du « Diesel Gate » a posé le problème de l’obtention de ces consommations normalisées et du décalage constaté avec les consommations réelles des véhicules. Pour donner un ordre d’idée, la surconsommation de la climatisation en été à 30 °C est de l’ordre de 20 à 25 g de CO 2 par km et dans le cas de l’utilisation d’un véhicule électrique, l’autonomie en hiver est diminuée de 30 à 50 % par l’utilisation du chauffage. Cette consommation de la climatisation n’est pas quantifiée actuellement dans les cycles d’homologation des véhicules.
De plus, ces propulsions hybride et électrique mettent en œuvre des nouveaux composants : batterie, moteur électrique, électronique...
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MOTS-CLÉS
Gestion des flux thermiques | Refroidissement batterie
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Climatisation automobile
Évolution des motorisations automobiles
Sources bibliographiques
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