La Voiture

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Depuis son apparition au XIXe siècle, l’automobile est devenue le moyen de transport personnel le plus utilisé au monde. Sa création avait pour but de remplacer les chevaux par une autre force motrice qui permettrait de déplacer des charges de plus en plus élevées.

Un peu d’histoire

L’automobile ne s’est pas construite en un jour, elle a évolué au fur et à mesure des décennies:

En 1769, Nicolas Joseph Cugnot construit le premier véhicule à vapeur, “Le Fardier”, aidé de James Watt qui perfectionne la machine à vapeur en inventant le condenseur, et le piston à double effet.
Au XIXe siècle apparaît le moteur à combustion. Alphonse Beau de Rochas invente le cycle à quatre temps qui constitue la base du fonctionnement d’un moteur: l’admission d’un carburant, la compression, la combustion détente, et l’échappement, tout cela grâce aux pistons.
En 1897, Rudolf Diesel invente le moteur Diesel, encore utilisé de nos jours.
Aujourd’hui, l’industrie automobile travaille sur de nouveaux concepts de moteurs: moteur avec des batteries en lithium, ou qui fonctionnent à l’électricité.

L’automobile dans la société

L’évolution de l’automobile n’est pas due qu’à une évolution technologique. Elle est aussi due à une évolution sociale, avec l’introduction de l’automobile dans une société en pleine expansion. C’est désormais un moyen de transport démocratisé et personnel qui fait concurrence à l’industrie ferroviaire. Durant le XXe siècle, son évolution sociale a démarré avec l’apparition d’un nouveau modèle industriel: “le Fordisme”, qui débouche sur la création du « Modèle-T », la première voiture produite en masse. Ainsi, l’automobile se démocratise de plus en plus. En 1962, l’apparition du « Toyotisme » apporte une dimension mondiale à l’automobile. Sa fabrication robotisée est maintenant systématique, on exporte ainsi des millions de modèles automobiles dans le monde. Aujourd’hui, il y a plus d’un milliard de voitures qui circulent au quotidien, et la production annuelle atteint environ 70 millions de véhicules. Mais cette production alliée à l’utilisation massive de la voiture a un impact significatif sur l’environnement.

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Ce graphique met bien en valeur le fait que l’augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère est étroitement liée à l’utilisation et à la production massive des voitures. Malgré les avancées technologiques (voitures électriques peu polluantes: Prius, Tesla), l’automobile produit en moyenne par unité 1,8 tonnes de CO2 par an.

“Tout ceci devrait faire réfléchir sur l’utilisation de l’automobile, sur la dépendance qu’elle engendre et ses conséquences pour la planète et la population. Mais il n’en est rien, on continue de penser que ‘l’automobile, c’est indispensable !’”.

(Marcel Robert, auteur de « Pour en finir avec la société de l’automobile », 2005 )

La voiture éléctrique

Les voitures électriques se servent au moins en partie d’un moteur électrique comme moyen de propulsion, alimenté par une batterie rechargeable. Expliquons le fonctionnement d’un moteur électrique: prenons un aimant, avec un pôle nord et un pôle sud, tournant autour d’un axe (c’est le rotor). Si l’on fait tourner autour de cet aimant un autre aimant, en prenant soin de mettre face à face deux pôles opposés, l’aimant fixe tournera en même temps que l’aimant mobile, attiré par celui ci, le mouvement des électrons génèrant un champs magnétique. Autour de l’aimant mobile, on va donc placer trois bobines équidistantes dans lesquelles on fait passer un courant électrique. Cette partie fixe est le stator.

Schéma simplifié du moteur électrique

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Grâce à l’alimentation de la batterie, chaque bobine va recevoir un courant alternatif, c’est à dire que les électrons vont aller dans un sens puis dans l’autre. Le courant de chaque bobine est légèrement décalé, ce qui fait qu’a un instant Τ, la bobine 1 a son pôle nord pointé vers le rotor, la bobine 2 a son pôle sud pointé vers le rotor, et dans la bobine 3, il n’y a pas de courant, c’est le moment où les électrons changent de sens. Les champs magnétiques rotor/stator s’opposent, et le rotor va observer une rotation d’un tiers de tour. Grâce au courant alternatif, à l’instant Τ suivant, les pôles de la bobine 2 s’inversent, ceux de la bobine 3 apparaissent et ceux de la bobine 1 disparaissent, et le rotor refait un tiers de tour, et ainsi de suite. Le mouvement du rotor autour de son axe entraîne des roues dentées qui au final font tourner les roues de la voiture.

Pour le moment, les inconvénients de la voiture électrique sont le manque d’autonomie et le coût trop élevé. Mais ce modèle émet déjà moins de CO2 qu’une voiture à moteur classique.