120 ans d’innovation

Ce véhicule impressionnant par ses dimensions a été construit en 1873 par Amédée Bollée (1844–1917), un industriel du Mans, dans l’atelier à côté de son usine de fonte de cloches.

De vitesse et de maniabilité satisfaisante, l’Obéissante fonctionnait à la vapeur et elle est considérée comme l’ancêtre de l’automobile actuelle de part sa structure novatrice :

• un châssis avec suspension indépendante sur les quatre roues ;
• des roues avant directrices ;
• une propulsion par deux moteurs à vapeur reliés aux roues arrière indépendantes ;
• un changement de vitesse par baladeur entre pignons ;
• des commandes centralisées autour du volant ;
• une chaudière à l’arrière.

Pesant quatre tonnes et offrant douze places, elle pouvait atteindre 40 km/h et gravir une côte de 12% à faible vitesse. Amédée Bollée la fit rouler pendant 200 km pour rallier Paris, ce qui lui prit 18 h !

Elle fut la première automobile à obtenir un « permis de circulation », à une époque où les ordonnances ministérielles en vigueur relatives à la circulation routière n’envisageaient pas l’existence de ce genre de véhicules.

Plus tard, en 1897, la réglementation intégra l’obligation de détenir un « certificat de capacité pour la conduite automobile » qui devint en 1901 le permis de conduire. L’obligation de formation à la conduite, avec l’apparition des premières auto-écoles en 1917, fut consacrée par le Code de la route de 1922.

Apparue dès le XVIII^e siècle, la boîte de vitesses est l’une des pièces les plus complexes d’un véhicule : elle est à l’automobile ce que le dérailleur est au vélo. Ce dispositif mécanique permet d’adapter la transmission de la puissance d’un moteur thermique aux roues motrices d’un véhicule.

C’est en 1898 que Louis Renault (1877-1944) crée une petite révolution dans le monde de l’automobile, en équipant sa première voiture d’une boîte avec marche arrière et 3 vitesses, dont la troisième est en prise directe. Ce procédé de prise directe consiste en une transmission par engrenages et joints au cardan, sans l’intermédiaire de chaînes ou de courroies.

Grâce à cette invention, il put monter la pente à 13% de la rue Lepic à Montmartre, ce qui lui valut plusieurs commandes. Tous les constructeurs de l’époque adoptèrent ensuite ce concept.

Aujourd’hui, certains véhicules sont équipés d’une boîte automatique qui englobe plusieurs catégories de boîtes et dans lesquelles le rapport de transmission de vitesse est piloté par un calculateur, en fonction des conditions de roulage.

Tout commence en 1736, lors de la découverte de l’hévéa lors d’une expédition au Pérou. Ces arbres donnent une résine que les Amérindiens nomment « cahutchu« . Il fallut cependant attendre un siècle et demi pour que ce matériau ait une application automobile.

En 1832, la vulcanisation fut découverte par hasard par Charles Goodyear (1800-1860). En faisant tomber (par hasard) du caoutchouc traité au soufre sur un poêle, il stabilisa ses propriétés élastomères. Le procédé fut complètement maîtrisé en 1839.

Après avoir été testé sur un vélo, fixé à la jante, puis en version démontable pour être réparé facilement en cas de crevaison, le pneu est utilisé pour la première fois sur une automobile en 1895.

L’Éclair, construite à partir de pièces détachées diverses par André (1853-1931) et Édouard Michelin (1859-1940) et conduite par eux-mêmes, participa à la course Paris-Bordeaux-Paris. À l’époque, les courses automobiles étaient un moyen pour les industriels de démontrer la pertinence de leurs innovations.

Sur 46 participants, seulement dix parvinrent au bout du parcours…, dont l’Éclair qui prouva ainsi qu’il était possible de faire rouler les voitures sur des pneus. Les 100 km/h furent d’ailleurs dépassés pour la première fois en 1899 par une voiture électrique équipée de la sorte.

La conception des moteurs à explosion a été initiée par le Belge Étienne Lenoir (1822-1900) en 1860 avec son « moteur à gaz et à air dilaté » fonctionnant à 2 temps.

Elle a été améliorée en 1862 par l’ingénieur français Beau de Rochas (1815-1893) qui théorisa, sans le mettre en pratique, un cycle en quatre temps :

• admission
  La soupape d’admission s’ouvre, laissant entrer un mélange d’air et de gaz. En descendant dans le cylindre, le piston aspire le mélange.
• compression
  La soupape d’admission se ferme. En remontant, le piston comprime le mélange, ce qui fait augmenter sa température et sa pression.
• combustion /détente
  Lorsque le piston atteint le point le plus haut, une bougie d’allumage produit une étincelle. Le mélange explose, ce qui repousse le piston vers le bas.
• échappement
  La soupape d’échappement s’ouvre. Le piston remonte et pousse les gaz brûlés vers la sortie.

Ses idées furent ensuite appliquées et développées par l’Allemand Nikolaus Otto (1832-1891) en 1876, avec la fabrication du premier moteur à explosion à quatre temps. Médaillé d’or à l’Exposition universelle de Paris, il en vendit plus de 30 000 exemplaires qui servirent à différents usages.

