PEUGEOT BlueHDi, HYbrid Air, 208 HYbrid FE : nouveau coup d’avance technologique et environnemental

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lun, 26/08/2013 - 11:45
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Face aux enjeux environnementaux et énergétiques, PEUGEOT considère l’innovation comme un levier majeur de différentiation et se positionne comme leader sur de nombreuses technologies respectueuses de l’environnement. L’objectif de la marque est de disposer d’une large palette de technologies, afin de répondre à l’ensemble des besoins clients en termes de prestations (agrément et consommation), d’usage (urbain, polyvalent, extra urbain), de prix et de couverture géographique. L’approche est donc multiple. Elle porte sur l’optimisation des chaînes de tractions (thermique, électrique et hybride), sur le post traitement des émissions polluantes ainsi que sur les matériaux. Leader européen avec 121,5 g/km de CO2 en 2012, PEUGEOT réduit encore en 2013 les émissions moyennes pondérées de CO2 de sa gamme européenne. Elles s’établissent à 116,3 g/km à fin mai. De nouvelles technologies lui permettront d’atteindre l’objectif politique ambitieux de 95 g de CO2 par kilomètre, en moyenne pondérée des véhicules neufs vendus en Europe en 2020, et de proposer des véhicules particulièrement sobres, à partir de 2,0 l/100km. BlueHDi désigne la technologie exclusive de dépollution Diesel, associant de manière unique la catalyse d’oxydation, la SCR (Selective Catalytic Reduction) et le FAP additivé, la seule à conjuguer réduction des NOx jusqu’à 90%, élimination des particules et réduction de consommation et des émissions de CO2. HYbrid Air associe l’essence à l’air comprimé dans une solution full hybrid. La simplicité, la robustesse et le caractère international de cette technologie la destinent au plus grand nombre. HYbrid Air constitue une étape clé pour atteindre l’objectif de 2,0l/100km. Pour y parvenir, le full hybrid essence non plug-in PEUGEOT 208 HYbrid FE explore de nouvelles technologies. Ce démonstrateur technologique, en partenariat avec Total, associe le plaisir de conduite à de faibles émissions de CO2.

 


BlueHDi : technologie exclusive de dépollution Diesel déployée sur toute la gamme à partir de 2013

Diesel HDi : un moteur d’avenir pour répondre aux enjeux de réduction d’émissions de CO2

Le moteur Diesel HDi présente un meilleur rendement énergétique qu’un moteur essence. A performance équivalente il consomme environ 25 % de carburant de moins, ce qui correspond à un gain d’émissions de CO2 de l’ordre de 15 %.

Le moteur Diesel reste donc un levier indispensable pour atteindre l’objectif politique ambitieux de 95 g/km de CO2 par kilomètre en moyenne pondérée des véhicules neufs vendus en Europe en 2020.

PEUGEOT précurseur dans l’élimination des particules

Dès la fin des années 90, PEUGEOT identifie le besoin de traiter les particules fines émises par le Diesel pour les ramener au niveau de celles des moteurs essence.

Le Filtre à Particules (FAP) lancé en première mondiale par PEUGEOT sur la 607 en 2000, élimine toutes les particules quelle que soit leur taille – fines et ultra fines – à 99,9% en nombre.

Dès 2007, la marque déploie massivement le FAP et le généralise sur l’ensemble de sa gamme, soit avant que la norme Euro 5 impose en Janvier 2011 son application à l’ensemble des véhicules Diesel des constructeurs automobiles présents en Europe.

Le FAP est un système mécanique qui piège en permanence toutes les particules dans toutes les conditions d’utilisation du véhicule, dès le démarrage du moteur, à chaud ou à froid, en ville, sur route et autoroute. Elles sont ensuite automatiquement brûlées lors de la régénération, sans aucune conséquence sur le fonctionnement du véhicule.

