Un moteur qui consomme du carburant

Un projet de recherche au Royaume-Uni a mis au point un moteur à essence qui, selon lui, peut réduire la consommation de carburant de 15 % sans perte de puissance.

Combustion d'essai : Un moteur de test de Lotus Engineering utilisé pour développer une nouvelle conception de moteur efficace.

La clé de la nouvelle conception est la manière dont le carburant et l'air sont introduits séparément dans les cylindres du moteur. En expérimentant différents régimes d'injection directe de carburant tout en variant l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission d'air, les chercheurs affirment avoir réalisé une percée majeure en termes de performances et développé un moteur de concept-car qui suscite l'intérêt des grands constructeurs automobiles.

L'objectif du projet, une collaboration entre deux grandes sociétés de développement de moteurs automobiles, Ingénierie Lotus et Groupe motopropulseur continental , et deux universités, Loughborough et Collège universitaire de Londres , est de réduire les pertes causées par l'accélérateur du moteur. Dans les moteurs conventionnels, le papillon des gaz est maintenu partiellement fermé, sauf pendant la pleine accélération, obstruant le flux d'air et réduisant la pression et la densité de l'air qui pénètre dans le cylindre. Cela oblige le moteur à travailler plus fort pour aspirer l'air dans le cylindre. Cette énergie gaspillée peut être économisée en contrôlant la masse d'air qui pénètre dans le cylindre non pas avec l'accélérateur, mais en faisant varier le moment des ouvertures de soupapes sur chaque cylindre. Cela permet également de rendre les moteurs plus petits et plus efficaces.

De tels réglages ne sont pas possibles avec les moteurs conventionnels à soupapes variables, qui utilisent des commandes mécaniques qui limitent leur fonctionnement. Mais Lotus Engineering a développé un système hydraulique qui, selon lui, permet un contrôle complet de la synchronisation, de la durée et de la levée des soupapes. Les chercheurs ont conclu que la meilleure configuration de soupapes était de quatre pour chaque cylindre, deux pour l'admission d'air et deux pour l'échappement. Selon l'ingénieur principal de l'entreprise, Graham Pitcher, la puissance du moteur pouvait être contrôlée en fermant une soupape d'admission et en ouvrant légèrement l'autre.

Une autre différence importante par rapport aux conceptions précédentes est que l'injecteur de carburant est positionné au centre de la tête du cylindre, plutôt que sur le côté. Cela permet au carburant et à l'air de mieux se mélanger, même si cela signifie que l'injecteur est situé dans la partie la plus chaude du moteur et nécessite donc un débit d'eau amélioré pour le maintenir au frais. Un avantage supplémentaire d'une meilleure combustion est la diminution des quantités de carburant non brûlé dans les gaz d'échappement, ce qui entraîne moins d'émissions d'hydrocarbures.

Lotus Engineering et Continental Powertrain ont déjà adopté la technologie dans un concept car à faible émission de carbone. Un moteur trois cylindres de 1,5 litre basé sur le concept de combustion a été installé sur l'Opel Astra et il a été démontré qu'il réduisait les émissions de dioxyde de carbone de 15 % par rapport au moteur quatre cylindres de 1,8 litre standard de l'Astra. Dans le même temps, le concept-car produit une augmentation de 36 pour cent du couple et une augmentation de 14 pour cent de la puissance de sortie.

Selon Geraint Castleton-White, responsable du groupe motopropulseur chez Lotus Engineering, le résultat est une voiture qui émet 140 grammes ou moins de dioxyde de carbone par kilomètre. En 2007, les voitures vendues en Europe contenaient en moyenne 158 grammes de dioxyde de carbone par kilomètre ; La législation proposée au Parlement européen exigerait que les voitures respectent les normes de 130 grammes par kilomètre d'ici 2012.

Nous avons suscité un énorme intérêt de la part des fabricants du monde entier et le concept sera en production à l'avenir, déclare Castleton.

Le prototype de moteur est plus rentable que les autres moteurs à injection directe et à mélange pauvre, car il évite le besoin d'équipements coûteux pour piéger les oxydes d'azote, dit-il.

John Heywood, professeur de génie mécanique au MIT, n'est pas surpris par les améliorations. Il y a eu une amélioration presque linéaire des performances des moteurs à combustion interne au cours des deux dernières décennies environ, souligne-t-il. Nous devons explorer toutes les possibilités qui semblent prometteuses. Mais il suggère qu'il existe d'autres moyens potentiels d'augmenter l'efficacité du moteur, tels que la réduction de la friction, qui pourraient finir par être plus rentables. Il y a des questions sur l'attractivité du marché à long terme de la technologie des vannes variables, dit-il.

cacher