MCE-5 VCRi : repousser les limites de la réduction de consommation de carburant

Il est prêt

Le MCE‑5 VCRi est une composante essentielle
du mix technologique appliqué aux moteurs à essence,
pour servir les objectifs 2020-2025 de réduction des émissions automobiles

Il faut jusqu’à 20 ans et parfois plus pour développer une nouvelle motorisation. Avec un tel délai, il est difficile de prévoir ce que sera le contexte économique, énergétique, environnemental et réglementaire quand cette nouvelle motorisation sera commercialisée. Pour éviter de se retrouver dans l’impasse avec des motorisations mal adaptées, il est essentiel pour les constructeurs automobiles d’explorer diverses voies technologiques capables de s’accommoder de divers scénarios, du plus probable au moins probable.

Il a fallu 10 années pour aller du principe
au premier moteur multicylindres MCE‑5

Le MCE‑5 VCRi n’échappe pas à cette règle :
la R&D est longue, risquée et coûte cher

Forgeage des crémaillères de piston. Le MCE‑5 VCRi
est une technologie où les risques fonctionnels et
industriels résiduels sont extrêmement faibles

Les moteurs MCE‑5 VCRi 4 cylindres bi-turbo
tournent au banc d’essai en version MPFI ou GDI

Développer une nouvelle motorisation est difficile, à tel point que de belles promesses peuvent se transformer en échec pour des raisons préalablement non identifiées. C’est pour cela qu’une démonstration technique la plus poussée possible est nécessaire, qui intègre chaque critère sans en négliger aucun. Une motorisation trop bruyante, trop lourde, trop encombrante, trop chère, pas assez performante, pas assez efficace au plan énergétique ou trop polluante, sera abandonnée pour des raisons fonctionnelles, industrielles ou économiques. Quand bien même on voudrait insister et produire quand même cette technologie, elle se verrait sanctionnée par le marché, par la réglementation, ou par les deux à la fois.

Ces démonstrations techniques nécessitent des efforts en Recherche & Développement (R&D) sur de longues années. La R&D est chère, risquée, et consomme du temps et des ressources humaines considérables. Il faut parfois développer 4, 5 voire 10 approches technologiques pour en identifier une seule capable d’être mise sur le marché. Pour cela, il faut consentir à d’énormes investissements sur de longues périodes de temps.

Aujourd’hui, l’automobile s’appuie finalement sur peu d’approches technologiques pour assurer le succès de son cœur de marché : le moteur à essence. Il s’agit principalement de l’injection directe couplée à la suralimentation par turbocompresseur et de la Variable Valve Actuation (VVA). L’EGR externe refroidie compte également, plus marginalement, parmi les évolutions possibles. L’hybridation est quant à elle davantage un dispositif de transmission qu’une motorisation : le seul convertisseur d’énergie primaire disponible sur le véhicule reste le moteur thermique. Hormis la récupération d’une partie de l’énergie perdue au freinage, l’hybridation n’a d’autre fonction que d’éviter d’utiliser le moteur thermique à très faibles puissances, là où son rendement est mauvais. On le comprend, si le rendement du moteur thermique était excellent sur toute sa plage d’utilisation, l’hybridation ne lui serait d’aucune utilité : c’est donc bien le rendement du moteur thermique qu’il faut améliorer avant tout.

GDI turbo, VVA et EGR externe sont efficaces mais insuffisants pour atteindre 95 g de CO2/km en 2020 et 70 g en 2025 sans redéfinition des véhicules eux-mêmes. Si aucune solution n’était trouvée pour améliorer l’efficacité des moteurs thermiques dans ces délais, on assisterait à une dégradation progressive des performances des véhicules. En effet, en l’absence de moteurs thermiques à la fois bon marché, économes et performants, la réduction des performances resterait la seule solution pour abaisser les émissions de gaz à effet de serre dans les proportions recherchées. Ceci se ferait au prix de la disparition progressive des segments moyen à haut de gamme et de la détérioration de la rentabilité de l’ensemble de la filière automobile. Ceci s’accompagnerait également d’une dépréciation de l’image de l’automobile qui ne serait plus un objet de plaisir et de valorisation sociale, mais un simple outil permettant de se déplacer.

Ces considérations donnent à la technologie MCE‑5 VCRi toute sa valeur. La preuve est faite de son efficacité et elle constitue le principal « maillon manquant » à l’efficacité énergétique des moteurs à essence. Ses qualités intrinsèques permettent de réduire la consommation au-delà de ce que permet l’injection directe, la suralimentation et la VVA. Combiné avec ces technologies, le taux de compression variable intelligent proposé par la technologie MCE‑5 VCRi va permettre une réduction supplémentaire de la consommation en carburant d’au minimum 10 % sur les plus petits véhicules, et jusqu’à 35 % sur les gros véhicules à hautes performances.

Objet d’une R&D intensive depuis 12 ans, le MCE‑5 VCRi est une technologie où les risques fonctionnels et industriels résiduels sont extrêmement faibles. Les moteurs MCE‑5 VCRi existent en monocylindres, en 4 cylindres à double suralimentation, en injection directe d’essence, et équipent des véhicules démonstrateurs. Les résultats qui en sont obtenus dépassent les objectifs initiaux que s’était fixé la société MCE‑5 DEVELOPMENT en 2000. La technologie MCE‑5 VCRi est soutenue depuis plus de 10 ans par l’État français et réunit aujourd’hui un consortium de sociétés industrielles capables de la produire en grande série dès 2015-2016. Les premiers moteurs conformes aux spécifications de certains constructeurs seront prêts à entrer dans un processus d’industrialisation dès 2014. Le MCE‑5 VCRi peut s’intégrer à tous types de véhicules sans modification de châssis. Il est transparent pour l’utilisateur final, et il peut être produit en grande série à échéance de mise en application des normes et objectifs de réduction de la consommation les plus contraignants en Europe et aux USA.

Le fait qu’elle soit d’ores et déjà prête à entrer dans un processus de développement en industrialisation fait de la technologie MCE‑5 VCRi une option crédible à court terme pour une évolution rapide de la motorisation automobile.