2-19 octobre 2014 Mondial de l Automobile de Paris

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1 ogo Technical perfection, automotive passion Technical perfection, automotive passion Technical perfection, automotive passion Technical perfection, automotive passion Dossier de presse 2-19 octobre 2014 Mondial de l Automobile de Paris Hall 1, Stand D521

2 Faurecia au Mondial de l Automobile 2014 Faurecia présente ses innovations en matière d allégement et d efficacité énergétique, pour un véhicule économe en carburant et plus respectueux de l environnement Les technologies de Faurecia s articulent premièrement autour de l allègement. Une réduction de la masse d un véhicule de 10 kilogrammes réduit sa consommation de carburant et donc ses émissions de CO 2 de 1 gramme par kilomètre. À travers de nouvelles architectures produits, de conceptions optimisées, le développement et l utilisation de matériaux alternatifs avec de nouveaux procédés de fabrication, Faurecia est en mesure d offrir des réductions de masse allant jusqu à 100 kilogrammes par véhicule sur le périmètre Faurecia de 300 kilogrammes. Cette réduction est obtenue par rapport à des matériaux classiques, et notamment via l utilisation des matériaux composites. L allègement est un axe d innovation essentiel pour Faurecia. Il se traduit par des solutions d architectures nouvelles et des épaisseurs d acier optimisées pour les structures de sièges et les systèmes d échappement. Quant aux composites, ils ouvrent la voie à des solutions de rupture pour alléger les véhicules et réduire leur empreinte environnementale. Ainsi, l utilisation de matériaux composites en fibres de carbone devrait permettre des gains de masse de l ordre de 50 % par rapport à l acier. Faurecia possède une expertise sur l ensemble des pièces composites, pièces extérieures peintes ou en carbone visible, semistructurelles et structurelles, et est présent sur tous les segments de marché : véhicule de grande série, sport & luxe et camions. Faurecia conforte son leadership dans les technologies d allègement, grâce à sa maîtrise des procédés permettant de fabriquer ces pièces composites, telles que les technologies Sheet

3 Molding Compound (SMC) et Resin Transfer Molding (RTM), avec des volumes importants pour les véhicules de grande série. Faurecia démontre son savoir-faire dans l optimisation des structures multimatériaux et l assemblage des pièces en métal avec des composites.. En termes d économies de carburant et ainsi de baisse des émissions de CO 2, Faurecia travaille également sur la problématique de l efficacité énergétique. Dans un moteur à combustion interne, environ un tiers de l énergie du carburant est perdue dans le système d échappement. Faurecia développe des technologies permettant la récupération d une partie de cette énergie thermique et de réduire la consommation jusqu à 3%. Cette chaleur peut être réutilisée soit pour réchauffer l habitacle, soit pour amener le moteur à sa température de fonctionnement optimale plus rapidement. Faurecia travaille également avec les constructeurs sur de nouvelles technologies de récupération d énergie permettant de transformer la chaleur en puissance électrique (ou mécanique) directement utilisable par le véhicule. Sur son stand d une superficie de 290 m² (Hall 1, Stand D521), Faurecia expose de nombreux produits pour un véhicule plus économe en carburant et plus respectueux de l environnement. Faurecia participe notamment au programme de véhicule 2 litres aux 100 kilomètres abordable, pour lequel la contribution de Faurecia représente une baisse de 7,5 grammes de CO 2 par kilomètre. Une partie des réalisations de Faurecia se trouve à bord des prototypes présentés au Mondial de l Automobile 2014 par Peugeot avec la 208 HYbrid Air 2L et par Renault avec EOLAB.

4 Sommaire Démonstrateur «Less is More» Siège allégé à architecture optimisée... 6 Plancher automobile en composites de fibres de verre... 7 Hayon en composites de fibres de carbone et pare-chocs allégé 8 Ligne d échappement compacte... 9 Système de récupération de chaleur à l échappement EHRS Eléments d intérieur bio-sourcés Lève-vitre allégé Traverse de planche de bord hybride Autres produits exposés sur le stand Structure de siège en magnésium Ligne d échappement allégée Mélangeur compact SCR BlueBox Siège complet avec coiffe et dossier sculptés Structures et mécanismes de sièges allégés de la Volkswagen up! 17 Contacts... 18