A la différence de ses concurrents qui ont opté pour des filtres catalysés, PEUGEOT utilise un FAP additivé. Il est le plus performant grâce à une régénération quatre fois plus rapide que les filtres catalysés, ce qui permet un fonctionnement optimal dans toutes les conditions de roulage, y compris en ville, et de limiter la consommation de carburant liée aux injections indispensables pour assurer la régénération des filtres catalysés. La technologie additivée de PEUGEOT contribue même à réduire la fraction de NO2 contenu dans les NOx.*

* Reconnu dans un rapport de l’AFSSET en 2009

BlueHDi un nouveau coup d’avance technologique sur la dépollution Diesel

BlueHDi est le système de dépollution Diesel le plus efficace du marché en termes de réduction des émissions polluantes dont les oxydes d’azote (NOx) et les particules.

Pour conserver son leadership en matière d’efficacité environnemental, PEUGEOT fait – à nouveau le premier - le choix de déployer la technologie BlueHDi sur l’ensemble de sa gamme Diesel à partir de fin 2013.

 

 

BlueHDi, c’est l’association unique de la catalyse d’oxydation, de la SCR (Selective Catalytic Reduction) et du FAP additivé. Cette implantation inédite de la SCR positionnée en amont du FAP additivé permet à la fois de réduire les émissions de NOx (oxydes d’azote) jusqu’à 90 %, d’éliminer 99,9% des particules en nombre et d’optimiser les émissions de CO2 et la consommation jusqu’à 4% (par rapport aux motorisations Diesel €5).

BlueHDi répond déjà largement à la norme Euro 6 - applicable aux nouveaux véhicules à partir de Septembre 2014 et à tous les véhicules à partir de Septembre 2015 – grâce à son efficacité.

Au-delà de l’efficacité intrinsèque du FAP additivé et de la SCR, BlueHDi propose deux avantages déterminants :

- La technologie SCR permet d’optimiser la mise au point du moteur pour favoriser la consommation et les performances spécifiques, au contraire des solutions de dépollution à la source et de pièges à NOx qui pénalisent la consommation et les émissions de CO2

- L’implantation de la SCR en amont du FAP additivé permet un traitement des émissions plus rapidement au démarrage du moteur.

De manière plus détaillée, un moteur Diesel émet des polluants issus de la combustion :

- Des hydrocarbures imbrûlés (HC)

- Du monoxyde de carbone (CO)

- Des oxydes d’azote (NOx)

- Des particules

Grâce au système de dépollution BlueHDi, ils sont éliminés en trois étapes.

Première étape : le catalyseur d’oxydation élimine les HC et le CO, ils sont transformés en eau (H2O) et en dioxyde de carbone (CO2).

Deuxième étape : la SCR (Selective Catalytic Reduction) transforme les oxydes d’azote (NOx) en eau et en azote (N2), qui est le principal constituant de l’air (78%), grâce à l’ajout d’AdBlue® (mélange d’urée et d’eau).

Troisième étape : le Filtre à Particules élimine 99,9% de particules en nombre.

Les premières applications sont :

- PEUGEOT 508 équipée de deux nouveaux moteurs 2.0 BlueHDi Euro 6 dès fin 2013

110 kW / 150 ch à partir de 4,1 l/100km ; 105 g/km de CO2

133 kW / 180 ch à partir de 4,3 l/100km ; 112 g/km de CO2

- Nouvelle PEUGEOT 308 équipée de nouveaux moteurs Euro 6 au printemps 2014

1.6 BlueHDi 88 kW / 120 ch à partir de 3,1 l/100km ; record du segment à 82 g/km de CO2

2.0 BlueHDi 110 kW / 150 ch

 

 

HYbrid Air : une étape clé vers l’hybride cœur de gamme

Avec la technologie HYbrid Air, PEUGEOT innove à nouveau au profit de l’environnement et de ses clients sur tous ses marchés. En effet, cette nouvelle chaîne de traction associe essence et air comprimé pour répondre aux enjeux automobiles.

