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Moteurs – Des industriels attentifs aux motorisations alternatives

3 juillet 2017
<span>Moteurs</span> – Des industriels attentifs aux motorisations alternatives

Les motoristes suivent de près les mutations en cours. S’ils se préoccupent de mettre leurs moteurs à norme d’émission Stage 5, ils s’intéressent aussi  aux modes de propulsion alternatifs.

Thierry Navarro, responsables des ventes des filiales européennes de Kohler : « Avec le passage à la norme Stage 5, les constructeurs de moteurs devront faire en sorte que les filtres à particules ne compliquent pas la vie des utilisateurs. »

Le marché du diesel continue d’évoluer, confirme Thierry Navarro, responsable des ventes des filiales européennes de Kohler. Le passage à la norme d’émission Stage 5 est prévu au premier janvier 2019 pour les machines équipées de moteurs d’une puissance comprise entre 19 et 56 KW. En 2021, ce sera le tour des motorisations comprises entre 56 et 130 KW. Entre les normes Stage 3B et Stage 5, les émissions (HC, Nox) auront été réduites de 83 % et celles de particules de 40 %.

Dans deux ans, les machines compactes devront être munies de la technologie SCR avec adblue et d’un filtre à particules, explique Thierry Navarro. Les constructeurs de moteurs devront faire en sorte que ces filtres à particules ne compliquent pas la vie des utilisateurs. Paris et plusieurs grandes villes européennes envisagent d’interdire l’utilisation de moteurs diesel sur les chantiers à moins qu’ils ne soient dotés de ce type de filtres. Kohler se dit prêt à répondre à cette exigence.

Moteurs hybride essence-gaz

Les constructeurs ont également la possibilité de se tourner vers les motorisations électriques ou hybrides, à essence ou au gaz, ajoute le responsable des ventes.

En s’appuyant sur l’expérience d’Efi, Kohler réfléchit à la possibilité de reconfigurer un moteur diesel pour le faire tourner à l’essence ou au gaz en offrant à l’utilisateur de matériel de travaux publics des performances comparables (couple…) à celle du diesel.

En se basant sur l’expertise de SDMO et de Kohler Power System (groupes électrogènes), le motoriste réfléchit aussi à la possibilité d’hybrider un moteur diesel ou à essence de moindre puissance avec un générateur d’électricité qui fournirait le surcroît d’énergie nécessaire à la machine. Selon lui, les motorisations à essence ont l’avantage d’être moins émissives de particules et l’inconvénient d’être moins performantes en termes de couple. « Il faudra travailler avec les constructeurs pour optimiser la partie hydrauliques pour retrouver ces performances. », explique-t-il.

Pour les motorisations hybrides, deux technologies sont en lice. Soit un générateur fournit l’énergie nécessaire au fonctionnement du moteur électrique qui entraîne la machine (série). Soit celle-ci est équipée d’un moteur électrique alimenté par une batterie et d’un système de recharge : une génératrice couplée à un moteur diesel ou à essence (parallèle). Inconvénient : la duplication de la fourniture d’énergie et la gestion intelligente du fonctionnement de la motorisation génère un surcoût.

Ces technologies lui paraissent pouvoir équiper certaines machines compactes, skeed steer et chargeurs par exemple, qui ne fonctionnent pas tous le temps à pleine puissance, notamment en translation, à condition de se poser les bonnes questions : celle de la compacité de la batterie et du coût de stockage de la batterie. En revanche, Kohler exclut de se tourner vers les motorisations électriques : « Ce n’est pas notre métier. »

Différents arguments plaident en leur faveur : la suppression des émissions, la réduction du niveau de bruit, l’augmentation du rendement des moteurs, avec des couples élevés… La technologie parait particulièrement adaptée au compact, mais les obstacles à son développement sont nombreux : la capacité de stockage, l’autonomie de travail, la puissance de restitution de l’énergie en instantané, le temps de rechargement de la batterie, sa compacité, la nature de l’électricité produite, le recyclage des accus en fin de vie. A condition de résoudre ces différents points, ces motorisations peuvent s’envisager pour tous types de machines

