La voiture du futur - les avancées scientifiques et technologiques

Résumé du document

Passant d'un modèle monoplace à l'état de prototype avec une grande cuve en guise de réservoir, à une version rentabilisant mieux la consommation de carburant, un meilleur confort, et une meilleure apparence, l'engin motorisé qu'était la voiture à ses débuts n'a que très peu évolué en plus de deux siècles.

Face aux défis environnementaux, énergétiques et face au besoin  d'une population mondiale augmentant de plus en plus, les constructeurs doivent répondre à ces contraintes, vitales pour notre survie même sur la planète. Ces principaux défis amènent les constructeurs à envisager la voiture autrement, ce qui nécessite de nombreuses années de R&D, et qui offre enfin la possibilité à la voiture d'accepter d'importantes évolutions qui ont commencé à s'amorcer avec l'apparition de l'informatique à bord du véhicule. Puis vint ensuite le concept extérieur et intérieur, qui doit répondre à de nouvelles normes, en termes d'espace et de confort, mais surtout de poids, de sécurité, de conduite et surtout d'écologie.

Cependant, nous nous intéresserons principalement à la motorisation automobile et à son évolution, car elle constitue le principal élément et nécessite le plus d'ingéniosité pour surmonter des contraintes énormes et se détacher d'un modèle vieux de 200 ans. De quelles manières pouvons-nous envisager la nouvelle voiture répondant à de nouvelles exigences ? *

La propulsion proprement dite est l'un des aspects les plus importants dans l'automobile et les scientifiques sont de nos jours à la recherche d'un système de propulsion qui pourrait remplacer les moteurs fonctionnant à partir du pétrole, ressource qui commence à tarir avec le temps. Le moteur électrique est différent des autres moteurs puisque c'est un des rares moyens de propulsion à ne pas tirer son énergie de la “chaleur du feu“. Son fonctionnement repose sur la transformation d'énergie électrique en énergie mécanique.

Si le véhicule électrique préfigure comme l'une des meilleures alternatives pour nos déplacements de demain, c'est avant tout un véhicule qui est utilisé depuis plus d'un siècle et dont des millions d'unités (tous véhicules électriques confondus) circulent tous les jours.

Extraits

[...] La compression : La rotation du piston comprime le mélange d'air et essence. Détente : La bougie crée une étincelle qui allume le mélange. Cette explosion pousse le piston dans une rotation. Échappement : La rotation du piston expulse le gaz brûlé et qui va alors à l'extérieur du moteur. Ce moteur reste cependant très marginal et sa construction a toujours été minoritaire. C'est le groupe automobile Mazda qui a commencé la production d'automobiles propulsées par un moteur rotatif, en même temps que Citroën, qui est désormais le seul constructeur au monde à équiper, en 2005, sa série RX8 avec le moteur Wankel. [...]

[...] Ces nouveaux systèmes, dont certains sont encore à l'état de prototype, pourront-ils révolutionner l'automobile ? Ces nouvelles technologies étant très nombreuses, nous en étudierons seulement quelques-unes. λ Support à la conduite - Les roues électriques Ces roues électriques, présentées par les deux constructeurs Michelin et Valéo lors du mondial de l'automobile 2008, pourraient représenter une avancée de taille dans l'industrie automobile. Le système de ces roues est tout à fait innovant : elle comporte à la fois un moteur électrique et une suspension. [...]

[...] On peut dire oui car avec de nouvelles innovations telles que la roue électrique, on peut déjà penser à une voiture sans moteur sous le capot ce qui serait totalement différent des voitures actuel. La sécurité aussi peut opérer un changement radical de l'automobile. On peut même penser qu'à l'avenir le conducteur soit assisté d'un ordinateur pouvant l'aider en toute circonstance. Conclusion Une nouvelle voiture répondant à de nouvelles exigences peut donc être conçue selon différents critères. Nous avons tout d'abord montré le fait que le modèle automobile actuel, vieux de 200 ans, doit d'abord se détacher de son système de propulsion polluant et couteux avec l'envolée récente du prix du pétrole. [...]

[...] Principe de fonctionnement de la dynamo : c'est un appareil électrique qui, en absorbant de l'énergie mécanique produit un courant continu dont la tension dépend de la vitesse de rotation. La production du courant se fait par une bobine tournant grâce au champ magnétique d'un aimant. Inversement, on montrera ensuite qu'un corps parcouru par un courant électrique que l'on place près d'un aimant est soumis à une force : on peut donc convertir l'énergie électrique en énergie mécanique : c'est le principe du moteur électrique. L'un des exploits les plus mémorables de ce moteur a eu lieu en 1899. [...]

[...] Le Cx est déterminé par le constructeur en soufflerie. Cependant, le Cx n'est pas à lui seul l'indicateur de la qualité aérodynamique. On doit également connaitre la surface projetée orthogonalement à la trajectoire. Cette surface est appelée surface frontale notée S. Une voiture parfaite qui aurait donc le meilleur coefficient de pénétration dans l'air aurait la forme d'une goutte d'eau et mesurerait environ 5 mètres. Qui plus est, cette voiture devrait à l'arrière, se resserrer sur toute sa longueur or, à l'heure actuelle, on produit des véhicules à l'arrière tronqué. [...]