Son compatriote Gottlieb Daimler (1834-1900) s’en servit pour motoriser les premières authentiques automobiles dont le principe de conception avait été développé en France par Panhard et Levassor.

Avec le développement du pétrole, le gaz fut ensuite remplacé par de l’essence.

Le balai d’essuie-glace est un équipement unique en son genre. Présent dès le début de l’automobile, il a très peu changé depuis le brevet déposé en 1903 par Mary Anderson (1866-1953) pour un dispositif de nettoyage des vitres de voiture automatique contrôlé de l’intérieur de la voiture. Les diverses tentatives pour lui trouver des technologies de remplacement n’ont jamais abouti.

Dans un premier temps à commande manuelle, son mécanisme a ensuite été à entraînement pneumatique, puis à entraînement électrique à partir de 1926, ce qui a permis un essuyage uniforme du pare-brise.

Simple en apparence, il est pourtant très technique car les normes européennes qui régissent son fonctionnement imposent une surface essuyée de 100% du champ de vision du conducteur et de plus de 80% de la surface totale du pare-brise.

Ces exigences supposent une fabrication très précise autour de plusieurs éléments :

• un bras (ou porte-balai),
• une pièce d’articulation,
• une armature et une lame de caoutchouc.

Dans les années 2000, l’invention du balai d‘essuie-glace plat va améliorer la visibilité et réduire les nuisances sonores causées par le frottement de la lame sur le pare-brise. Constitué d’une armature continue intégrée dans la lame même, il répartit la pression de contact sur toute la longueur du pare-brise.

En 1769, Joseph Cugnot (1725-1804), ingénieur militaire français, construisit un engin à trois roues destiné à déplacer des canons. À cette époque, la machine à vapeur était une technologie de pointe et Cugnot l’exploita pour mouvoir son invention.

Le premier prototype fut réalisé dans des dimensions réduites, « aux frais du Roi » Louis XV par les services de l’artillerie. Sa propulsion est assurée par un moteur à deux pistons alimentés avec de la vapeur d’eau sous pression produite par une chaudière à bois.

Il peut transporter 4 personnes, se déplace à environ 4 km/h, est très instable et n’a que 15 minutes d’autonomie. Malgré ces défauts et son absence de freins, il fonctionne !

Un deuxième fardier grandeur nature, exposé à Paris au Musée des arts et métiers au début du XIX^e siècle, fut donc commandé mais ne fut testé qu’une fois, suite à la disgrâce du ministre de la guerre, le Duc de Choiseul.

Capable de se mouvoir seul sans l’utilisation de la force animale, le fardier de Cugnot est considéré comme lapremière « auto mobile » de l’histoire.

Il est également synonyme de progrès technologique du fait de son système de transmission, grâce auquel le mouvement de va-et-vient des pistons est transformé en rotation continue des roues. Il est même possible d’inverser le sens de rotation des roues, autrement dit, de faire marche arrière !

Fondée en 1927, la Société des Ingénieurs de l’Automobile en fit son emblème.

Conçu en 1893 par l’ingénieur allemand Rudolph Diesel (1858-1913), ce moteur à combustion interne ne fut réellement adopté par les constructeurs automobiles qu’à partir des années 1920, d’abord pour les véhicules industriels puis pour la première fois sur une automobile en 1936.

Il est constitué des mêmes éléments que le moteur à essence, excepté son allumage qui est spontané par auto-inflammation, sans qu’il soit donc nécessaire de recourir à un allumage commandé par bougie.

Son succès sera relativement limité au début. Car même s’il consomme moins de carburant que le moteur à explosion, il est lourd, malodorant, bruyant et polluant. De plus, son alimentation en carburant dans la chambre de combustion par une sorte de « pompe à air comprimé » ne permet pas d’atteindre des vitesses élevées de rotation de la part du moteur.

Grâce à l’invention de la pompe à injection en 1925 par Robert Bosch (1861-1942), il devient un moteur performant, consommant peu et alimenté par un carburant économique à l’époque.

Plus tard, d’autres innovations vont améliorer encore son rendement mais aussi son impact environnemental et sonore.

Présentée à la presse en 1934, la Traction avant devenait la reine de la route.

Innovante, élégante et performante, cette berline fut immédiatement plébiscitée par les Français pour son confort, sa fiabilité et sa remarquable tenue de route.

Sous le crayon du grand designer italien Flaminio Bertoni (1903-1964), sa ligne était fluide, harmonieuse et très en avance sur les autres voitures de son temps. Elle offrait d’importantes innovations techniques : coque en acier, freins hydrauliques, suspension à roues indépendantes par barre de torsion, moteur qui entraînait les roues avant.

En regroupant à l’avant le moteur et les roues motrices, cette technique de traction avant permettait de disposer d’une mécanique plus compacte et de supprimer l’arbre de transmission. La voiture devenait plus basse, plus légère, avec une meilleure adhérence.