5 3 Hayon kg -44kg 1 Siège 7 Lève-vitre 8 Traverse de planche de bord 6 Planche de bord 4 5 Ligne d échappement CO 2-8g de CO 2 /km -8% en moyenne 2 Plancher 5

6 Démonstrateur «Less is More» 1 Siège allégé à architecture optimisée Grâce à ses innovations Faurecia a pu réduire l épaisseur et le poids du siège avant, offrant plus d espace pour les passagers arrière sans compromis sur la sécurité et le confort des occupants. Pour un véhicule de segment B, la structure du siège avant est ainsi 35% plus légère qu une structure de siège classique pour le même segment, grâce notamment à une combinaison optimale de différents matériaux de structure (acier, alliage non ferreux comme l aluminium, magnésium, composite de fibre de carbone). Ces technologies permettent d alléger le poids de la coque arrière de 40 % et de gagner ainsi trois centimètres d habitabilité au niveau des genoux, tibias et pieds pour les occupants arrière. Toutes ces innovations permettront aux constructeurs d obtenir soit 3 cm de plus aux places arrières, soit un gain indirect si la longueur du véhicule était réduite de 3 cm. Ajoutés aux 4 kilogrammes gagnés par siège avant grâce aux matériaux utilisés, Faurecia permet aux constructeurs d économiser jusqu à de 11 kilogrammes soit 1,1 gramme de CO 2 par kilomètre. Ce siège allégé et optimisé a été choisi par Renault pour son prototype EOLAB, présenté sur son stand au Mondial de l Automobile. Les équipes de R&D de Faurecia vont maintenant mener des travaux pour trouver les meilleurs matériaux permettant d alléger les sièges tout en maîtrisant les contraintes industrielles.. Siège du démonstrateur «Less is More» Faurecia a également compacté le dossier de 30% en combinant trois expertises: l optimisation de la structure du dossier, une coque semi-rigide avec dossier à confort adaptatif posée sur la structure du siège, qui procure un confort adapté à chaque morphologie de dos, et la réduction de la taille du mécanisme d ajustement du dossier. Siège du prototype Renault EOLAB 6

7 Plancher automobile 2 Pour atténuer le bruit causé par cette baisse de la masse, Faurecia a également en composites de fibres travaillé sur l architecture même du de verre plancher en intégrant des éléments d acoustique dans l espace vide entre la couche supérieure et inférieure de la structure en thermoplastique. Les ingénieurs Faurecia ont imaginé un plancher structurel intégral composé d un plancher passager avant et arrière et un plancher de coffre en matière thermoplastique composite avec renfort en fibre de verre, réalisé avec le processus de thermo-estampage. En plus d avoir d excellentes performances mécaniques pour répondre aux exigences des crashs tests tout en étant recyclable, le matériau thermoplastique composite à base de polyamide (PA 6.6) avec renfort en fibre de verre offre aussi la possibilité de souder ou de surmouler des pièces. Cette technologie réduit la masse et les coûts comparée au collage. Ce matériau résiste également aux températures très élevées observées lors du processus de cataphorèse. Cette réflexion menée sur les matériaux et l architecture permet aujourd hui à Faurecia de proposer un plancher 16,5 kilogrammes plus léger (soit 1,65 gramme de CO 2 par kilomètre) qu un plancher traditionnel en acier (-11,5 kilogrammes pour le plancher avant et - 5 kilogrammes pour le plancher arrière). Ce produit atteint notamment l objectif de 33 % de gain de masse fixé par Renault (plancher avant et arrière) pour son véhicule EOLAB et pourrait rentrer en production en série d ici 4 à 5 ans. Plancher automobile en composites de fibres de verre 7

