A introduction generale b les moteurs adaptés aux voitures





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1ère S

BARON Benjamin

FLORENT Sébastien

KESSAVDJEE Mounir


multijet.jpg





Quel avenir pour nos voitures ?




Moteur Diesel Fiat Multijet

Quel avenir pour nos voitures ?

A)INTRODUCTION GENERALE

B)Les moteurs adaptés aux voitures

C)INTRODUCTTION – ORIGINE DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE

D)MOTEUR A EXPLOSION

E)MOTEUR A PISTONS ROTATIFS - MOTEUR WANKEL

F)MOTEUR DIESEL

G)PILE A COMBUSTIBLE

H)VOITURE HYBRIDE

I)CONCLUSION

J)Les combustibles adaptés aux moteurs

  1. INTRODUCTION

K)LES CARBURANTS D’ORIGINE FOSSILE

L)LES BIOCARBURANTS

M)L’ELEMENT HYDROGENE

N)CONCLUSION

O)Bilan et enjeux au niveau du développement durable

  1. AU NIVEAU ENVIRONNMENTAL : CONSOMMATION ET POLLUTION

P)AU NIVEAU ECONOMIQUE

Q)MOYENS POUR REMEDIER AU PROBLEME DE LA POLLUTION

R)CONCLUSION

S)CONCLUSION GENERALE

T)ANNEXE

  1. LEXIQUE

U)BIOGRAPHIES

V)SOURCES

W)REMERCIEMENTS

X)SYNTHESES PERSONNELLES




  1. Introduction générale


Alors que la crise pétrolière fait aujourd’hui la une de l’actualité, nous avons voulu en étudier ses conséquences sur l’automobile.

Le pétrole est une matière première qui intervient dans de nombreux domaines (carburants, combustibles, gaz, revêtement bitumineux …). Il intervient surtout dans le domaine des transports ; cette part s’est accrue de 1973 à aujourd’hui : elle est en effet passée de 42% à 58%. De plus, 90% des moyens de transports utilisent le pétrole. De même, la demande globale de cette matière première est passée de 2 milliards de tonnes en 1970 à 3 milliards en 2006.

La cause directe de cette crise est due à la disparition des réserves connues de pétrole. On prévoit en effet leur épuisement en 2045 – 2050.
Le prix du pétrole augmente. Après être resté stable du milieu des années 1980 à la fin des années 1990, le prix du baril de pétrole est de nouveau à la hausse : en quelques années, il a connu plusieurs envolées successives, passant d’environ 15 dollars en 2000, à cinq fois plus au printemps 2006, retrouvant ainsi son niveau de 1979.
Cependant d’autres paramètres interviennent : par exemple, la hausse du parc automobile. En l’espace de 50 ans, le parc automobile mondial a été multiplié par neuf : on comptait environ 100 millions de véhicules en 1956, aujourd’hui, il y en a plus de 900 millions. Depuis 1973, il est passé de 300 millions à 900 millions aujourd’hui ; soit une augmentation de 200% à rapprocher des 40% d’augmentation de la demande de pétrole pour les besoins du transport mondial sur la même période.
De plus, la combustion de carburants à base de pétrole créée de la pollution et aggrave l’effet de serre par l’émission de gaz nuisant à ce phénomène notamment (dioxyde de carbone, méthane…). Une utilisation massive de ce type de ressource entraîne donc une dégradation de la situation planétaire.

Depuis une trentaine d’années, lors de la prise de conscience du risque encouru, des mesures et des technologies sont développées et expérimentées. Par exemple, depuis les années 1970, l’utilisation de nouveaux carburants dits « biocarburants » a été encouragée par les Etats-Unis et d’autres pays, dont le Brésil.

On a vu précédemment que la consommation de pétrole n’est pas proportionnelle à l’augmentation du parc automobile mondial depuis 1973 jusqu’à nos jours. Ceci traduit les résultats obtenus par les constructeurs automobiles pour la réduction de la consommation de carburant.