C’est une étape incontournable vers l’objectif de réduction de la consommation à seulement 2,0l/100km. Pour y parvenir, elle s’associera à l’amélioration continue des moteurs et à l’allègement permis par de nouvelles plateformes.

HYbrid Air, l’évidence

Le cahier des charges de cette technologie comportait des objectifs clairs : la réduction substantielle de la consommation et des émissions de CO2, sur tous les continents, par une technologie accessible en prix, applicable sur les VP et les VUL des segments B et C.

Pour y répondre, HYbrid Air marie des technologies éprouvées : nouvelle génération de moteurs 3-cylindres essence, air comprimé. 80 brevets matérialisent les compétences mobilisées sur cet important travail de R&D.

Principe de fonctionnement

HYbrid Air combine deux énergies pour atteindre le meilleur rendement en fonction des différentes situations de vie. Ainsi, l’air comprimé va assister le moteur essence, voire s’y substituer, pour l’amener à ces points de fonctionnement les plus efficients lors des phases transitoires : accélérations et décollages.

Cette technologie fait appel à certains composants nouveaux dans l’univers automobiles mais largement éprouvés dans d’autres secteurs tels que l’aéronautique. HYbrid Air est constituée :

 d’un réservoir d’énergie, contenant de l’air sous pression, disposé sous la caisse dans le tunnel central,

 d’un réservoir basse pression au niveau de la traverse du train arrière et faisant office de vase d’expansion,

 d’un groupe hydraulique constitué d’un moteur et d’une pompe, installé sous le capot sur la transmission.

Cette dernière est composée d’un train épiclycloïdal piloté pour gérer la répartition entre les deux énergies. Elle remplace la boîte de vitesses mécanique et offre, en plus, des prestations d’automatisation des changements de vitesses.

Le moteur thermique est le 3-cylindres essence de dernière génération. Il bénéficie des technologies les plus modernes : optimisation de la masse et de la compacité par l’intégration maximale des composants, réduction des frottements internes par l’emploi d’un revêtement Diamon Like Carbon, thermomanagement Split Cooling pour une montée en température plus rapide, etc.

 

HYbrid Air présente ainsi le premier avantage d’être compatible de la plateforme existante au profit de l’habitabilité, de la modularité et du volume du réservoir d’essence qui sont inchangés.

3 modes : Air (ZEV), Essence, Combiné

Le superviseur va piloter les deux sources d’énergie pour atteindre le meilleur rendement global possible en fonction de la situation de vie. Le passage entre les trois modes disponibles se fait de manière totalement transparente pour le conducteur.

Dans le mode Air (ZEV), seule l’énergie contenue dans l’air comprimé fait avancer le véhicule. En se détendant, l’air occupe un espace de plus en plus important dans le réservoir d’énergie et déplace ainsi un volume d’huile correspondant. Ce dernier est un vecteur d’énergie qui alimente le moteur hydraulique couplé au train épicycloïdal. Le moteur thermique étant coupé, le véhicule se déplace sans consommer d’essence ni émettre de CO2.

Ce mode exprime sa quintessence en circulation urbaine.

En mode Essence, seul le 3-cylindres essence 1.2 VTi motorise le véhicule. Ce moteur bénéficie des dernières technologies pour présenter, par rapport à la génération précédente, une masse réduite de 21 kg, des frottements réduits de 30% ainsi qu’un thermomanagement évolué pour atteindre plus rapidement la température de fonctionnement optimale.

Ce mode est particulièrement adapté sur route et autoroute à vitesse stabilisée.

Dans le mode Combiné, les moteurs essence et hydraulique fonctionnent conjointement pour déplacer le véhicule, dans des proportions ajustées en fonction de la situation de vie pour atteindre la consommation optimale. Souple, HYbrid Air peut alimenter le moteur hydraulique à partir de deux sources. Tant que la quantité d’énergie contenue dans le réservoir d’air sous pression est suffisante pour répondre à la demande du conducteur, le moteur hydraulique fonctionne sur cette source. Puis, si nécessaire, il peut être alimenté par la pompe hydraulique en direct.