8 Hayon en composites 3 Au delà du gain de masse lié à la matière composite, la technologie Faurecia de fibres de carbone présente d autres avantages : et pare-chocs allégé la suppression des pièces de garnissage intérieur grâce à la qualité du matériau en fibres de carbone, qui peut être directement peint ; la réduction du nombre de pièces à assembler, notamment les mécanismes (un seul vérin équilibreur) ; l intégration de fonctions facilitant le montage (passage d un faisceau électrique) ; et la réalisation de formes plus complexes par rapport au métal ou au verre pour ce qui concerne la lunette. Le hayon composite développé par Faurecia est à architecture dite semi-structurelle par l association d une peau et d une doublure d une épaisseur de 1,5 mm assurant sa résistance à la torsion. Celle-ci dispense de l ajout de renfort dans les zones planes par l optimisation de l orientation des fibres de carbone en fonction des flux d effort. La rigidité et la masse réduite permettent par ailleurs de supprimer l un des deux vérins équilibreurs, soit un allègement complémentaire. Enfin, au moulage, une gorge est pratiquée dans la doublure pour recevoir le faisceau électrique, permettant de réduire le nombre d agrafes. Ce hayon composite, intégré au véhicule Peugeot 208 HYbrid Air 2L, associe du plastique à des fibres de carbone, pour une réduction de masse de 35 %, soit une baisse de 7 kilogrammes. Les perspectives d évolution économique de ce matériau suite au projet de fibre de carbone à bas coût (FORCE) lancé par la Plateforme de la Filière Automobile (PFA) française doivent permettre son intégration dans une production de série dans les huit années à venir. Faurecia travaille également sur l allègement des pare-chocs, en réduisant leur épaisseur de 3 mm à 2,5 mm, apportant ainsi un gain de masse de l ordre de 500 grammes par pare-chocs, soit environ un kilogramme par véhicule (-11% par rapport aux pare-chocs classiques). Hayon: à gauche la partie en composites de fibres de carbone, à droite la partie en acier (version série) 8

9 Ligne d échappement 4 La température étant plus faible, Faurecia a alors intégré un résonateur de Helmholtz compacte en plastique (polyamide chargé en fibres de verre) matériau inédit sur une ligne Leader mondial sur son activité «Emissions d échappement, d une densité six fois Control Technologies», Faurecia innove inférieure à l acier, représentant un chaque jour pour créer des systèmes gain de poids de 50 % par rapport à un d échappement toujours plus légers qui résonateur en acier. En plus d être plus répondent aux normes environnementales léger, le résonateur de Helmholtz, pour et aux attentes écologiques des citoyens. une plage de fréquences ciblées, atténue sensiblement les basses fréquences et réduit le bourdonnement à l intérieur de l habitacle pour le confort des occupants. Dans le cadre de sa réflexion autour du projet de véhicule EOLAB de Renault, Faurecia a travaillé sur une approche globale du système d échappement. L architecture de la ligne a été en partie repensée permettant ainsi l utilisation de matériaux en plastique plus légers que l acier. Le collecteur et les éléments de dépollution essence ont été repris de la série. Pour intégrer ces matériaux à la ligne d échappement, les ingénieurs Faurecia ont choisi de remplacer la fonction acoustique du silencieux arrière par un résonateur moyennant l utilisation d un système de bifurcation des gaz, permettant ainsi de maintenir la température en dessous de 200 C (température maximum de résistance du plastique). Faurecia a également travaillé à la réduction des épaisseurs des éléments de la ligne réalisés en acier, allant parfois jusqu à 0,6 mm pour certaines parties internes. Enfin, la ligne d échappement a également été raccourcie d environ 1,5 mètre (par rapport à celle d un véhicule de segment B) pour s arrêter juste devant les roues arrière. Cette ligne d échappement compacte imaginée par Faurecia permet aujourd hui à Renault d économiser au total 2,3 kilogrammes, par rapport à une ligne d échappement classique de véhicule de segment B. Ligne d échappement compacte 9

10 Système compact de 5 L EHRS Compact équipera un premier véhicule hybride produit en grande série et récupération de chaleur disponible dès le premier semestre à l échappement EHRS Faurecia a été le premier équipementier à mettre en série ce type de système (exhaust heat recovery en 2006 pour Citroën. Faurecia prépare system) également l avenir, en travaillant avec les constructeurs sur de nouvelles Environ 30 % de l énergie du carburant technologies de récupération d énergie, est perdue à l échappement sous forme comme le système Rankine et le TEG de chaleur. Faurecia a imaginé un système (Thermo-Electric Generator), permettant de récupération de cette chaleur perdue : de transformer la chaleur en puissance l EHRS Compact (exhaust heat recovery électrique ou mécanique directement system). Il permet de récupérer 40% en utilisable par le véhicule. moyenne et jusqu à 60 % de l énergie perdue à l échappement. Cette énergie est ensuite utilisée pour amener le moteur thermique plus rapidement à sa température de fonctionnement nominal pour laquelle son rendement est optimal. En chauffant plus vite l habitacle, l EHRS compact permet au moteur électrique de prendre plus vite le relais, dans le cas d un véhicule hybride. Les émissions de CO 2 peuvent ainsi baisser de 3 gramme par kilomètre et la consommation de carburant être réduite de 7%. La dernière génération du système EHRS, plus compacte, ne pèse que 2 kilogrammes, soit une diminution du poids de 50 % par rapport à la version précédente. C est la solution la plus compétitive en la matière disponible sur le marché. EHRS compact 10