D’un point de vue technique, d’autres filières ont été exploitées, comme la pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène, la voiture hybride... Des améliorations ont été apportées sur les moteurs et les carburants déjà existants, tant au niveau environnemental que technique (meilleur rendement, meilleures performances…).
Ceci nous amène à poser les questions suivantes auxquelles nous allons ensuite essayer de répondre :

  • Quelles seront les solutions envisagées pour assurer l’avenir de l’automobile ?

  • Quelles seront les nouvelles sources d’énergie lors de l’« après pétrole » ?

  • Quelles seront les conséquences économiques et sociales de ces changements ?



Pour tenter de répondre à ces problématiques, nous allons traiter :

  • dans un premier temps, les différents types de moteurs qui sont et seront adaptés aux voitures ;

  • dans un second temps, nous étudierons les carburants et combustibles nécessaires au fonctionnement de ces moteurs ;

  • puis dans un troisième et dernier temps, les enjeux de ces technologies au niveau du développement durable, c'est-à-dire tant d’un point de vue politique, social, et environnemental qu’économique.


Dans la suite du texte, les termes notés en bleu sont définis dans le lexique. Les personnalités répertoriées en violet ont leurs biographies présentes à la fin du dossier.



Quel avenir pour nos voitures ?

Moteurs, Carburants, enjeux au niveau du développement durable




Le carburant adapté aux voitures détenant le monopole est incontestablement l’essence. Néanmoins, les ressources nécessaires à la fabrication de cette dernière sont limitées et possèdent divers inconvénients. C’est pour cette raison que diverses études sont menées afin d’apporter une solution valable sur les court et long termes.
















A)INTRODUCTION GENERALE 2

B)Les moteurs adaptés aux voitures 2

C)INTRODUCTTION – ORIGINE DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE 2