Favorite des gangsters et des policiers, la Traction avant est adoptée pendant la Seconde Guerre mondiale par les résistants des Forces Françaises de l’Intérieur (mais aussi la Gestapo !) en raison de sa grande endurance et de sa rapidité.

Entre 1934 et 1957, près de 760 000 exemplaires avaient été produits.

C’est en 1919 qu’André Citroën (1878-1935) fit sortir la Type A 10 HP des chaînes de production.

Pour la première fois, il était possible d’acheter en France une voiture complète, carrossée et équipée avec des phares électriques, un démarreur électrique et une roue de secours, au prix de 7 950 francs de l’époque.

Elle a été fabriquée selon les principes de conception et de production d’Henry Ford, qui les applique depuis plus de 10 ans dans ses usines de Dearborn près de Detroit aux États-Unis.

Avec sa Ford T, il a fait entrer l’automobile dans l’ère de la grande série en produisant plus de 15 millions d’exemplaires entre 1908 et 1927. Fiable, peu chère à l’achat comme à l’usage, Ford l’a simplifiée au maximum pour limiter son coût de production : le moteur est coulé d’un seul bloc, le châssis n’est qu’une simple échelle, le bois des carrosseries a été remplacé par de la tôle emboutie.

Son montage se faisait à la chaîne, ce qui permettait de faire passer la durée d’assemblage de 12 h à environ 1 h 30, et le salaire des ouvriers est proportionnel au prix de la voiture (5 $ par jour, le double du salaire moyen).

Dans les usines Citroën à proximité du Quai de Javel, on assemblait environ 30 Type A par jour et des infrastructures sociales innovantes sont proposées aux salariés (crèches, cabinet dentaire…).

Faute de mieux, le premier clignotant de l’histoire fut…. le bras ! Il était utilisé de la même manière que pour indiquer l’intention de tourner à vélo.

Puis, vers 1939, on commença à voir des véhicules équipés de feux clignotants, qui émettent une lumière discontinue.

D’autres véhicules utilisaient un indicateur de changement de direction à « flèches ». Ce dispositif électromécanique ouvrait un bras fixé soit en bas, soit en haut de la portière ou encastré dans le montant de porte, qui émettait une lumière continue.

Il fut rendu obligatoire sur les voitures neuves vers 1950 mais il était fragile car le bras cassait au moindre choc. Il fut alors progressivement remplacé par des formes plus rondes, mais toujours en relief.

Les feux clignotants sont obligatoires depuis 1970 à l’avant et à l’arrière, et leur technicité n’a pas cessé de s’accroître dans un souci d’ergonomie (impulsion, rappel lié à la direction…).

Cela fait plus d’un siècle que le démarreur électrique permet aux automobilistes de lancer le moteur de leur voiture sur un simple contact. Avant, il fallait tourner la manivelle !

Cette opération en apparence banale était à l’époque la première cause d’accidents pour l’automobiliste. Un mauvais retour de manivelle pouvait causer des dommages physiques ou mettre le véhicule en mouvement sans crier gare. Les modèles de voitures devenant plus lourds et plus gros, il fallait fournir un effort de plus en plus conséquent.

C’est d’ailleurs à cause d’un retour de manivelle qui fut fatal au propriétaire d’une Cadillac, que le fondateur de la marque lança des recherches sur un système de démarrage de remplacement.

Et c’est à Charles F. Kettering (1876-1956), un inventeur prolifique, que reviendra ce projet. Fondateur de la firme Delco, et directeur de la recherche chez General Motors Corporation entre 1920 et 1947, Kettering fut distingué par de nombreuses et prestigieuses décorations.

Installé pour la première fois sur une Cadillac en 1911, ce procédé établit un nouveau standard dans la production de véhicules motorisés, reléguant la laborieuse manivelle des premiers chauffeurs au registre des vieilleries.

Le démarreur électrique de Kettering équipa presque toutes les voitures américaines dès 1916 et les européennes dans les années 1920, et facilita la conduite de bon nombre de personnes, en particulier des femmes.

Cette voiture hors du commun est le fruit d’une réflexion sur la voiture populaire, initiée par les frères Michelin.

Le cahier des charges était simple : une « 4 places » capable de porter 50 kg de bagages, avec une traction avant, 2CV fiscaux et une vitesse de pointe à 60 km/h.

Elle devait avoir une suspension suffisamment souple pour traverser un champ labouré en transportant un panier d’œufs sans en casser un seul, être facile d’entretien et ne consommer que 3 à 4 litres d’essence pour 100 km.

L’ensemble devait demeurer à bon marché, pour permettre à tous de voyager facilement.

Un modèle était prévu pour 1939 mais ne vit jamais le jour du fait de Seconde Guerre mondiale. Un deuxième fut présenté en version améliorée lors du cinquantième Salon de l’Automobile en 1948. Avec son toit décapotable, son minimalisme et ses sièges démontables, elle connut alors un succès phénoménal, tout au long de sa production qui s’étala de 1949 à 1990.

À la même époque, la 4CV battra des records de ventes avec plus d’un million d’exemplaires au compteur, produits grâce à de nouvelles machines à opérations répétitives, ouvrant l’ère de l’automatisation.