11 Eléments d intérieur 6 La part de fibres dans le mélange est renouvelable et l industrie a validé la bio-sourcés recyclabilité du NAFILean en fin de vie en l intégrant à ses procédés standards de Le NAFILean (fibres naturelles pour régénération et de traitement du plastique. pièces légères moulées par injection) est En outre, le NAFILean améliore de 40 % les un procédé développé pour introduire des jeux et affleurements. éléments naturels dans des matériaux hautes performances pour planches de bord, panneaux de portes et consoles centrales fabriqués par injection. Seul matériau injecté à base de fibres naturelles sur le marché des intérieurs d automobile, le NAFILean de Faurecia permet de créer des formes et architectures complexes tout en affichant un gain de poids. Le NAFILean associe des fibres naturelles de chanvre à une résine de polypropylène. Les pièces injectées produites sont de 20 à 25 % plus légères que les pièces injectées standard, soit un gain de poids pouvant aller jusqu à 2,1 kilogrammes. Pièce en NafiLean Solution unique sur le marché signée Faurecia, le NAFILean peut être utilisé dans les machines de moulage par injection standard. Grande première mondiale, il entre dans la composition des panneaux de porte de la nouvelle Peugeot 308, dévoilée au public sur le Salon de l automobile de Francfort Pièces d intérieur en NafiLean sur la planche de bord et le panneau de porte 11

12 7 Lève-vitre allégé 8 Traverse de planche de bord hybride Aujourd hui, les lève-vitres classiques sont montés sur deux rails métalliques, l acier étant le matériau le plus intéressant en termes de coût, même s il n est évidemment pas le plus léger. Les supports de haut-parleurs sont quant à eux montés sur les doublures de portes et les supports de poignées de porte sont également des pièces métalliques à part. Le système proposé par Faurecia est un module plastique injecté monobloc qui intègre ces trois éléments. Déjà plus légère en elle-même, cette solution permet en outre d utiliser moins de pièces, donc de simplifier le montage, ainsi que de réduire la doublure de porte métallique, réduisant encore la masse globale de la porte. Le module de lève-vitre intégré allégé de Faurecia permet de gagner jusqu à 3,5 kilogrammes sur un véhicule 5 portes. Sa commercialisation a déjà démarré et il devrait équiper des véhicules mis sur le marché dès Lève-vitre allégé La majorité des traverses de planches de bord utilisées pour la grande série par les constructeurs sont en métal (matériau le plus abordable). Si elles ont été au fil du temps optimisées en matière de poids, elles restent très lourdes, notamment à cause des multiples points de soudure. D autres matériaux plus légers (aluminium, magnésium, etc.) sont d ores et déjà utilisés par les constructeurs haut de gamme, mais les coûts engendrés ne sont pas compatibles avec la grande série. Tout l enjeu pour Faurecia est donc de réussir à produire des traverses de planches de bord plus légères, respectant tout aussi scrupuleusement les normes de sécurité, à des coûts maîtrisés. Ainsi, de nouveaux procédés de fabrication rendront ces nouveaux matériaux plus abordables pour une production en grande série à l horizon Les équipes de Faurecia travaillent actuellement sur une traverse de planche de bord constituée d un matériau composite intégrant à la fois des fibres de verre et de carbone. Ce produit affiche sur la balance un poids de 3,6 kilogrammes, contre 6,3 kilogrammes pour une traverse classique en métal, soit un gain de 2,7 kilogrammes (ou moins 43 %). Cette traverse de planche de bord «full composite» devrait équiper des véhicules de grande série à l horizon Traverse de planche de bord hybride 12

