La nouvelle conception du moteur est bien meilleure pour l’environnement

Sep 06, 2023

Des concepts de moteurs intéressants et inhabituels vont et viennent, mais l'un d'entre eux, le moteur à pistons opposés (OPE) d'Achates Power, continue de progresser vers la production.

En 2020, Ricardo North America, la branche américaine de la société d'ingénierie britannique centenaire, a formé un partenariat avec Achates pour aider à faire avancer le projet.

L’objectif est de produire un moteur essence de 200 kW léger et économe en carburant, répondant aux réglementations américaines strictes en matière d’émissions régissant les véhicules légers (LDV), qui seront progressivement mises en œuvre entre 2017 et 2025.

Le moteur est destiné à être utilisé dans des véhicules utilitaires tels que les camionnettes américaines de grande taille, offrant les performances d'un moteur énergivore sans consommation de carburant ni émissions. Il convient également aux voitures particulières.

Aux dernières nouvelles, Ricardo a réduit de 60 % le poids d'un moteur de deuxième génération par rapport à celui de la première, avec une amélioration de 20 % de la consommation de carburant par rapport au meilleur à ce jour dans un pick-up pleine grandeur. plus un couple de type diesel.

De tels moteurs ne sont pas nouveaux (les OPE diesel Junkers Jumo ont été utilisés dans les avions allemands pendant la Seconde Guerre mondiale, par exemple), mais ils sont assez radicaux par rapport aux moteurs à pistons conventionnels, qui ont des pistons alternatifs accélérant de haut en bas les alésages des cylindres.

Imaginez plutôt un moteur boxer, comme celui d’une Subaru ou d’une Porsche. C'est ce qu'on appelle un moteur opposé horizontalement, avec des pistons entrant et sortant sur un plan horizontal à partir d'un vilebrequin central et de culasses à l'extérieur, où a lieu la combustion.

Inversez la situation, avec deux vilebrequins à chaque extrémité du moteur au lieu de culasses et deux pistons dans chaque alésage se rapprochant l'un de l'autre, et c'est ainsi que fonctionne un OPE. Le carburant et l'air sont introduits entre les pistons car ils se rencontrent presque au centre de l'alésage pour créer une chambre de combustion dans l'espace qui les sépare. Lorsque le mélange s'enflamme, les pistons « opposés » sont séparés. L’air entrant et sortant est géré au centre du moteur.

Le moteur d'Achates est un deux temps, qui s'allume à chaque rencontre des pistons. Ce qui le rend encore plus avancé, c'est qu'il s'agit d'un moteur essence à allumage par compression. Cela signifie que l'essence ne s'enflamme pas par une étincelle mais par la chaleur de compression et des traces de gaz d'échappement chauds.

L'absence de culasses et d'arbres à cames et le nombre réduit d'alésages signifient que le moteur trois cylindres est plus léger et moins cher à fabriquer.

Il convertit également une plus grande partie de l’énergie du carburant en puissance mécanique plutôt que de la perdre sous forme de chaleur. Cette efficacité thermique lui confère un avantage sur les autres technologies de moteurs alternatifs.

Le groupe de travail sur les moteurs à pistons opposés à hydrogène, dont Achates Power est un membre fondateur, envisage de développer des versions à injection directe et à allumage par étincelle pour brûler l'hydrogène proprement avec très peu de génération de NOx. Bien que cela ne soit pas mentionné spécifiquement, il semble également probable que les OPE pourraient également fonctionner avec des carburants synthétiques.