Sans cesse améliorée, la « Deux-pattes » ou « Deudeuche » fut déclinée en fourgonnette, en voiture de rallye et en modèles dérivés (Dyane, Acadienne, Mehari).

À la fin des années 1930, avec un parc automobile en pleine croissance, le nombre de morts par accidents de la route était considérable.

Les voitures n’étaient pas conçues pour résister à un choc ni sur le plan matériel, ni sur le plan de la sécurité de ses occupants, même pour une collision à faible vitesse.

Toutes les pièces étaient très rigides, la ceinture de sécurité n’existait pas et les pare-brises étaient en verre ordinaire, qui éclatait en produisant de multiples petits fragments.

Après de nombreux essais qui permirent de collecter des données sur les accidents, les premiers essais de chocs (crash-tests) avec mannequins firent leur apparition dans les années 50 aux États-Unis.

Presqu’en même temps, en 1949, l’association Prévention Routière était créée en France.

Aujourd’hui, la loi oblige chaque constructeur à faire réaliser des tests afin d’obtenir l’homologation du véhicule et de ses équipements, nécessaire à toute commercialisation.

Chocs frontal, latéral, face à face, contre poteau, contre piétons…, de nombreux tests grandeur nature sont réalisés avec des mannequins équipés de capteurs, pour évaluer l’importance des éventuels traumatismes physiques des occupants de la voiture ou des piétons.

Modèle déposé en 1946, le pneu à carcasse radiale va créer une vraie rupture technologique lors de sa commercialisation en 1949.

Basé sur une séparation entre les efforts fournis par les flancs et ceux fournis par la bande de roulement, il va s’imposer sur le marché aussi bien en France qu’à l’étranger.

En effet, dans un pneu conventionnel, pas moins de 4 couches de nappes textiles se développent de façon indifférenciée des flancs au sommet et les câbles superposés forment une masse épaisse avec de nombreuses zones de friction propices au cisaillement.

Dans le pneu radial, les flancs sont constitués d’une seule nappe textile, mince et d’une grande souplesse, et le sommet est rigidifié par la combinaison de la nappe carcasse avec deux nappes de câbles métalliques.

Plus tard, furent inventés le pneu « tubeless » (1954), sans chambre à air, et le pneu « vert » (1992), par ajout de silice dans la gomme, ce qui permettait de diminuer la résistance au roulement tout en augmentant la sécurité et la longévité.

Audacieuse, aérodynamique, innovante…, la « Déesse » fut la star du Salon de l’automobile de 1955. Lorsque le Salon ferma ses portes, 80 000 commandes étaient enregistrées !

Il faut dire que cette automobile était révolutionnaire par bien des aspects, notamment par sa ligne effilée inéditeimaginée par le designer italien Flaminio Bertoni (1903-1964), ses détails très esthétiques comme la fine calandre chromée ou les clignotants profilés et installés dans le prolongement de la gouttière, et son aménagement intérieur d’avant-garde.

Elle comportait également d’importantes nouveautés technologiques : direction assistée, boîte de vitesses à commande hydraulique, suspension hydropneumatique, freins à disques à l’avant….

En 1967, sa face avant est modifiée avec l’adoption de quatre phares carénés dont deux tournants couplés à la direction.

Adoptée par les cadres, les chefs d’entreprises et les serviteurs de l’État (notamment dans l’entourage de Charles de Gaulle), elle connut une belle carrière jusqu’à l’arrêt de sa production en 1975.

Symbole de l’avant-garde automobile, objet mythologique assimilable à une cathédrale contemporaine selon l’intellectuel Roland Barthes (1957), elle reflète parfaitement la France des années 1960 et 1970, insouciante, optimiste et connaissant une croissance forte et le plein emploi.

On doit cette invention de 1945 à l’ingénieur mécanicien américain Ralph Teetor (1890-1982).

Installé pour la première fois sur une automobile en 1958, il permet de rouler à vitesse constante, indépendamment du profil et des conditions de route (vent, pente, montée…).

Le conducteur fixe sa vitesse de croisière et le mécanisme prend le relais en maintenant cette allure.

Plus besoin d’intervenir en permanence sur les pédales, surtout sur de longues distances, ce qui favorise une conduite plus reposante. La vitesse étant constante et sans à-coups, cela limite également la consommation de carburant.

Un capteur de vitesse fixé au niveau d’une roue ou à la sortie de la boîte de vitesses intervient sur le frein ou l’accélérateur lorsque le véhicule arrive dans une descente ou une côte pour conserver une vitesse constante.

Pour autant, il ne s’agit pas d’un pilote automatique. Comme il faut en moyenne deux secondes pour réagir à un événement avec le pied sur la pédale, ce temps devient plus important lorsque le pied est ailleurs. La vigilance est donc de mise afin de reprendre le contrôle de sa vitesse si la situation l’exige. Le régulateur est inadapté en ville, avec trafic dense ou dans des conditions météorologiques dégradées.

Plus le flux lumineux est important, meilleur est l’éclairage. Mais pas seulement. Il doit également adapter les zones éclairées à différentes situations : l’environnement lumineux, le trajet de la route, les conditions météorologiques et les autres véhicules.