13 Autres produits exposés sur le stand Structure de siège en magnésium L enjeu pour Faurecia est de réussir à produire des structures de sièges plus légères ayant les mêmes performances en matière de sécurité et de coûts que celles produites aujourd hui : soit en améliorant les systèmes de soudure pour les structures en acier, soit en utilisant de nouveaux matériaux comme les composites ou le magnésium. Le magnésium présente en effet de nombreux avantages : c est un matériau métallique très léger d une densité de 1,74 contre 7,6 pour l acier. Il est également plus simple à utiliser que les composites de par son homogénéité. Une structure de siège en alliage de magnésium permettrait par exemple de réduire le poids de 15 % par rapport à une structure traditionnelle en acier. L utilisation du magnésium permet donc une économie de près de 4 kilogrammes par véhicule. Convaincu que ce matériau permettra de contribuer à une industrie automobile plus verte, Faurecia a signé en 2013 un accord de coopération avec FAW Foundry à Changchun (Chine) pour le développement de structures de sièges en alliage de magnésium. Ces dernières devraient équiper des véhicules de segment de niche d ici et la grande série à l horizon Structure de siège en magnésium 13

14 Ligne d échappement allégée Outre Renault, Faurecia contribue également au projet de véhicule 2 litres aux 100 kilomètres de Peugeot. Le constructeur français a en effet fait appel à l expertise de Faurecia pour développer une ligne d échappement allégée, dans le cadre de sa réflexion autour de son prototype de véhicule «208 HYbrid Air 2L», combinant un moteur thermique et un moteur hydraulique. Afin d intégrer les accumulateurs qui stockeront l énergie récupérée à la décélération et au freinage du véhicule hybride, les équipes R&D de Faurecia ont repensé l architecture de la ligne afin de relocaliser le silencieux arrière en position transversale sur la ligne d échappement. Faurecia a également réduit l épaisseur de l ensemble des éléments en acier inoxydable de la ligne d échappement, passant en moyenne de 1,2 millimètres à 0,8 millimètres pour les tubes et les enveloppes des silencieux et jusqu à 0,6 millimètres pour les coupelles. Les épaisseurs étant moindres, cette ligne d échappement est 20 % plus légère, soit une économie de 1,9 kilogramme par rapport à la ligne d échappement de la Peugeot 208 produite actuellement en série (9,2 kilogrammes). Il s agit pour l heure d un prototype et les équipes de Faurecia travaillent actuellement sur d autres évolutions technologiques pour améliorer encore la performance environnementale de cette ligne d échappement allégée. Ligne d échappement allégée 14

15 Mélangeur compact SCR BlueBox La norme Euro 6.1/6.b, qui est entrée en vigueur en septembre 2014, définit des niveaux exceptionnellement bas d émissions d oxydes d azote (NOx), sous la barre des 80 mg/km. Les constructeurs doivent donc désormais ramener les émissions des moteurs Diesel quasiment au même niveau que celles de l essence, ce qui nécessite la mise en place d un système plus efficace sur le traitement des NOx avec le SCR (Selective Catalytic Reduction). La nouvelle technologie du mélangeur compact SCR BlueBox imaginée par Faurecia est conçue pour répondre à ces exigences extrêmement strictes en matière de NOx et pour satisfaire également à la future norme Euro 6.2/6.c, qui doit entrer en vigueur en 2017 et qui fixe des plafonds d émissions de NOx en conditions de conduite réelle encore plus bas. Le dispositif SCR BlueBox est aussi compatible avec la nouvelle génération de systèmes SCR incluant la fonction Filtre à particules (FAP) de type SCRF ou SDPF. Elle permet aux constructeurs de revenir à la configuration à deux monolithes au lieu de trois (DOC - FAP - SCR), la solution actuelle pour la norme Euro 5. Faurecia est convaincu que cette architecture rapprochée du moteur deviendra la norme dans les années à venir. Et pour cause : en plus de diminuer les niveaux de NOx, le mélangeur compact permet également de réduire de manière significative les coûts et de gagner 3 à 4 kilogrammes soit 0,3 à 0,4 gramme de CO 2 par kilomètre. Le mélangeur compact SCR BlueBox permet de positionner le catalyseur SCR au plus près du moteur, avec ou sans filtre à particules. Le principal atout est l accélération de l amorçage du SCR pour commencer à réduire les émissions de NOx plus tôt. De plus, la gestion thermique du catalyseur SCR a été améliorée grâce à l isolation complète du catalyseur SCR. SCR BlueBox 15