Ce mode est destiné en particulier aux phases transitoires en ville et sur route (décollages, accélérations). 

La recharge du réservoir d’énergie se pratique de deux manières. A la décélération (freinage ou lever de pied), le ralentissement est obtenu non pas par l’application des plaquettes sur les disques de frein mais par la résistance à la compression de l’air dans cet accumulateur. L’alternative consiste en la recharge par le redémarrage du moteur thermique ; dans cette situation, une partie de l’énergie produite par l’essence est employée pour comprimer l’air.

Dans les deux cas, la capacité énergétique maximale de l’accumulateur sous pression est atteinte très rapidement, en dix secondes seulement.

 

En route pour 2,0l/100km

Par sa souplesse, HYbrid Air présente de nombreux avantages. En faisant appel à des composants éprouvés, sa robustesse la rend adaptée à la diversité des conditions de route rencontrées de par les continents. Remarquable, cette technologie innovante a le potentiel pour devenir l’hybride cœur de gamme et international. Les clients des véhicules particuliers et des utilitaires légers des segments B et C éprouveront :

 une conduite urbaine en mode Air (ZEV) jusqu’à 80% du temps, donc sans consommation de carburant,

 avec, concomitamment, une réduction de la consommation de 45% en circulation urbaine,

 une souplesse de conduite grâce à l’automatisation de la transmission,

 une habitabilité et une modularité inchangées, comme la capacité du réservoir d’essence,

 la sérénité due à des composants éprouvés.

Sur la génération actuelle de véhicules du segment B, HYbrid Air réduit considérablement la consommation et les émissions de CO2. En effet, à l’issue du test de cycle d’homologation, les chiffres s’établissent à seulement 2,9l/100km et 69g/km.

HYbrid Air est une étape clé vers les 2,0l/100km en association avec d’autres avancées technologiques.

Un modèle de R&D novateur

Une idée aussi ingénieuse ne peut pas naître d’un schéma de développement classique. La technologie HYbrid Air est ainsi le résultat d’un projet ayant mobilisé 200 personnes sur un même plateau. Les expertises représentées, du développement d’une chaîne de traction à la vision stratégique en passant par les études clientèles, ont travaillé en collaboration très étroite avec les fournisseurs stratégiques, parmi lesquels Bosch.

Enfin, HYbrid Air a été développée en partenariat financier avec le Programme d’Investissements d’Avenir de l’Ademe, l’Agence française de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie.

 

208 HYbrid FE : technologies pour atteindre 2,0 l/100km

En partenariat avec Total, ce full hybrid essence non plug-in s’inscrit dans la stratégie hybride de la Marque.

HYbrid4, l’hybridation Diesel-électrique, a déjà conquis 28.000 clients en Europe par ses prestations de haut niveau. Elles lui permettent de prendre 6% des ventes sur le segment des véhicules hybrides sur ce marché.

HYbrid Air, l’association de l’essence et de l’air comprimé, réduit considérablement la consommation et les émissions de CO2. En effet, à l’issue du test de cycle d’homologation, les chiffres s’établissent à seulement 2,9l/100km et 69g/km sur un véhicule de génération actuelle. HYbrid Air est une étape clé vers les 2,0l/100km en association avec d’autres avancées technologiques.

208 HYbrid FE explore des solutions technologiques qui permettront d’atteindre cette consommation record : aérodynamique, allègement, groupe moto-propulseur, hybridation.

Un partenariat historique

Depuis 1995, PEUGEOT et Total œuvrent en commun à la réduction significative de la consommation de carburant, des émissions de CO2 et du TCO (coût total d’utilisation) des véhicules.

Initié lors du salon de Genève 2013, 208 HYbrid FE a pour objectif d’associer un véritable plaisir de conduite à de faibles émissions de CO2. Plus précisément, il s’agit de diviser par deux les émissions de CO2 de la plus propre des 208, équipée du 1.0 VTi 68, et de la doter d’accélérations d’une sportive du segment, la 208 GTi. Une véritable gageure !

