Quatre technologies de moteur thermique innovantes

[Amperiste]

Le moteur à piston traditionnel est souvent critiqué, pour son mauvais rendement, pour son encombrement, ou encore pour les vibrations produites par son fonctionnement. Même s'il est actuellement incontournable, des chercheur œuvrent pour trouver des solutions différentes, et meilleures. Nous vous en présentons 4, encore au stade du développement et à l'heure actuelle prévus sur aucune voiture d'aucun constructeur.Les trois premiers concepts de moteurs partagent une idée commune : utiliser des pistons opposés.EcoMotors OPOC
Fondée par un ancien ingénieur de chez Volkswagen, cette entreprise a su séduire de glorieux investisseurs, comme Bill Gates, avec son moteur OPOC. Le principe de ce moteur (illustration en début d'article) est d'avoir deux groupes de deux pistons. Les deux pistons partagent la même chambre de combustion. Avec cette technologie, on nous permet un moteur 30% plus léger, 50% moins gourmand et 75% plus compact qu'un turbo-diesel de puissance équivalente.
L'entreprise chinoise Zhongding Power a signé un accord pour commencer la production de ces moteurs.2 temps diesel Achates PowerLes moteurs à 2 temps ont quasiment disparu aujourd'hui du marché de la moto (pour des raisons de normes environnementales), et les moteurs diesel à 2 temps existent depuis longtemps (principalement utilisés en modélisme). Pourtant, Achates Power pense avoir trouvé la bonne formule qui redonnera ses lettres de noblesse au 2 temps.
Achates Power a remporté un concours d'innovation de l'armée américaine et promet une efficacité thermique de près de 50%, ce qui est plus que les moteurs turbo diesel actuels.FKLGCe moteur, d'origine allemande, fait partager une chambre de combusion par deux pistons opposés comme les deux moteurs que nous venons de décrire. A la différence des deux autres, ces pistons ne sont pas reliés à une tringlerie type bièle-manivelle. En effet, ce moteur est dessiné pour produire de l'électricité et non transmettre son énergie mécanique. les pistons sont libres et à leur pied on trouve un système aimant-bobine linéaire qui produira de l'electricité directement par le mouvement des pistons. A partir de là, la fréquence de fonctionnement ce moteur n'a plus besoin d'évoluer dans les mêmes domaines (on parle de 50 à 60Hz, soit 3000 à 3600 explosions par minute), et le moteur pourra commencer à produire de l'électricité dès les toutes premières explosions.
En plus, ce moteur est encore plus compact et n'a pas besoin d'un alternateur supplémentaire. La solution idéale pour un prolongateur d'autonomie ?R4ECe moteur d'origine canadienne s'inspire du fonctionnement d'une turbine. Les turbines ont une meilleur efficacité thermique que les moteurs à piston et ont une propension à accepter de nombreux carburants différents, mais ne brillent pas par leur compacité. Avec le R4E, les chercheurs de l'université de Sherbrooke promettent la puissance d'une Ferrari dans un moteur de 12 kg, avec une seule pièce mobile !Etant donné l'état actuel de leur développement, ce moteur n'atterriront pas sous un capot avant 5, 10 ou 15 ans... Si toutefois ils y arrivent. En effet, bien des obstacles se mettent en travers d'un moteur sur le chemin du concept à la réalisation en série : industrialisation, fiabilité, coût et normes environnementales. Un de ces moteurs pourra-t-il les surmonter? Seul l'avenir nous le dira.Sources roulezelectrique, france-mobilité-électrique et roulezelectrique.
Merci à Kratus et Lel pour le rabattageLire sur le site

[flo18]

très intéressant et peut être que ces solutions seront complémentaires plutôt qu'exclusives ...

[Klein]

Les turbines ont une meilleur efficacité thermique que les moteurs à piston et ont une propension à accepter de nombreux carburants différents, mais ne brillent pas par leur compacité.

