L'évolution des systèmes d'échappement : comparaison entre les voitures à combustion et les voitures électriques

La voiture électrique occupe une place grandissante dans le parc automobile français. Elle apporte un certain nombre d’innovations majeures. À l’inverse, on assiste à un profondément remaniement mécanique puisque les voitures thermiques et électriques fonctionnent de manière assez différente. Voici donc quelques notions à connaître à propos des systèmes d’échappement.

Vous le verrez, la ligne d’échappement ne permet plus seulement d’acheminer les gaz d’échappement de l’avant à l’arrière d’un véhicule. Maintenant, c’est devenu un composant mécanique à part entière, qui accueille un certain nombre d’organes.

Thermique/électrique : deux fonctionnements très différents

Avant tout, il est important de bien comprendre ce qui différencie une voiture équipée d’un moteur thermique d’une autre qui accueille un moteur électrique. 

Dans le cas des moteurs à combustion, c’est une énergie thermique qui permet de produire de l’énergie. Classiquement, c’est du sans-plomb ou du gasoil qui est injecté, avec un mélange d’air, afin de permettre le mouvement du moteur.

L’énergie dégagée permet alors d’entraîner les roues motrices du véhicule. La conséquence, c’est qu’un certain nombre de polluants est émis. Il s’agit de gaz pouvant contenir des oxydes d’azote ou du monoxyde de carbone qui sont rejetés, par le biais de la ligne d’échappement. Depuis le début des années 1990, il y a eu une véritable prise de conscience quant à la pollution générée par les voitures équipées d’un moteur à combustion.

Dès lors, différents dispositifs ont été imaginés afin de transformer chimiquement les polluants en eau et en dioxyde de carbone (CO2), comme les filtres à particules ou les catalyseurs. De même, la pollution a été réduite par la réduction des cylindrées grâce à l’ajout de turbocompresseurs (downsizing).

Pour les voitures électriques, l’énergie du moteur est directement tirée de la batterie. Il n’y a aucun rejet toxique, de quelque nature que ce soit. Cependant, ces voitures ne sont pas totalement neutres pour la planète. Dans les faits, la fabrication est très polluante. Déjà, il y a la batterie, souvent au lithium-ion, qui nécessite l’extraction et le transport du lithium, ce qui engendre une pollution importante.

Aussi, il y a la problématique du recyclage de cette même batterie et la production de l’électricité en elle-même. En France, les énergies sont principalement renouvelables avec une part importante de nucléaire. Cela permet de réduire le bilan carbone, contrairement à d’autres pays où les centrales à charbon sont parfois encore en activité.

Les voitures électriques et thermiques ont donc un fonctionnement différent. De même, la pollution qu’elles génèrent n’est pas la même. Les voitures à moteur essence ou Diesel polluent principalement en roulant tandis que la voiture électrique pollue surtout lors de sa fabrication et de son recyclage.

Les voitures électriques ont-elles un échappement ?

Le moteur des voitures électriques ne rejette pas de polluant. Par conséquent, il n’y a pas besoin de ligne d’échappement puisqu’aucun gaz n’est à évacuer. C’est pour cette raison que les voitures électriques ne disposent pas non plus de sortie d’échappement. Toutefois, les modèles les plus puissants et sportifs ont parfois un diffuseur à l’arrière.

Il s’agit d’un élément qui prend place sur la partie basse du pare-chocs arrière. L’intérêt de cet équipement est de permettre la circulation des flux d’air, avec un but aérodynamique. Contrairement aux rumeurs fréquentes à ce sujet, le diffuseur n’est donc pas propre aux voitures thermiques.

La conception même des voitures électriques permet de n’émettre aucune pollution lors du roulage. C’est pour cette raison que les grandes agglomérations mettent petit à petit des restrictions pour les voitures thermiques, qui favorisent les modèles électriques. Ces derniers ne rejettent pas d’émissions de dioxyde de carbone, ce qui a un impact imparable contre la pollution. Au fil du temps, l’offre en voitures électriques s’est grandement étoffée.

Performances : qui gagne ?

Les voitures électriques sont souvent mises en avant par les constructeurs automobiles. Elles constituent parfois même la vitrine technologique de la marque et une démonstration de savoir-faire. Pour parfaire cela, les puissances injectées sont parfois très importantes en faisant appel à un moteur électrique de forte puissance.

Parfois, plusieurs moteurs sont utilisés. Dans le cas de la Tesla Model S Plaid, par exemple, on dénombre pas moins de trois moteurs différents, qui permettent de passer la puissance de 1 020 chevaux sur les quatre roues.

À puissance égale, une voiture électrique sera forcément plus lourde, en raison de la masse de la batterie. Toutefois, les performances sont généralement meilleures. En effet, l’électrique permet d’avoir du couple immédiat et sans aucune perte, contrairement au moteur thermique. Dans les virages, le fait d’implanter la batterie électrique sous le plancher permet d’abaisser le centre de gravité. Cela améliore nettement la vitesse de passage en courbe. Les voitures électriques peuvent donc être sportives. C’est même de plus en plus souvent le cas avec l’essor de modèles dynamiques, à l’image de l’Abarth 500e ou la Cupra Born par exemple. 

Pollution : pourquoi l’électrique prend les devants ?

Le bilan carbone de la voiture électrique n’est pas totalement neutre. La fabrication et le recyclage de la batterie sont très émetteurs de dioxyde de carbone. Durant sa vie, la voiture électrique permettra de compenser ce bilan carbone. Les batteries bénéficient d’une durée de garantie de 8 ans ou de 160 000 kilomètres. La durée de vie réelle de la batterie dépend de l’utilisation qui est faite du véhicule. Certains modèles peuvent avoir une batterie qui dure plus de 10 ans. La pollution réelle d’une voiture électrique dépend donc de nombreux paramètres.

Au fil des années, les constructeurs automobiles tentent de réduire le bilan carbone de la voiture électrique. De nouvelles chimies de batteries sont expérimentées et déployées en série. Dans le cas du groupe Stellantis, le nouveau moteur électrique de 156 chevaux fait appel à une technologie de batterie majoritairement constituée de nickel.

Cela permet de s’affranchir des contraintes du lithium-ion et notamment du phénomène de pénurie qui est régulièrement mis en avant. Le sujet de la pollution automobile est donc un sujet vaste et complexe. Si la voiture électrique est souvent perçue comme la solution de l’avenir, elle n’est pas exempte de reproches.

Surtout, les voitures thermiques et hybrides actuelles sont moins polluantes que jamais. Les moteurs, catalyseurs et filtres à particules jouent un rôle important dans cette démarche plus vertueuse pour l’environnement.

Ce qu’il faut retenir

Les voitures thermiques et électriques ont autant de points communs que de différences ! La technologie employée se peaufine et joue un rôle important sur l’avenir de la mobilité durable. Les principaux enjeux seront de réduire encore l’impact généré par la fabrication et le recyclage des batteries mais également la production d’électricité en elle-même.

En ce qui concerne l’évolution des systèmes d’échappement pour les voitures thermiques, la norme Euro 7 imposera de nouveaux standards qui devront, davantage encore, avoir un impact significatif sur les rejets polluants. D’ici son instauration, les constructeurs comme les équipementiers auront des challenges à relever. À la clé, des émissions polluantes qui seront plus basses. Pour autant, l’interdiction de ventes des voitures à moteur thermique est toujours présente et devrait entrer en action à l’horizon 2035. Affaire à suivre...

Sources des images:
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