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Dossier | Énergie | Automobile, En route pour le futur !

Sur la piste des innovations (2/5)

Petit aperçu des avancées technologiques de la voiture de notre avenir...

Mis à jour en septembre 2006

Automobile, En route pour le futur !

Petit aperçu des avancées technologiques de la voiture de notre avenir...
Au micromètre près
Vérifier la conformité d'une caisse automobile en sortie de chaîne de fabrication dure aujourd'hui entre huit et dix heures, soit pas moins de 1 500 mesures par examen mécanique ! ActiCM, société essaimée du CEA, a mis au point le dispositif "Advent" pour réaliser ce contrôle en 2 heures. Constitué de 2 caméras montées sur un robot - l'une fonctionnant dans le visible et l'autre dans l'infrarouge - il permet de réaliser, sans contact, des mesures en 3D sur des pièces de carrosserie, avec une précision allant à terme de 50 à 300 micromètres. "Advent" est testé depuis juillet au Centre de réalisation des Prototypes Véhicules (CRPV) de REnault Guyancourt Technocentre.
Marier les matériaux
La voiture du futur devra se monter comme un "lego" ! Cela exige une évolution des techniques d'assemblage car il s'agit de souder des pièces détachées de nature très différentes. Le CEA, membre du Groupement d'intérêt public "Coopération laser franco-allemande", travaille depuis 1997 au transfert, vers les constructeurs français, de techniques de soudage, découpe et brasage par laser. À ce titre il participe aujourd'hui à deux programmes européens : le "Third Millenium Car" qui cible la conception de véhicules "modulaires" et "Superlight Car" dont la mission est d'alléger le poids des voitures de 100 à 150 kg, en changeant de matériaux de base.
L'environnement sous surveillance
Assurer au maximum la sécurité des usagers et des piétons constitue l'un des enjeux majeurs de l'automobile. Nombreux sont les industriels, aidés des Laboratoires académiques, qui planchent sur des détecteurs d'obstacles. Le CEA, impliqué dans plusieurs projets internationaux, apporte d'ores et déjà des solutions innovantes en matière d'imagerie et de traitement d'images (voir "Circulez, tout est filmé !" chapitre n°4).
Les logiciels sous contrôle
Gestion des essuie-glaces, contrôle moteur, ABS... les systèmes embarqués représentent une part essentielle du prix des voitures (on parle de 25%). Or, de plus en plus nombreux et fabriqués par des équipementiers différents dont les méthodes de travail (conception, programmation, mise en oeuvre...) varient, leur fonctionnement en harmonie requiert de nouvelles approches méthodologiques et infrastructures logicielles. Les travaux du laboratoire "Logiciels pour la sûreté des procédés" du CEA-List à Saclay, initiés dès 1998 avec PSA, ont très vite été associés à des projets européens avec différents acteurs du domaine (constructeurs, équipementiers, éditeurs...). Ils ont permis de proposer de nouveaux concepts et outils informatiques pour le développement et le test de composants logiciels automobiles.
Des fils derrière le volant
Exit la colonne de direction qui transmet les mouvements du volant aux roues ! Désormais, la direction sera électrohydraulique, dite "steer-by-wire" (littéralement, direction par le fil). En d'autres termes, des circuits électriques et hydrauliques se substitueront aux pièces mécaniques. Fort de ses compétences en automatique et téléopération, «le CEA a déjà mis au point un système à retour d'effort permettant au conducteur de sentir les réactions et l'adhérence de son auto sur la route», explique Alain Micaelli du List. Ce système s'adapte aussi à la vitesse et à la situation de la voiture, ainsi le volant est beaucoup plus facile à tourner lors de n'importe quelle manœuvre. Le "steer-by-wire" a été testé avec succès sur un prototype.
Capter le moindre mouvement
Les voitures actuelles comptent de nombreux capteurs, celles de demain en seront bardées. Une nouvelle génération d'accéléromètres très sensibles doit voir le jour à la fin de l'année, dans le cadre de la coopération qu'a signée en 2001 le CEA-Léti avec Motorola. Ces systèmes mesurent l'accélération du véhicule grâce au déplacement d'une petite masse intégrée. Le Léti a également mis au point, en partenariat avec Thalès Avionics, des gyromètres qui mesurent la vitesse de rotation, grâce à deux petites masses vibrantes reliées entre elles. En fonction de l'endroit où ils seront positionnés, ces capteurs pourront déceler de brusques changements de vitesse, déclenchant alors les airbags, ou contrôler et corriger la trajectoire de la voiture en cas de dérapage. Autre utilisation possible : l'enregistrement des événements lors d'un accident, à l'instar des boîtes noires dans les avions.

Les pièces ont de la mémoire
Réglage des sièges et des rétroviseurs, lève-vitres, verrous...
Les essuie-glaces au placard
Sous une pluie battante, impossible de conduire sans de bons essuie-glaces. Pourtant, à terme, ces derniers pourraient disparaître au profit de vitres hydrophobes et autonettoyantes. Au CEA, plusieurs équipes explorent cette piste, grâce au procédé sol-gel. Il s'agit de déposer, sur le vitrage, un revêtement sur lequel l'eau n'adhère pas en le traitant par immersion dans une solution. Les chercheurs du Laboratoire sol-gel du CEA-Le Ripault, sont ainsi capables.
Le réservoir se met au vert
En attendant les nouvelles technologies de propulsion (voir "Faites le plein d'hydrogène!" chapitre n°5), les "carburants verts" constituent la première étape d'une voiture propre. Dès 2010 et selon une directive européenne, l'essence et le gasoil devront compter 5,75% de produits de synthèse (actuellement 1%). Le CEA travaille donc à leur production à partir de la biomasse par un procédé dit de gazéification. L'enjeu est d'extraire, du bois, de tiges de céréales ou de cultures dédiées, un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène, puis de le purifier et le liquéfier. Ajouté aux carburants traditionnels, il permet de réduire les polluants et les gaz à effet de serre lors de sa combustion. Le CEA a mis en place des collaborations dans ce domaine, notamment avec l'Institut français du pétrole. Il pilote aussi l'un des axes du futur programme national sur la production de carburants de synthèse à partir de la biomasse.
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