Atelier Il peut paraître surprenant que les motorisations au méthane carburant, très vertueuses sur le plan environnemental, aient été absentes les premiers mois de l’application de la norme Euro VI. Explications.
Tous les constructeurs ayant des motorisations au méthane, depuis Euro III, arguent de l’excellent bilan en termes de pollution des moteurs fonctionnant avec ce gaz. Dès lors, il peut sembler paradoxal de voir qu’avec la norme Euro VI ce sont des motorisations qui arrivent très tardivement sur le marché, bien après leurs homologues à gazole.
Un tel décalage s’explique simplement: avec Euro VI, les véhicules doivent repasser toutes leurs homologations! Une procédure longue (et coûteuse) qui explique, vu les volumes encore réduits, que ces modèles passent après les véhicules à gazole chez les constructeurs. Une étape nécessaire également au regard de l’exigence faite aux constructeurs de garantir l’efficience des systèmes de dépollution sur 700 000 km!
Si les normes d’émission sont faciles à atteindre avec un moteur au méthane, par le fait même qu’il y a très peu de carbone dans la molécule (CH4), les constructeurs en profitent toutefois pour optimiser leurs mécaniques sur le plan du rendement spécifique (consommation en gr/kWh).
Un bon moteur à gaz est pensé spécifiquement autour de cette énergie, ce qui explique le choix fait en faveur de la monocarburation pour profiter de l’indice d’octane considérable du méthane (plus de 125 RON) qui permet d’exploiter des rapports volumétriques inatteignables avec de l’essence sans plomb. Car un moteur au méthane est avant tout un moteur à allumage commandé, ce qui explique les choix en termes de post-traitement des gaz d’échappement.
Certains constructeurs ont redéveloppé, soit de nouveaux moteurs (cf. le moteur Mercedes-Benz M936 sur le Mercedes-Benz Citaro NGT, présenté en avant-première lors des Rencontres nationales du transport public qui auront lieu cet automne à Lyon Eurexpo), soit des déclinaisons méthane de moteurs connus (Scania). D’autres, comme Iveco Bus ou MAN, ont procédé à des mises à jour de moteurs à gaz préexistants: ainsi, les changements pour Euro VI portent chez MAN sur les injecteurs, le calculateur, le positionnement de l’injecteur dans les conduits d’admission, pour optimiser le temps de réponse du moteur par rapport aux sollicitations du conducteur, mais aussi par rapport aux besoins de la transmission ou du système de post-traitement.
Pour Iveco Bus, le moteur Cursor 8 GNV reste le seul à conserver la cylindrée initiale de 7,8 litres qui prévalait depuis le lancement de cette famille de moteurs 6 cylindres en ligne (une motorisation qui développe en Euro VI au maximum 330 ch et 1 300 Nm de couple).
Notez que les cylindrées moyennes ont la faveur des constructeurs: Scania pour son 5 cylindres se contente de 9 litres (lequel développe 280 ou 320 ch en application autocars/autobus et tient la palme du couple en version 320 ch, puisqu’il atteint les 1 500 Nm entre 1 100 et 1 400 tr/mn).
Mercedes-Benz mise sur un moteur de seulement 7,7 litres pour 301 ch (et 1 200 Nm de couple)! Seul MAN reste quelque peu en deçà de ces valeurs de puissances spécifiques, puisque la firme de Munich recourt à un moteur de 12,8 litres de cylindrée pour 310 ch développés.
Scania et Mercedes-Benz ont choisi pour Euro VI de passer du moteur à mélange pauvre vers le mélange stœchiométrique avec sonde Lambda et catalyseur 3 voies. Ce changement stratégique était rendu nécessaire par les exigences de la norme Euro VI en termes d’émissions d’oxyde d’azote et de stabilité de la combustion, un point critique avec un moteur à mélange pauvre.
Rappelons que le moteur à méthane se passe de tout filtre à particules ou de catalyse SCR à réactif AdBlue, ce qui a un impact favorable en termes de coût d’exploitation sur la durée.
Le recirculation des gaz d’échappement (EGR) montée à bord des moteurs à méthane n’offre pas ici les inconvénients de l’EGR associé au moteur diesel. En effet, la combustion étant particulièrement complète et pauvre en carbone, elle génère peu de suies, donc ne souille pas (ou très peu) les vannes EGR et le lubrifiant moteur.
Notez que les lubrifiants sont ici de type semi-synthétique (pas besoin d’huile 100 % synthétique Low SAPS comme pour un diesel Euro VI), ce qui constitue désormais un avantage financier.
Cette relative simplicité est l’un des atouts de la motorisation au méthane en Euro VI.
Le filtre à particules des diesel Euro VI (qu’ils soient hybrides ou pas) étant un organe particulièrement fragile et coûteux, se contenter d’une catalyse 3 voies avec catalyseur automobile est un atout certain, tant en termes de poids et d’encombrement que de fiabilité.
Il reste toutefois un point faible de nature à impacter les coûts d’entretien: les bougies (voire leurs bobines) doivent être changées régulièrement (entre 60 000 et 120 000 km suivant les constructeurs). Scania a besoin d’une vidange et d’un contrôle des électrodes de bougies tous les 40 000 km, et MAN a même une exigence de vidange à 30 000 km!
Certains moteurs se distinguent par d’étranges singularités qui peuvent, là encore, pénaliser les coûts d’entretien: pour éviter les risques de retour de flamme, MAN exige que son moteur au gaz ait une révision de ses calages de distribution tous les 90 000 km!
Le bilan économique du méthane dépend donc du prix d’approvisionnement, mais la complexité sans cesse accrue des diesel en Euro VI rend la relative simplicité des moteurs à méthane de plus en plus compétitive. De plus, ces motorisations au méthane s’affirment clairement comme l’alternative la plus crédible en termes environnementaux face aux moteurs diesel, fussent-ils hybridés avec de l’électrique.