Améliorer les motorisations diesel

Laurent Di Vito, responsable moteur de Cummins : « Cummins s’intéresse aux systèmes connexes au moteur, électroniques ou électriques, qui sont susceptibles d’améliorer le rendement énergétique des engins de chantier. »

Pour sa part, Cummins s’est distingué en motorisant le prototype de pelle sur pneus hybride (12MTX) présentée par Mecalac en 2009 sur le salon Intermat, souligne Laurent Di-Vito, responsable des ventes moteurs. Dans ce prototype, un moteur électrique était inséré entre un moteur diesel (55 KW) et la pompe hydraulique pour fournir le surcroît de force (25 KW) dont la machine pouvait avoir besoin pour une utilisation à pleine puissance, précise le représentant de Cummins.

Réduction de la consommation de carburant et des émissions polluantes ou atténuation des nuisances sonores : les avantages de ce type d’engin restent théoriques ou lié à une utilisation à puissance maximum. A performances comparables avec ceux d’une motorisation diesel, ils ne suffisent pas à en compenser, selon lui, les inconvénients : le surcoût des batteries et leur encombrement, les problèmes de rechargement des accus et leur autonomie.

« Nous ne sommes pas allé plus loin », confie Laurent Di Vito. Le motoriste a préféré se concentrer sur l’amélioration des caractéristiques de ses moteurs diesel en les conformant aux nouvelles normes d’émission. Il s’est intéressé aussi aux systèmes connexes, électroniques ou électriques, susceptibles d’améliorer le rendement énergétique des engins de chantier : « stop and start »qui accompagnera les blocs Etape V de la marque en 2019 et 2020 ; alternateurs qui entraînent les ventilateurs de refroidissement, la pompe à eau et différentes autres fonctions périphériques (tourelle…). Le moteur diesel est moins sollicité, il affiche moins d’heure au compteur et demande moins d’entretien. La valeur de revente du porteur augmente.

Avec quelques années de retard, les travaux publics marchent dans les pas des constructeurs d’automobiles, de camions et du bus. Le mouvement est des plus en plus perceptible mais il sera sans doute moins rapide, estime Laurent Di Vito. Constructeurs d’engins, fournisseurs de solutions alternatives et motoristes s’inscrivent en effet toujours dans une relation tripartite. Même si Cummins réfléchit désormais à la possibilité de proposer un « package complet. »

 J.D

 

Moteurs diesel, nouvelle réglementation

Publié au « Journal officiel » de l’Union européenne le 16 septembre dernier, un règlement européen (UE 2016/1628) a fixé des limites d’émission réduites (gaz polluants, comptage des particules) pour les moteurs destinés aux engins mobiles non routiers, rappelle le Cisma. Applicable depuis le premier janvier, il étend également une ancienne directive (97/68/CE) à des catégories de puissances non encore concernées par ces limites. Sa mise en application a été rendue possible avec la publication de trois textes le 13 avril.

Le premier d’entre eux, le règlement délégué (UE 2017/654), clarifie les conditions :

  • de fourniture des moteurs séparément de leur système d’après traitement ;
  • de mise sur le marché à titre temporaire de moteurs en vue d’essais sur le terrain ;
  • d’utilisations spéciales des moteurs (atmosphères explosives) ;
  • d’information et d’instruction destinées aux constructeurs d’équipements et aux utilisateurs finaux.

Second texte, le règlement délégué (UE 2017/655) détaille la surveillance des émissions de gaz polluants des moteurs installés sur des engins mobiles non routiers. Il définit les modalités d’essai (calendrier, échantillonnage) des moteurs (pour les machines propres à se déplacer ou à être déplacés) d’une puissance comprise entre 56 à 130 kW (NRE-v-5), et entre 130 à 560 kW (NRE-v-6).

Troisième texte, le règlement d’exécution (UE 2017/656) établit les prescriptions administratives, comme les informations relatives aux moteurs : déclaration de conformité, marquage, certificat de réception UE par type.

A noter, le Cisma a participé à la rédaction d’un guide pratique répondant à 101 questions clé. Ce document vise à aider les constructeurs, les importateurs et les distributeurs de moteurs à mettre le nouveau règlement en application