Il me semblait au contraire que les turbines étaient ultra-compactes à puissance équivalente avec les moteurs à piston mais que le problème venait la vitesse de rotation élevée, même au ralenti qui les rendait très difficiles à utiliser dans une voiture (il y a quelques prototypes de voitures à turbine qui fonctionnent plutôt bien, dont celle de Jay Leno par exemple), par contre pour un Rex ça pourrait être idéal. Le deuxième problème est la grande difficulté à insonoriser en raison de la grande quantité et de la température des gaz d'échappement.

[Klein]

Et à ajouter à la turbine : à cause des températures très élevées, ils produisent beaucoup de NOx .

[Lel]

Merci Ampériste pour cet article très intéressant (comme tous les autres d'ailleurs).

Pour un prolongateur d'autonomie, le système allemand FKLG me semble en effet le plus approprié: outre son système d'aimants-bobines produisant directement de l'électricité sans devoir passer par un alternateur, il est très simple, peu coûteux et peu encombrant. Il propose un bon rendement et peut lui aussi accueillir toutes sortes de carburants. A noter que son système de pistons utilise des ressorts à gaz, si je me souviens bien.

Mais je me demande là aussi si, avec les progrès annoncés dans la capacité des batteries, les range extender ne seront pas obsolètes dans les 5 à 10 ans à venir, donc finalement dans peu de temps. Est-ce donc la peine d'investir dans ces recherches?

[Kratus]

. Mais je me demande là aussi si, avec les progrès annoncés dans la capacité des batteries, les range extender ne seront pas obsolètes dans les 5 à 10 ans à venir, donc finalement dans peu de temps. Est-ce donc la peine d'investir dans ces recherches?

C'est une question très pertinente.
Je pense cependant que beaucoup, et nous en faisons partie, ont besoin d'être rassurés quant à l'angoisse de la panne avant de passer à l'électrique pur.
Le prolongateur d'autonomie permet de ne pas changer brutalement de mode de vie (rester propriétaire de sa voiture, l'utiliser pour partir en vacances, etc)

[BrenDol]

Mais je me demande là aussi si, avec les progrès annoncés dans la capacité des batteries, les range extender ne seront pas obsolètes dans les 5 à 10 ans à venir, donc finalement dans peu de temps. Est-ce donc la peine d'investir dans ces recherches?

C'est peut-être pour cette raison que la Cadillac ELR reprend aujourd'hui la base éprouvée de la Volt en attendant de passer sur tout autre chose sur un futur modèle.

On verra la Volt II en 2016 pour savoir si la solution technique a évolué fondamentalement: on saura à ce moment là si les batteries ont progressé suffisamment pour se passer du range-extender ou non.
Dans ce cas un thermique compact et léger comme ci-dessus pourrait être adopté.

[Lel]

Il me semble que Amperiste nous avait fait part d'un probable et nouveau tri-cylindre de 1.2L comme prolongateur sur les Volt/Ampéra de deuxième génération.
Car le problème n'est pas de contester l'utilité des range extender, le problème est que ces nouveaux moteurs présentés par Apmpériste dans son article risquent d'arriver bien tard. Trop tard?

[Klein]

Les technologies capables de se passer totalement de moteur thermique existent déjà :
-grosse batterie capable de parcourir + de 300km (60kWh et plus)
-charge lente à la maison, et charge ultra-puissante exclusivement pour l'autoroute (100kW et plus)

En gros ce que fait Tesla avec sa Model S.
Le problème c'est le prix d'une telle batterie qui empêche un tel véhicule d'être accessible au plus grand nombre.
J'imagine mal le prix des batteries fondre à la vitesse de l'informatique : leur prix baisse sûrement mais lentement. Donc pour les 5 à 10 prochaines années, je pense que la très grande majorité des voitures électriques se contenteront d'une petite batterie et nécessiteront un Rex pour parcourir de plus grandes distances.

Obsolescence du Rex ne se fera pas du jour au lendemain, elle sera très progressive et on verra sur les routes une flotte mixte entre Rex et 100% électrique.

[Herto]

Le problème c'est le prix d'une telle batterie qui empêche un tel véhicule d'être accessible au plus grand nombre.

Et qu'à part un maillage assez dense de chargeurs rapides, ca te force ton itinéraire sur les trajets vraiment longs (>500 ou 600km), vu qu'il faut passer deux fois à la grosse prise... surtout si c'est l'hiver.