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- VISTEON, du CO2
dans les circuits (l'Argus,
3.10.2002)
L'actuel gaz utilisé dans le circuit de climatisation ayant été déclaré
polluant, Visteon prévoit de le remplacer par du dioxyde de carbone (CO2).
Les caractéristiques thermodynamiques de ce réfrigérant naturel sont plus
avantageuses : meilleure capacité de refroidissement et réduction de la
consommation de carburant, de 25 % selon Visteon. Autre avantage, ce système
nécessite moins de frigorigène. Si, dans un circuit de climatisation traditionnel,
il faut 750 grammes de fluide, ici 450 grammes de CO2 suffisent. Cela permet
de mieux gérer l'encombrement du système de climatisation.
En outre, ce procédé au CO2 fournit de la chaleur supplémentaire
afin d'assurer le réchauffage de l'habitacle plus rapidement (problème
rencontré exclusivement sur les moteurs à injection directe). Une thermopompe
récupère la chaleur produite lors de la compression du CO2
(celui-là accepte facilement l'échange de chaleur) et réchauffe ainsi l'air
destiné à l'habitacle.
Par exemple, pour une température extérieure de -20 °C, la température
intérieure sera de 0°C en dix minutes pour une voiture actuelle dotée d'un
moteur Diesel à injection directe. Avec un système de chauffage auxiliaire et
une climatisation utilisant le CO2, la température de l'habitacle
sera de 22°C.
- La climatisation au CO2
est prête (Yves Martin, l'Argus,
6.11.2003)
Polluant notoire, le R134a, actuellement utilisé dans les climatisations
automobiles doit être remplacé. L'équipementier Behr a opté pour le gaz
carbonique.
Si aucun texte de loi n'est encore voté, les constructeurs se sont engagés,
via l'Association européenne des constructeurs d'automobiles (Acea), à
réduire les gaz fluorés. Tout commencera en 2009, date à laquelle les gaz à GWP
(global warming potential, pouvoir de réchauffement global) devront diminuer
de 20 %. Ensuite, tous les ans, ils seront réduits de 20%, jusqu'à
disparaître en 2014. Cet accord prévoit, après cette date, une amende de 200
euros par véhicule qui ne satisferait pas à ce cahier des charges.
La lutte contre la pollution passant notamment par l'économie de carburant,
les constructeurs doivent concevoir des véhicules qui consomment de moins en
moins. Or, cela se traduit obligatoirement par la réduction de la puissance
nécessaire pour entraîner les différents accessoires (direction assistée,
compresseur de climatisation). La lutte antipollution concerne donc également
les fluides utilisés dans l'automobile, dont le liquide frigorigène des
climatisations.
Un texte de loi devrait être adopté au début de 2004, imposant
l'emploi d'un fluide "propre" à partir de 2009. Mais, dans ce cas,
on peut se demander pourquoi certains équipementiers utilisent un gaz réputé
pour son incidence sur l'effet de serre, le dioxyde de carbone (CO2).
La réponse nous est donnée par Lucien Hehn, directeur du centre de
développement Behr de Rouffach, dans le Haut-Rhin : "Le gaz actuellement
utilisé - le R134a - est 1300 fois plus nocif que le CO2 en
matière de pollution.".
Le problème est bien réel puisque, d'après une étude de l'Ademe (Agence de
l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) menée en mai 2003, les
systèmes de climatisation perdent chaque année, en moyenne, 20 % de leur
fluide frigorigène par évaporation. L'Ademe a aussi estimé que, en 1995, les
systèmes de climatisation auraient émis l'équivalent de deux mégatonnes de CO2
en France. Heureusement, l'amélioration de l'étanchéité et la progression de
la qualité des systèmes, de plus en plus répandus sur les véhicules neufs, porteraient,
toujours selon l'Ademe, ce chiffre à 4,5 millions de tonnes de CO2
à l'horizon de 2010.
En outre, la climatisation a une influence directe sur la consommation. Un
système de la fin des années 90 engendrait ainsi une surconsommation
d'environ 0,6 I aux 100 km. Si, aujourd'hui, ce chiffre est de 0,5 l aux 100
km, demain, grâce à la climatisation au CO2, la surconsommation
devrait descendre à 0,47 l aux 100 km.
La climatisation au CO2 permet donc de réduire la pollution,
mais aussi d'offrir une meilleure efficacité. Elle met dix-sept minutes de
moins pour atteindre les 25°C dans un habitacle surchauffé à 70°C par rapport
à un système utilisant du gaz R134a. En outre, le circuit de climatisation au
CO2 peut être utilisé dans "l'autre sens", c'est-à-dire
servir de chauffage. Un avantage indéniable, surtout avec les nouveaux
moteurs à injection directe qui sont beaucoup plus longs à monter en
température. Cela évitera donc l'emploi d'un système de chauffage
additionnel, coûteux et consommateur d'énergie supplémentaire.
Si des progrès doivent encore être réalisés, notamment au niveau du coût (la
climatisation au CO2 revient environ 20 % plus cher), Lucien Hehn
précise : "Nous attendons qu'un constructeur nous demande d'intégrer la
climatisation au CO2 dans un véhicule. Nous, nous sommes prêts,
tant au niveau de la conception que de la fabrication."
La réduction du coût commencera donc dès la mise en production et sera
proportionnelle au marché. Les ingénieurs continuent toutefois à travailler
sur ce dispositif afin de réduire le volume de certains composants, tout en
assurant leur résistance à la pression plus élevée qui règne dans le circuit
(135 bars).
Reste le problème de l'approvisionnement. Un représentant de la marque
nous a confié qu'il ne savait pas comment seraient remplis les circuits de
climatisation. Actuellement, une trentaine de voitures sont testées avec un
système de climatisation alimenté par du CO2 provenant d'Air
liquide. L'autre problème posé par ce nouveau dispositif concerne la réparation
et l'entretien. Il faudra en effet former le réseau et adapter l'outillage,
ce qui ne sera pas une mince affaire.
Phase 1 : Dans le compresseur, le CO2, sous forme de gaz,
passe de 35 bars (pression de stockage) à 120 bars. Sa température augmente
jusqu'à 150°C au maximum.
Phase 2 : Le CO2 passe dans le condenseur pour y être refroidi.
Il commence à se liquéfier, dès que sa température atteint 31°C.
Phase 3 : Le CO2 passe dans l'échangeur interne afin d'y
être de nouveau refroidi par le CO2 retournant au compresseur qui
est proche de 0°C. Le gaz se liquéfie totalement.
Phase 4 : Le CO2 est injecté dans l'évaporateur au travers
du détendeur : la pression passe de 120 à 35 bars et le CO2
s'évapore. La chaleur nécessaire à cette transformation est prélevée sur
l'air qui est ainsi refroidi et introduit dans l'habitacle.
Phase 5 : Le CO2 retourne, sous forme de gaz, dans le
compresseur via l'accumulateur et l'échangeur interne. Le cycle peut ainsi
recommencer.
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