BMW Concept EfficientDynamics : Présentation

En plus des mesures prises à l’intérieur des moteurs – mesures allant de la réduction des frottements internes et de la reconception des chambres de combustion à la High Precision Injection sous forme d’injection en mélange pauvre sur les moteurs à essence et à l’injection à rampe commune de la toute dernière génération sur les diesels en passant par l’optimisation de la combustion, de la canalisation d’air et de la suralimentation par turbocom-presseur – des innovations spécifiques à chaque voiture veillent à améliorer encore leur caractère économique. Ces innovations contribuent de diverses manières à convertir la puissance produite par les moteurs de façon encore plus efficace en dynamisme de conduite. Elles déploient leur effet dans différentes plages de charge et états de fonctionnement et assurent ainsi que le gain d’efficacité se traduit par des gains de consommation mesurables dans la conduite quotidienne sur toutes les voitures animées par les nouveaux quatre cylindres.

Fonction start-stop automatique : consommation zéro au ralenti

Afin d’éviter la consommation de carburant lorsque le moteur tourne au ralenti pendant des moments prolongés, par exemple à des intersections ou dans
un embouteillage, les nouveaux moteurs diesel et essence sont associés à une fonction start-stop automatique – Auto-Start-Stop chez BMW – sur les voitures à boîte de vitesses mécanique. Cette fonction est activée dès que la voiture s’arrête, que le levier de vitesses est amené au point mort et que le conducteur lâche la pédale d’embrayage. Pour redémarrer, il suffit d’enfoncer la pédale d’embrayage et le moteur est immédiatement relancé. Le démarreur électrique et la batterie de démarrage sont spécialement conçus pour les contraintes résultant des démarrages supplémentaires.

L’Auto-Start-Stop est systématiquement activé à chaque fois que le moteur est lancé. La coupure automatique du moteur intervient à partir du moment où l’huile moteur a atteint la température de service requise. Pour des raisons de sécurité et de confort, certaines conditions interdisent la coupure automatique. Ainsi par exemple lorsque la batterie est fortement déchargée ou que les températures extérieures sont très élevées (plus de 30 °C) ou très basses (moins de 3 °C). Le moteur n’est pas non plus coupé lors de brefs arrêts, lorsque la température intérieure n’a pas encore atteint la valeur présélectionnée sur la climatisation ou que le chauffage est requis pour dégivrer ou désembuer le pare-brise. En outre, le conducteur peut à tous moments désactiver la fonction start-stop automatique en donnant une impulsion sur la touche dédiée.

Grâce à son fonctionnement confortable, on s’habitue très vite au réglage automatique du moteur. Le redémarrage du moteur intervient avec une spontanéité impressionnante, parce qu’à chaque arrêt du moteur, le boîtier électronique mémorise la position momentanée du vilebrequin. L’allumage et l’injection peuvent ainsi être activés sans aucun retard. La montée de la pression dans le système d’injection du carburant est également immédiate. La pression régnant dans la conduite de carburant est maintenue lors des phases d’arrêt.
Pour optimiser aussi l’efficacité en roulant, l’Auto-Start-Stop est combiné avec un témoin de passage des rapports. La gestion électronique du moteur calcule le moment optimal en termes de consommation pour engager le rapport supérieur en tenant compte de la situation de conduite. Le témoin – une flèche s’allumant avec indication du rapport optimal – sur le combiné d’instruments indique au conducteur le moment idéal pour changer de vitesse.

Production de courant efficace grâce au système Brake Energy Regeneration

La gestion intelligente des flux d’énergie dans le domaine de la production, de l’accumulation et de l’utilisation d’énergie électrique à bord de la voiture ap¬porte une autre contribution à la réduction de la consommation de carburant et des émissions de CO2. Grâce à la récupération de l’énergie de freinage (Brake Energy Regeneration), il est possible de décaler entièrement la conversion d’énergie primaire en énergie électrique vers les phases de décélération et de freinage du véhicule. Le générateur étant délesté pendant les phases d’accélération et le réseau de bord étant alimenté exclusivement par la batterie, la puissance moteur disponible lors des phases d’accélération s’accroît. Le générateur reste inactif jusqu’à ce que le moteur entre dans une nouvelle phase de décélération. L’énergie électrique est ainsi essentiellement

produite lors des phases de freinage du véhicule. La régulation intelligente du générateur tient également compte de l’état de charge de la batterie.
Dès que la capacité de celle-ci tombe en dessous d’une valeur minimale définie, la production de courant est lancée indépendamment de l’état de conduite actuel.
La gestion ciblée faisant augmenter le nombre des cycles de charge, la régulation intelligente du générateur est combinée avec des batteries modernes du type AGM (Absorbent Glass Mat, à nappe de verre absorbante). Celles-ci sont nettement plus résistantes que les batteries plomb/acide conventionnelles. Sur les batteries AGM, l’acide est absorbé par des nappes de microfibres de verre intercalées entre les plaques de plomb.
Elles gardent leur capacité d’accumuler l’énergie même lorsqu’elles sont souvent chargées et déchargées.

Economique : l’assistance à la direction n’agit qu’en cas de besoin

Les voitures animées par les nouveaux quatre cylindres reçoivent la nouvelle direction assistée électrique EPS (Electrical Power Steering). Sur la direction EPS, l’assistance est électro-hydraulique. Cela signifie que la pompe d’assis¬tance hydraulique est entraînée par un petit moteur électrique.
Alors que sur les directions assistées hydrauliques, la pompe entraînée par le moteur thermique produit de la pression en permanence et consomme donc aussi de l’énergie lorsqu’aucune assistance à la direction n’est demandée, la direction EPS reste indépendante du moteur, ce qui la rend très efficace. La pompe ne produit de la pression que lorsque l’assistance à la direction est effectivement sollicitée. Par rapport aux systèmes de direction conventionnelle, ce système entraîne une diminution sensible de la consommation de carburant.
Sur les modèles BMW équipés des nouveaux quatre cylindres, le fonctionne¬ment de la climatisation s’adapte également de manière plus précise aux besoins des occupants afin de réduire encore la consommation d’énergie. S’il n’est pas nécessaire de refroidir l’habitacle, il est possible d’économiser de l’énergie. De par leur principe, les compresseurs de climatisation convention¬nels absorbent en permanence de la puissance. Ils consomment même lorsque la climatisation n’est pas activée. Doté d’un embrayage magnétique, le compresseur logé sur le nouveau quatre cylindres BMW par contre peut être entièrement découplé de la commande par courroie.
La puissance absorbée s’en trouve encore réduite dès que la climatisation est désactivée.

Gestion des organes secondaires asservie aux besoins

Enfin, les ingénieurs ont exploité un potentiel d’économie encore plus poussé pour les nouveaux quatre cylindres à essence : la gestion des organes secondaires, tels que la pompe du liquide de refroidissement, la pompe de carburant ou la pompe d’huile, asservie aux besoins. Pilotée par thermostat, la pompe à eau électrique ne s’enclenche que lorsqu’elle est effectivement nécessaire et contribue ainsi à augmenter le rendement du moteur.
Via cette pompe, le débit d’eau est adapté au besoin de refroidissement réel, indépendamment du régime moteur. La puissance absorbée par la pompe baisse ainsi de jusqu’à 90 pour cent pour tomber à environ 200 watts. Au démarrage à froid, il n’y a pas de recirculation du liquide de refroidissement, si bien que le moteur atteint sa température de service plus rapidement. Permettant de plus d’utiliser la chaleur résiduelle de l’eau de refroidissement pour chauffer l’habitacle même lorsque le moteur est coupé, cette technologie offre un avantage supplémentaire au client.