16 Siège complet avec coiffe et dossier sculptés Grâce à la technologie «Cover Carving», mise au point par ses ingénieurs, Faurecia a développé un dossier de siège avant sculpté, à la fois plus léger, et affichant une haute qualité perçue. Traditionnellement, la forme d un dossier de siège auto est obtenue par la fixation en différents points d une coiffe textile sur une matelassure en mousse. La technologie «Cover Carving», signée Faurecia, permet désormais de donner du relief et de la rigidité au support textile directement, éliminant ainsi les coûteux procédés traditionnels utilisés pour donner du volume. Cela permet d ajouter des champs de créativités inédits pour le design d un siège, tout en améliorant la qualité perçue. La technologie «Cover Carving» permet en outre de coudre la coque arrière du dossier directement à la coiffe de siège, épousant ainsi au plus près la forme de l arrière du dossier. Ce procédé contribue à la réduction de l épaisseur totale et donc du poids du siège. Au total, le gain de poids obtenu grâce au «Cover Carving» peut aller jusqu à 1,5 kilogrammes pour les deux sièges avant pour un véhicule de segment D. Enfin, la technologie faisant appel à des moules de compression, l investissement en outillage est dix fois moindre que celui pour une coque classique. La production de cette technologie a déjà démarré pour quelques véhicules, notamment ceux de Renault en Amérique du Sud. Elle devrait également équiper les véhicules de segment D d un grand constructeur européen d ici la fin de l année Dossier de siège avant sculptés 16

17 Structures et mécanismes de sièges complets allégés de la Volkswagen up! D une importance stratégique pour les constructeurs automobiles, les structures de sièges doivent être durables et résistantes afin de maintenir le siège et ses systèmes de sécurité en place en cas de collision. Cela étant, la structure doit aussi être assez légère pour contribuer aux économies de carburant et à la réduction des émissions. La généralisation des aciers à haute limite élastique réduit le poids à performance fonctionnelle constante et améliore la dissipation de l énergie en cas de choc. À titre d exemple, les sièges complets de la Volkswagen up! ont été développés en Allemagne, en même temps que leur structure métallique et leurs mécanismes. tête intégré et le coussin suspendu, jouent, eux aussi, un rôle dans l allègement du véhicule. Grâce à ces mesures, entre autres, la structure métallique des sièges de la Volkswagen up! pèse 15 % de moins, soit environ 4 kilogrammes de moins par véhicule, que celle utilisée sur la version précédente. L ensemble du système de structure de siège est optimisé pour satisfaire, voire dépasser, les attentes des constructeurs automobiles les plus exigeants en matière de sécurité. Les structures de sièges standardisées de Faurecia sont conçues pour faciliter l intégration de toute notre gamme de fonctionnalités innovantes à haute qualité perçue. Ainsi, tout en conservant les atouts de la standardisation, Faurecia ouvre la voie à la personnalisation accrue. L acier à très haute limite élastique choisi par Faurecia fournit la même stabilité et les mêmes garanties de sécurité que l acier traditionnel, mais pèse beaucoup moins lourd. L un des secrets de fabrication est le recours généralisé à la soudure laser. Le design des composants, tels l appuie- Structure de siège de la Volkswagen up! 17

18 Contacts Faurecia Olivier Le Friec Responsable Relations Presse +33 (0) (0) TBWA\ Corporate (pour Faurecia) Elsa Guéroult +33 (0) Faurecia est un leader mondial de l équipement automobile dans quatre activités : sièges d automobile, technologies de contrôle des émissions, systèmes d intérieur et extérieurs d automobile. Le Groupe a réalisé en 2013 un chiffre d affaires de 18 milliards d euros. Au 31 décembre 2013, Faurecia employait personnes dans 34 pays sur 320 sites, dont 30 centres de R&D. Faurecia est coté sur le marché NYSE Euronext de Paris et le marché over-the-counter (OTC) aux Etats-Unis. En savoir plus : Faurecia Group Communications 10/

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