D)MOTEUR A EXPLOSION 2

E)MOTEUR A PISTONS ROTATIFS - MOTEUR WANKEL 2

F)MOTEUR DIESEL 2

G)PILE A COMBUSTIBLE 2

H)VOITURE HYBRIDE 2

I)CONCLUSION 2

J)Les combustibles adaptés aux moteurs 2

K)LES CARBURANTS D’ORIGINE FOSSILE 2

L)LES BIOCARBURANTS 2

M)L’ELEMENT HYDROGENE 2

N)CONCLUSION 2

O)Bilan et enjeux au niveau du développement durable 2

P)AU NIVEAU ECONOMIQUE 2

Q)MOYENS POUR REMEDIER AU PROBLEME DE LA POLLUTION 2

R)CONCLUSION 2

S)CONCLUSION GENERALE 2

T)ANNEXE 2

U)BIOGRAPHIES 2

V)SOURCES 2

W)REMERCIEMENTS 2

X)SYNTHESES PERSONNELLES 2

Y)Constitution 9

Z)Fonctionnement 9

AA)Cycle de Beau de Rochas 10

AB)Technique 12

AC)Avantages et inconvénients 12

AD)Avantages 12

AE)Inconvénients 13

AF)Refroidissement 15

AG)Refroidissement à air 15

AH)Refroidissement liquide 15

AI)Refroidissement à huile 15

AJ)Architectures des moteurs à explosion 15

AK)Caractéristiques 15

AL)Architecture des moteurs à explosion 18

AM)Illustrations 19

AN)Bilan : avantages et inconvénients du moteur à explosion 19

AO)Avantages 19

AP)Inconvénients 19

AQ)Inconvénients 21

AR)Admission 23

AS)Compression de l’air 23

AT)Injection 23

AU)Echappement 23

AV)Rendement d’un moteur Diesel 23

AW)Inconvénients 24

AX)Fonctionnement (réactions) 27

AY)Applications 28

AZ)Tableau récapitulatif des différentes technologies de piles à combustible 29

BA)Un haut rendement énergétique 31

BB)Silencieuses 31

BC)Emissions limitées 31

BD)Modularité     32

BE)Diverses températures de fonctionnement 32

BF)Pas de parties rotatives 32

BG)Inconvénients 32

BH)Le coût 32

BI)Poids et volume 33

BJ)Durée de vie 33

BK)Gestion thermique du module 33

BL)Avantages 35

BM)Inconvénients 35

BN)Critiques 35

BO)Les combustibles adaptés aux voitures 40

BP)Les carburants d’origine fossile 40

BQ)Essence 40

BR)Indice d’octane 41

BS)Caractéristiques 41

BT)Différentes valeur d’indice d’octane 42

BU)Différents types d’essence 42

BV)Prix de l’essence 42

BW)Consommation 43

BX)Le Gazole et le fioul 43

BY)Le fioul 44

BZ)Caractéristiques 44

CA)Utilisations 44

CB)Cadre légal en France 44

CC)GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié) 44

CD)Caractéristiques 44

CE)Stockage 44

CF)Utilisation des GPL 45

CG)Bilan écologique du GPL 45

CH)Les biocarburants 45

CI)Différentes huiles 47

CJ)Huile d’algue 48

CK)Huile d’amande 48

CL)Huile d’arachide 48

CM)Huile de colza 48

CN)Huile de lin 49

CO)Huile de maïs 49

CP)Huile d’olive 49

CQ)Huile de palme 49

CR)Huile de sésame 49

CS)Huile de tournesol 49

CT)Huile de moutarde 50

CU)Le recyclage des huiles de friture et d’autres résidus gras 50

CV)Conservation 50

CW)Utilisation de l’HVC comme carburant 50

CX)Utilisations 51

CY)Les législations 51

CZ)En France 51

DA)En Allemagne 52

DB)En Espagne 52

DC)Bioéthanol 52

DD)Mélanges avec l’essence 52

DE)Du bioéthanol à l’ETBE 52

DF)Moteurs à éthanol 53

DG)La production de bioéthanol dans le monde 53

DH)L’avenir du bioéthanol 54

DI)Le BtL 54

DJ)Production et procédé de synthèse moderne 55

DK)Biodiesel ou diester et EMHV (Ester Méthylique d'Huile Végétale) 55

DL)Performances comparées avec les autres carburants 56

DM)Impact environnemental 56

DN)La marche du biodiesel 56

DO)Le diester français 57

DP)Procédés de fabrication 57

DQ)Le transport de l’hydrogène 58

DR)Le stockage de l’hydrogène 58

DS)Le transfert de l’hydrogène 58

DT)Utilisation de l’hydrogène 59

DU)Hydrogène et pile à combustible 59

DV)En conclusion 59

DW)Le méthanol 60

DX)Utilisations 60

DY)Production de méthanol dans le monde 61

DZ)Au niveau européen 74

EA)Au niveau Français (chiffres de 2005) 76

EB)Pollution du puits à la roue 82

EC)Emissions de CO2 83

ED)Emission de gaz à effet de serre 84

EE)La pollution sonore 88

EF)Le recyclage des véhicules 88

EG)Pollutions maritimes 88

EH)Carburants d’origine fossile 95

EI)L’essence et le gazole 95

EJ)Le GPLc 98

EK)Biocarburants 99

EL)Elément hydrogène 100

EM)Méthanol 100

EN)Mortalité routière (chiffres de 2004) 102

EO)Les autres coûts 105

EP)Dégradation de la nature et de l’environnement 105

Coûts urbains, aménagemeent du territoire et consommation d’espace 105

EQ)Au niveau agricole 105

ER)Au niveau de la géopolitique mondiale 105

ES)Conventions environnementales 111

ET)salon automobile 113

EU)ANNEXE 116

EV)Biographies 128

EW)Sources 131

EX)Remerciements 132

EY)Synthèses personnelles 133

EZ)Sébastien FLORENT 135

FA)Mounir KESSAVDJEE 136





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