Dès 1967, en série chez Citroën, une forme d’éclairage adaptatif vit le jour grâce à l’ajout de deux phares intérieurs pivotant automatiquement en fonction de l’orientation des roues afin d’éclairer les virages.

Il transforma significativement les conditions de circulation nocturne en procurant au conducteur un éclairement aussi bon en virage qu’en ligne droite.

En effet, la hauteur du faisceau lumineux des phares extérieurs est automatiquement adaptée aux variations de position de la voiture dues aux inégalités de la chaussée tandis que les phares intérieurs, équipés de lampes à longue portée, tournent selon un angle plus important que celui des phares extérieurs.

Actuellement, l’éclairage directionnel utilise les informations transmises par les capteurs de vitesse et d’angle du volant pour contrôler l’orientation des phares.

Destinée à un public jeune et féminin, la R5 bouleversa le paysage automobile de son époque et connut un engouement massif auprès des jeunes citadins.

Lancée en 1972, elle proposait une alternative entre la voiture élégante et la petite voiture économique, dans un marché très segmenté. Abordable, ludique, performante, confortable, aussi solide que la 2CV ou la 4L et un brin décalée, elle s’adaptait à tous les usages et toutes les clientèles.

Côté technologie, elle incluait des avancées importantes en matière de sécurité : l’une des toutes premières structures centrales indéformables et du polyester à la place du chrome pour les pare-chocs directement intégrés à sa carrosserie et adaptés aux usages urbains.

Côté design, grâce au coup de crayon de Michel Boué (1936-1971), un jeune styliste, elle imposait un style nouveau, très dynamique et très « seventies », avec des lignes arrondies, un capot court, 2 larges portes latérales, de grandes vitres, des couleurs flashy, des cadrans carrés qui regroupent tous les instruments de bord et une tablette vide-poches à la place de la boîte à gants.

Avec les deux chocs pétroliers de 1973 et 1979, son prix et sa faible consommation sont des atouts de poids pour continuer à séduire les automobilistes en version de base ou dans ses multiples déclinaisons y compris sportives. Uniquement pour l’année 1980, 666 026 exemplaires furent vendus !

Au cours des années 1960, la société tout entière s’oriente massivement vers les loisirs et la consommation.

De cette évolution de la vie quotidienne est née la R4, couramment appelée 4L : une voiture polyvalente, capable de passer partout et de prêter ses services en toutes occasions. On peut aussi bien y caser son matériel de travail pour des déplacements en ville que l’utiliser pour une escapade familiale sur les routes de campagne.

Présentée en 1961, c’est une « 5 portes » dotée d’un hayon arrière ouvrant sur un espace modulable. Il suffit de basculer la banquette arrière pour transformer sa berline en camionnette ou le contraire. Pratique, rapide et ingénieux !

Simple d’entretien, économique, solide, elle était volontairement dépouillée de tout luxe inutile à l’intérieur comme à l’extérieur. Un parti-pris qui séduisit les automobilistes en France et dans plus de 100 pays : avec plus de 8 millions d’exemplaires en 33 ans, la 4L est la voiture française la plus vendue de tous les temps.

Souvent déclinée en fourgonnette, la 4L joua le rôle d’utilitaire léger notamment dans les services publics où, postière ou gendarme, son profil anima longtemps les routes de France.

L’interruption définitive en 1992 de sa chaîne de production coïncida avec la fermeture de la mythique usine de l’île Seguin.

Sur le chemin de la préservation de la qualité de l’air, le pot catalytique (ou catalyseur) constitue un pas de géant. Inventé vers le début des années 1970, il élimine les particules les plus toxiques des gaz d’échappement des moteurs (monoxyde de carbone, oxyde d’azote et hydrocarbures imbrûlés).

Plusieurs évolutions ont permis d’améliorer son rendement, en passant d’environ 50% de particules éliminées à 99% aujourd’hui.

Situé entre le moteur et le pot d’échappement, le pot catalytique est constitué d’un cylindre en métal inoxydable, dans lequel se trouve une structure céramique en nid d’abeilles. Les conduits de cette structure sont recouverts d’une mince pellicule de métaux précieux, comme le platine par exemple, capables de traiter les polluants.

Un premier ensemble de ces métaux casse les molécules d’oxyde d’azote tandis qu’un autre ensemble oxyde les molécules de monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés. À l’issue de cette catalyse, les gaz d’échappement ne sont plus constitués que de vapeur d’eau, de gaz carbonique et d’azote.

Cette technologie, combinée aux filtres à particules et à l’injection directe, tant pour les moteurs essence que Diesel, doit permettre de réduire encore la pollution automobile.

Enfin, les progrès accomplis dans la gestion électronique ont permis d’obtenir un allongement de la durée de vie des dernières générations d’ensembles catalysés qui excède désormais les 150 000 km.

L’histoire de cette technologie commence en 1902, avec un brevet de Louis Renault (1877-1944) pour un dispositif « augmentant la pression des gaz admis dans les cylindres des moteurs à explosion, consistant à intercaler un ventilateur ou un compresseur ». Mais c’est à Alfred Büchi (1879-1959), un ingénieur suisse, que revient en 1905 la paternité du turbocompresseur actuel (ou compresseur centrifuge).