De multiples innovations sont appliquées dans plusieurs domaines. :

- Aérodynamique : gain de 25%,

- Allègement : gain de 20%,

- Groupe motopropulseur : gain de 10% en consommation,

- Hybridation : récupération de 20% d’énergie sur un cycle.

Aérodynamique : gain de 25%

Les aérodynamiciens se sont emparés du style Peugeot pour le pousser à l’extrême. Le Cx est ainsi amélioré de 25%, soit une valeur légèrement inférieure à 0,25, tout en préservant l’habitabilité et le coffre.

Cette performance est atteinte notamment grâce à des éléments perceptibles de l’extérieur : plancher plat, diffuseur arrière, voies arrières resserrées de 40mm, rétroviseurs supprimés, pneumatiques Tall&Narrow  … La perméabilité de la calandre est réduite de 40% par les progrès réalisés sur la chaîne de traction.

 

 

Allègement : gain de 20%

208 HYbrid FE bénéficie de la maîtrise de la Direction Polymères de la branche Raffinage-Chimie de Total, ainsi que par ses deux filiales CCP Composites et Hutchinson, dans le domaine des matériaux composites. Leur emploi est massif pour abaisser le poids de 200kg : coque d’un seul tenant, fond plat, portières, bouclier avant, capot et ailes. L’habitacle y a également recours : panneaux de porte, console centrale et enjoliveurs d’aérateur

Les trains de type Pseudo McPherson innovent avec une lame composite montée en position transversale, qui remplace plusieurs pièces : ressorts de suspension, triangles inférieurs et barre anti-roulis.

Groupe moto-propulseur, consommation réduite de 10%

Le moteur 3-cylindres de dernière génération évolue en association à une batterie et un moteur électrique en provenance du programme Endurance de PEUGEOT Sport.

Le rendement du moteur essence (68ch – 50kW) est exploiter au mieux le volume de carburant mis à disposition. Le cycle Miller est optimisé et le taux de compression porté à 16 :1. Les pertes par frottement sont réduites de 40% grâce à un équipage mobile spécifique : revêtement de surface, dessin, équilibrage … Le moteur 1.2 VTi-FE évolue également sur le plan du refroidissement vers un minimum d’inertie thermique : faible masse du moteur, volume et débit d’eau divisés par plus de quatre.

La boîte mécanique pilotée, de série, voit son graissage est revu pour réduire le volume de lubrifiant et éviter le barbotage des pignons, consommateur d’énergie.

Total Lubrifiants a développé une huile prototype, offrant un gain de 3%, ainsi que des graisses pour les arbres de transmission et leurs joints homocinétiques. L’huile hautes performances, de grades 0W12, développe ses propriétés très rapidement avec un temps réduit de montée en température. Optimisée en frottement, elle conserve à chaud comme à froid un avantage par rapport aux meilleures références du marché.

Hybridation, 20% d’énergie récupérée sur un cycle

L’architecture est spécifique avec la machine électrique fixée à la couronne du différentiel. Cette disposition permet de réaliser la marche arrière, par inversion du sens de rotation, d’assurer la fonction de démarreur et donne accès à du roulage ZEV, c’est-à-dire en électrique pur. La machine électrique allie puissance et légèreté puisque, pour seulement 7kg, elle développe 30kW en moteur et 100 kW en frein.

 

Lors des phases de ralentissement, que ce soit au lever de pied ou au freinage, le véhicule est décéléré en priorité par le moteur électrique. Le circuit hydraulique n’intervient qu’à la fin du freinage lors de l’accostage. Durant cette phase, le moteur électrique fonctionne en récepteur pour récupérer l’énergie et recharger la batterie Lithium-ion. Puis, lors des accélérations, cette énergie est restituée et assiste le moteur essence.

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