Bonjour Grison,
j'ai effectivement tapé plus vite sur le clavier que la diction de mon cerveau. Oui je voulais bien dire du 12 vers le 42, autant pour moi
Voici ci-dessous un copier / coller d'un extrait de l'argus de l'automobile du 5.12.2002 tiré du site web de pboursin :
Bonne lecture
A+
Franck
Avec leurs 14 volts, nos berlines actuelles sont au bord de l'apoplexie. Jugé indispensable pour faire face à la multiplication des fonctions électriques à bord, le 42 volts tarde pourtant à faire son apparition.
Sur le papier, le 42 volts est incontournable pour l'industrie de l'automobile. Avec la prolifération des fonctions électriques et l'arrivée de solutions prometteuses, son avènement, qui en 1999 ne faisait aucun doute et était prévu pour 2002, semble tarder. Pourtant, si les grands équipementiers (Delphi, Valeo, Visteon...) sont prêts, les meilleures prévisions n'annoncent pas de production en grande série avant 2008. Même si, comme l'affirme Mike Dowsett, responsable de la recherche du secteur électronique de Visteon Europe, "Il y aura toujours un ou deux programmes de production à faible volume au cours des deux prochaines années", ces applications resteront marginales.
Pour bien comprendre l'intérêt de l'augmentation de la tension à bord des véhicules, il est indispensable de se rappeler de ses cours de physique et de la formule reliant la puissance, la tension et l'intensité P = U x I (P représente la puissance en watts, U est la tension exprimée en volts, et I est l'intensité en ampères). Cette formule sera la clé de voûte de la démonstration qui va suivre.
Sur les premières voitures des années 1900, totalement dépourvues d'équipements électriques de confort, la tension aux bornes de la batterie était de 6 volts. Elle n'était alors utilisée que pour le démarrage, l'alimentation des bougies d'allumage et l'éclairage le besoin de puissance à bord n'était alors que de 300 watts. Grâce à notre formule, on peut démontrer que l'intensité qui passait dans les fils à cette époque était de 50 ampères (300 W : 6 V = 50 A). Mais, pour pallier la demande plus importante de réaliser ces futures batteries, pour Exide, celle au plomb (technologie actuelle) est la mieux adaptée pour une production en grande série. L'équipementier a mis au point une version sans entretien de 36 V au plomb et acide spiralé. Celle-là offre un meilleur rapport du prix par kW/h par rapport aux technologies nickel et hydrures puissance qui dépassait les 600 watts à la fin des années 60 (apparition du dégivrage arrière, des essuie-glaces arrière, des phares additionnels, etc.), la tension est passée à 12 volts. L'intensité était encore de 50 A (600 W : 12 V = 50 A). La hausse de tension a donc permis de maintenir l'intensité et de conserver des fils de même diamètre. Mais, aujourd'hui, le besoin en puissance d'une voiture peut atteindre 2 000 watts. Avec la formule énoncée plus haut, on en déduit une intensité de 166 A (2000 W : 12 V = 166 A). Si cela est encore supportable pour le faisceau électrique, on arrive à une situation critique. D'autant que la puissance nécessaire à bord des véhicules qui seront produits d'ici à 2005 pourrait atteindre 5 000 W pour un modèle de haut de gamme.
Le problème est d'autant plus important au moment du démarrage que, à cet instant, la tension aux bornes de la batterie chute à 10 volts pour une puissance délivrée d'environ 3 000 watts. Cela induit une intensité de 300 A, qui passe dans le faisceau électrique. Plus l'intensité dans un fil électrique est élevée, plus sa section doit être importante, sous peine d'échauffement. En outre, les pertes électriques ne sont pas négligeables. Le passage à une tension plus élevée est donc indispensable pour abaisser l'intensité qui circule dans les fils, donc diminuer la masse du faisceau électrique de la voiture. Les pertes de courant en seront réduites d'autant. Enfin, tous les projets proposés par les équipementiers sont très gourmands en électricité.
Certains modèles vont en effet adopter des organes électriques destinés à atténuer la pollution du moteur ou à améliorer la sécurité active ou le confort des voitures : pare-brise chauffants, commandes électriques (systèmes by wire) pour les freins ou la direction, ainsi que des soupapes à commande électrique, une pompe à eau électrique, etc. De plus, ces techniques peuvent difficilement être réalisables avec une tension d'alimentation de 14 volts pour des raisons d'encombrement et de poids. Comme le souligne Denis Chapuis, responsable du développement 42 volts chez PSA Peugeot Citroën, "Certains de ces systèmes, comme la direction et le freinage électriques, sont réalisables en 14 volts pour des petites voitures, mais pas pour de plus gros modèles." Et, d'après Jean-François Sarrau, chef de projets recherche chez Exide, "l'arrivée prochaine de l'alterno-démarreur intégré devrait rapidement nécessiter l'utilisation du 42 volts". Et de préciser, "pas lorsqu'il est utilisé seulement pour la fonction stop and go, mais lorsqu'il agira comme un véritable moteur électrique d'appoint". Enfin, le passage au 42 volts pose un autre problème son prix. Mike Dowsett précise que "le facteur le plus important qui retarde la mise en oeuvre du 42 volts aujourd'hui est son coût pour le constructeur". Il ajoute que "bien que le 42 volts soit très intéressant sur le plan de la fonctionnalité, le coût du passage de 12 volts à 42 volts l'emporte sur les avantages". Donc, comme les constructeurs hésitent à investir dans cette hausse de tension, les équipementiers doivent travailler d'arrache-pied pour optimiser leurs systèmes afin qu'ils fonctionnent sous 12 volts.
Ainsi, des dispositifs tels que I'alterno-démarreur intégré ont été améliorés de manière à obtenir des niveaux de production d'énergie de 3 000 watts avec la tension actuelle. Mike Dowsett explique que "Visteon a développé un système stop and go fonctionnant sous 12 volts qui assure un démarrage aussi rapide que celui d'un véhicule dopé à 42 V (environ 350 ms)". C'est aussi le cas d'autres équipementiers, comme Delphi. Le docteur John Botti, responsable du centre technologie et innovation, précise que "l'équipementier Delphi est prêt, mais qu'il ne fera rien de sa propre initiative. C'est aux constructeurs de se décider". Ce qu'ils devraient faire assez rapidement en ces temps de lutte antipollution. Il faut néanmoins tenir compte du fait que la consommation électrique à bord d'une voiture n'est pas gratuite. Celle-là a même un effet direct sur la consommation de carburant. Par exemple, pour 100 watts utilisés, la consommation de carburant augmente de 0,17 l aux 100 km pour un modèle à essence, et de 0,15 l pour un Diesel.
Pour limiter les coûts du passage au 42 volts, la solution devrait être l'adoption de deux réseaux de tension à bord du véhicule, avec deux batteries. Le premier réseau, utilisé pour la fonction stop and go et certains gros consommateurs, serait de 42V. Pour l'éclairage (projecteurs halogènes, feux arrières à lampe, etc.) et les autres fonctions, la tension d'alimentation serait de 12 V. Quoi qu'il en soit, les filaments des ampoules ne supportent pas les tensions trop élevées trop fins et soumis à de nombreuses vibrations, leur durée de vie serait donc ridicule. A moins de modifier complètement la fabrication des ampoules, ces dernières ne seront pas soumises à une tension supérieure à 12 volts avant longtemps...
En conclusion, comme le souligne un équipementier : "Nous sommes prêts à assumer le 42 volts, et cela dans un délai très court. La balle est dans l'autre camp". Car ce sont les constructeurs qui restent maître d'oeuvre de la fabrication de leurs voitures.
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