Apparu dans l’aviation militaire pendant la Première Guerre mondiale, il fallut attendre 1952 avant qu’il soit utilisé dans l’automobile. Le monde de la compétition automobile attesta d’abord son intérêt. Dans les années 1970-1980, il équipa progressivement les véhicules particuliers présentés comme sportifs, puis son usage a été étendu pour notamment optimiser les performances des véhicules Diesel.

Le rôle du turbocompresseur est d’augmenter la pression du mélange air/carburant dans les cylindres afin de mieux les remplir et donc de gagner en efficacité et en puissance.

Le turbocompresseur est composé de 2 éléments :

• une turbine, entraînée par les gaz d’échappement provenant du moteur ;
• un compresseur relié par un axe à la turbine et placé sur le conduit d’admission de l’air avant le moteur.

La rotation de la turbine fait tourner le compresseur, qui, grâce à la force centrifuge, chasse l’air vers la périphérie. Cela crée une augmentation de la pression de l’air dans le conduit vers le moteur.

La protection du corps par sangles est presque aussi ancienne que l’automobile. Dès 1896, des systèmes de harnais sont testés lors de courses. Puis un principe de « bretelles protectrices destinées à retenir les passagers » fut déposé par le québécois Gustave Désiré Lebeau en 1903.

Améliorées dans les années 1950, ces bretelles sont ensuite remplacées par la ceinture trois points en Y sans pour autant convaincre tant les traumatismes restent importants.

En 1959, les recherches du suédois Nils Bohlin (1920-2002) débouchèrent sur une ceinture en trois points en V, avec la pointe dirigée vers le sol. Elle se composait d’une sangle diagonale au niveau de la poitrine et d’une sangle au niveau du bassin.

Utilisable d’une seule main et parfaitement adaptable à la morphologie des occupants du véhicule, elle constitue l’un des dispositifs de sécurité automobile les plus importants.

Aujourd’hui, elle est équipée de systèmes d’anticipation : un prétensionneur limite le déplacement du corps vers l’avant en plaquant la sangle au niveau du bassin et du thorax et un limiteur d’effort réduit la pression exercée par la ceinture.

En France, le port de la ceinture est devenu obligatoire pour les places avant hors agglomération en 1973, puis a été étendu aux agglomérations en 1979 et aux places arrière en 1990.

Avec le système de navigation par guidage géolocalisé qualifié dans le langage courant GPS, tout le monde peut se repérer facilement n’importe où et à tout moment.

Fruit des recherches du Département de la Défense américaine, le Global Positioning System (GPS) a été imaginé en 1968 pour un usage militaire et rendu opérationnel pour le civil en 1995.

Indépendant des conditions météorologiques, sans étalonnage préalable et extrêmement précis, ce système de géolocalisation s’est démocratisé pour la navigation routière sous la forme d’un écran fournissant la position du véhicule en temps réel sur une carte géographique interactive.

Le GPS s’appuie sur 3 segments :

• un segment spatial composé d’un maillage de satellites en orbite quasi circulaire à 20 000 km autour de la Terre ;
• un segment de contrôle composé de stations au sol qui mettent à jour les informations transmises par les satellites et contrôlent leur bon fonctionnement ;
• un segment utilisateur qui reçoit les informations par le biais d’un récepteur GPS capable de calculer en temps réel les coordonnées de sa position en utilisant les signaux envoyés par plusieurs satellites.

En boîtier intégré dans le tableau de bord, en version autonome et nomade, le GPS trouve un nouveau souffle avec les applications sur smartphone.

Au printemps 1984, un nouveau type de voiture commercialisé par Renault faisait en Europe son entrée sur le marché, ouvrant ainsi les portes d’un nouvel univers : le monospace !

Avec son style inspiré du TGV, ce véhicule monocorpsconçu chez Matra proposait une autre vision de l’habitacle et des aménagements inédits. Sa conception pionnière à destination des familles en fit durablement une vedette du marché.

Sa structure en acier galvanisé à chaud habillée d’une peau en fibre de verre imprégnée de résine polyester lui confère une bonne immunité aux petits chocs et une excellente résistance à la corrosion.

Elle bénéficiait d’un pare-brise feuilleté, devenu obligatoire un an plus tôt (mais inventé en 1930). Constitué de feuilles de verre séparées par des films intercalaires en plastique, il ne se désagrège pas quand il se casse.

La position de conduite est surélevée et les sièges totalement modulables s’adaptent à toutes les configurations : en pivotant ils constituent un véritable salon roulant, en se rabattant, ils transforment en quelques instants la partie arrière en une vaste surface de chargement.

Les occupants peuvent passer de l’avant vers l’arrière de l’habitacle sans difficulté.

La voiture électrique est loin d’être une idée récente.

Après divers prototypes à partir de 1830, des premières voitures électriques furent commercialisées à la fin des années 1880 et dès 1897, des taxis électriques sillonnaient les rues de New York.

