Résumé -Écosuralimentation des moteurs à essence : une voie efficace pour réduire les émissions de CO 2 -En vue d'atteindre les engagements pris pour 2008 en matière de réduction des émissions de CO 2 de l'ensemble du parc de véhicules, la R&D moteur explore différentes solutions. Du point de vue des émissions de CO 2 , les moteurs à essence souffrent d'un handicap en comparaison avec des motorisations Diesel. La réduction de la taille des moteurs à essence (downsizing) est une voie prometteuse pour améliorer le rendement des moteurs et fait donc l'objet de recherches intensives. À long terme, l'objectif pourrait être une réduction de moitié de la cylindrée des moteurs. Des résultats issus de calculs de simulation véhicule montrent que, même un downsizing aussi poussé que celui-ci ne sera pas suffisant pour amener l'ensemble du parc de véhicules à essence aux niveaux de CO 2 visés. Cela sera tout juste suffisant pour atteindre les objectifs de 2008 pour un véhicule du segment moyen, motorisé par un petit moteur de 0,8 l en remplacement d'un moteur à essence 1,6 l d'aujourd'hui. La réduction des émissions de CO 2 dans un tel cas est de 18 % dans des conditions de fonctionnement moteur chaud. Des améliorations supplémentaires doivent également être obtenues en ce qui concerne les consommations spécifiques des moteurs à essence, notamment pour les véhicules plus gros. L'IFP a développé une approche innovante en couplant deux technologies, bien placées en termes d'économie d'énergie, que sont l'injection directe d'essence et le turbocompresseur avec une redéfinition des lois de distribution des soupapes. Ceci a été testé sur un moteur de 1,8 l. Un balayage de la chambre de combustion, non conventionnel sur des moteurs turbocompressés, devient alors possible. La résistance au cliquetis du moteur et son rendement volumétrique sont améliorés. Les interactions fines entre la combustion, le turbocompresseur et la distribution ont été analysées et optimisées. On obtient une augmentation significative des performances spécifiques du moteur en termes de couple et de puissance, tout en conservant de bons niveaux de consommation spécifique sur l'ensemble de la plage de fonctionnement moteur. Le couple spécifique, atteint à 1250 tr/min, a été progressivement accru de 50 % et est aujourd'hui proche de 1,7 MPa de PME, alors que la puissance maximale est de 83 kW/l avec une consommation spécifique d'environ 300 g/kWh. Ce type de moteur 1,8 l se présente comme un compétiteur intéressant pour remplacer les actuels gros moteurs à essence de 2,5 à 3 l de cylindrée. Oil & Gas Science and Technology -Rev. IFP, Vol. 58 (2003) Abstract -Downsizing of Gasoline Engine: an Efficient Way to Reduce CO 2 Emissions -In order to meet commitments in terms of vehicle CO 2 emission reduction for the whole fleet of cars for the year 2008, engine research and development is today exploring several fields. From CO 2 point of view, gasoline engines suffer from an handicap in comparison to Diesel engines. Reduction of size of gasoline

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Résumé -Le gaz naturel, un carburant adapté pour les véhicules urbains : cas du démonstrateur Smart -La réduction des gaz à effet de serre est un objectif important qui concerne l'ensemble des consommateurs dont notamment le secteur industriel. En ce qui concerne l'automobile, l'engagement pris par les constructeurs européens (diminution des émissions de CO 2 émis par le parc commercialisé à 140 g/km sur cycle normalisé d'ici 2008) répond aux recommandations de la Commission européenne en la matière. La réduction sensible du CO 2 émis par les automobiles nécessite une réduction de la consommation globale de carburant. L'utilisation de carburants avantageux sur le plan du rapport H/C est également une voie efficace. Une solution technologique pertinente pour la réduction de la consommation spécifique des moteurs consiste à en réduire la cylindrée, approche communément appelée « downsizing » ou « éco-suralimentation ». Compte tenu de ses propriétés physico-chimiques, le gaz naturel est un carburant parfaitement adapté pour réduire ces émissions de CO 2 ; il présente en effet un rapport H/C élevé (proche de 4) permettant un gain de l'ordre de 23 %, et des réglages de la combustion à très haut rendement (indice d'octane proche de 130). L'objectif majeur de ce projet a été de démontrer l'intérêt du gaz naturel en tant que carburant vis-à-vis de la réduction des émissions de CO 2 . La première étape a consisté à optimiser le moteur pour un fonctionnement dédié (pistons pour un rapport volumétrique de compression augmenté, bielles renforcées, vilebrequin, etc.), puis la combustion a été optimisée grâce à des essais au banc moteur où les cartographies de base ont été réalisées. La suralimentation par turbocompresseur et le calage de distribution ont été particulièrement travaillés pour maintenir des performances en puissance comparable au moteur essence. L'optimisation s'est poursuivie sur le véhicule dont les derniers résultats obtenus confirment le faible niveau de CO 2 , 90 g CO 2 /km ce qui représente une diminution de 27 % par rapport à l'essence, le respect des normes EURO IV et un agrément de conduite conforme aux attentes client. Abstract