Mais ce fut dans les performances automobiles que la voiture électrique gagna ses lettres de noblesse, en surpassant parfois ses concurrentes thermiques. En 1899, « La Jamais Contente » en forme de torpille dépassa les 100 km/h. En 1900, on estime que plus du tiers des voitures en circulation étaient électriques.

L’avènement du pétrole et l’introduction de la Ford Model T à essence en 1908, plus autonome, plus rapide, plus puissante et moins chère, sonnèrent le glas de la voiture électrique.

Près de 80 ans plus tard, le contexte environnemental a changé la donne et le véhicule électrique apparaît alors comme un moyen vertueux de lutter contre le changement climatique et de limiter la dépendance au pétrole. De nombreux prototypes sont testés auprès des administrations ou des clients pilotes mais restent au stade embryonnaire.

Les progrès technologiques récents, notamment sur l’autonomie des batteries, ont donné aux véhicules électriques d’autres ambitions. Ils constituent désormais des gammes à part entière et marquent l’entrée dans une nouvelle ère.

En 1981, l’airbag conducteur apparaissait pour la première fois sur une automobile.

Pourtant, cet équipement n’est pas nouveau.
En 1953, 2 brevets furent déposés pour « un récipient dépliable capable de se gonfler automatiquement en cas de danger ». Puis en 1968, Allen Breed (1927-2000) y ajouta un détecteur d’impact électromécanique.

Il fallut encore bien des perfectionnements avant que sa technologie soit vraiment maîtrisée. Obligatoire côté conducteur en Europe, il est devenu un équipement de série, complémentaire de la ceinture de sécurité (aux États-Unis, il est conçu pour fonctionner seul).

En cas de choc, des capteurs mesurent l’accélération ou la décélération du véhicule et transmettent l’information à un boîtier électronique. En fonction de la mesure, un signal électrique est envoyé à un gonfleur pyrotechnique qui, par réaction chimique, provoque un dégagement gazeux dans un coussin en toile épaisse plié de façon très spécifique pour se déployer en 30 millisecondes.

Il existe aussi des airbags dans d’autres parties de l’habitacle : dans les piliers de portières ou de coffre, dans les appuie-têtes, dans les ceintures de sécurité…

Bientôt viendront les airbags intelligents, capables de savoir si le siège passager est occupé ou non, de connaître le poids et la taille de l’occupant et même la position de recul du siège.

Elle est née en 1997 et dès sa première année de commercialisation, au Japon seulement, environ 18 000 exemplaires en furent vendus.

Dès 1994, le projet G21 était lancé dans le but de créer pour le XXI^e siècle une automobile optimisée du point de vue environnemental et aussi confortable et élégante qu’une voiture traditionnelle.

À cette période, les véhicules à moteur thermique avaient le monopole et les véhicules électriques peinaient à voir le jour. L’idée révolutionnaire qui émergea alors fut de combiner les atouts de ces deux types de motorisation, puissance et écologie, pour créer un nouveau concept technologique.

Présentée comme concept car au Salon automobile de Tokyo en 1995, la voiture hybride fut perfectionnée pendant 3 ans puis mise très rapidement sur le marché grâce à une conception permettant d’utiliser les lignes de production déjà existantes.

Depuis, elle a connu de nombreux autres développements, avec d’autres types d’énergies, et continue d’être une voie durable pour l’automobile.

Dans les années 1970, l’injection électroniqueremplace l’injection mécanique, qui elle-même avait remplacé le carburateur. Au cœur du système, un calculateur électronique, dont le perfectionnement progressif dans les années 1980 va donner tout son sens à cette évolution technologique majeure.

Ce calculateur gère l’injection en déterminant la durée optimale de l’injection en fonction des informations envoyées par les capteurs, telles que la température du moteur, la température et le débit de l’air, la vitesse de rotation du moteur…

À partir de ces informations, il agit ensuite sur des actionneurs (injecteurs, volets d’admissions d’air….) pour régler très précisément le moment où le carburant va être introduit et sa quantité. L’objectif : améliorer le rendement moteur et par voie de fait, réduire la consommation de carburant et les émissions.

Ces dernières années, pour les moteurs Diesel, le rendement a encore progressé grâce à la technologie Common Rail (rampe commune), une injection électronique à haute pression. Cette pression créée en amont des injecteurs leur permet de générer des gouttelettes de carburant extrêmement fines, ce qui améliore la qualité du mélange air-carburant et donc, la combustion.

Complémentaire du pot catalytique, le principe du filtre à particules a été introduit en grande série à partir des années 2000.

Il permet de supprimer les particules restantes issues de la combustion du carburant dans les moteurs Diesel.

Monté sur la ligne d’échappement, en aval du pot catalytique, il fonctionne en 2 phases :

• le stockage des suies dans une structure microporeuse alvéolée contrôlé par un capteur mesurant l’accumulation ;
• la régénération automatique par combustion selon un cycle de 20 minutes environ pour le désencrasser lorsque le seuil de saturation du filtre est atteint, tous les 300 à 500 km.

Efficace à plus de 99,9%, il est obligatoire depuis 2011 sur tout véhicule Diesel neuf.

Le principe d’un procédé susceptible de maintenir, lors de freinages intensifs et répétés, la stabilité du véhicule et n’altérant en rien ses capacités directionnelles quelle que soit la qualité des revêtements de chaussée a longtemps été recherché. En effet, dès l’entre-deux-guerres des brevets avaient été déposés en ce domaine, mais ces derniers n’offraient pas la rapidité d’exécution nécessaire. Ce n’est donc qu’avec l’apparition de calculateurs électroniques que le système de l’ABS devint opérationnel.

Le calculateur détecte les amorces de blocages des roues grâce aux informations fournies par des capteurs situés dans les roues. Ces derniers délivrent des impulsions électriques dont la fréquence décroît de façon continue lors d’un freinage « normal ». Lors d’un freinage « anormal » pouvant entraîner un blocage, il se produit une brusque baisse de la fréquence.

Dans ce cas, l’ABS réduit la pression dans les circuits de freinage afin que le pneu retrouve son adhérence, puis la rétablit aussitôt pour que le freinage se poursuive.

Moins connu sous le nom d’Anti-lock Braking System, ce dispositif existe depuis 1970 mais n’est devenu obligatoire sur tout véhicule neuf que depuis 2004.

C’est un élément clé dans la sécurité car d’autres systèmes basent leur fonctionnement sur les informations qu’il délivre ou le mettent à contribution pour mener à bien leur tâche. C’est le cas de l’ESP (appelé aussi ESC en anglais), qui corrige la trajectoire lorsque le véhicule dérape ou glisse légèrement.

Le poste de conduite d’un véhicule actuel comporte une trentaine de commandes en moyenne.

En actionner une ou plusieurs pendant la conduite peut être source de distraction et donc de danger, même si cette baisse de vigilance n’est que très temporaire.

Grâce à une automatisation de l’éclairage et des balais d’essuie-glace, le conducteur est déchargé de ces tâches et même accompagné dans le cas où il oublierait de mettre ses phares.

La mise en route automatique des balais d’essuie-glace s’appuie sur un capteur logé derrière le rétroviseur, qui exploite la réflexion de faisceaux d’infrarouges dans le pare-brise lui-même.

Si le pare-brise est sec, la réflexion est maximale. S’il pleut, la réflexion diminue et ce, proportionnellement à la quantité d’eau présente sur la surface du pare-brise. Un calculateur reçoit ces informations et commande les balais d’essuie-glace. Il fait aussi varier leur cadence en fonction de l’intensité de la pluie.

Quant à l’allumage automatique des phares, il est contrôlé par un capteur composé de 3 lentilles chargées de focaliser la lumière sur trois cellules photoélectriques. Celles-ci évaluent l’environnement lumineux : la lumière ambiante, les sources de lumières frontales, la présence ou non d’un tunnel durant la nuit. En recoupant les informations, un calculateur détermine la situation à laquelle est confronté le véhicule et commande les feux en conséquence.

Avec le stationnement semi-automatique, se garer devient un vrai jeu d’enfant !

Des capteurs à ultra-sons balayent les bas-côtés de la route pour détecter les emplacements libres adaptés. Dès qu’un emplacement est trouvé, que le véhicule est arrêté et la marche arrière enclenchée, le système prend la main sur la direction, tandis que le conducteur garde le contrôle de la vitesse du véhicule en gérant les pédales d’accélérateur et de frein.

Pendant la manœuvre, les capteurs à ultra-sons à l’avant et à l’arrière aident le conducteur à utiliser le plus efficacement possible la place disponible.

Ce système fonctionne aussi bien pour un créneau le long d’un trottoir que pour un stationnement en épi. Il accompagne également le conducteur dans sa manœuvre pour quitter la place et détecte le meilleur moment pour cela.

Prochaine étape : un système totalement automatisé dans lequel le conducteur peut quitter son véhicule avant la manœuvre de stationnement, tout en gardant le contrôle via son Smartphone.

En ville, une voiture passe près de 35% de son temps à l’arrêt, temps pendant lequel le moteur fonctionne inutilement.

Inventé dans les années 1980, le système Stop & Starts’est généralisé ces dernières années pour y remédier. À la clé, une économie significative de carburant,pouvant atteindre 15% en conduite urbaine dense, une réduction de la pollution et des émissions de CO₂.

Le principe est simple : le moteur ne tourne que lorsque le véhicule se déplace.

Ainsi, dans les embouteillages ou aux feux rouges, le moteur thermique est coupé. Dès que le conducteur ôte le pied du frein ou débraye, le moteur redémarre.

Pour maximiser la réduction de consommation, le système coupe le moteur le plus tôt possible, avant même l’arrêt complet de la voiture et le redémarre rapidement et discrètement pour que la sécurité et le confort du conducteur s’en trouvent préservés.

Dans les systèmes les plus récents, la coupure du moteur s’opère à partir de 8 km/h avec une boîte robotisée, et 20 km/h avec une boîte manuelle. Le redémarrage est immédiat (400 msec), silencieux et sans vibrations.