Les recherches des motoristes se concentrent sur la qualité du rendement thermodynamique des moteurs. Pour optimiser les performances, la consommation et la pollution. Autrement dit, sur 100% d’énergie contenue dans le réservoir de votre voiture, quel pourcentage va réellement être transformé en force motrice, utile. Lors du fonctionnement du moteur, ce rendement est directement lié à la valeur de la pression qui pousse le piston à la fin de la combustion du mélange. Ainsi, outre la qualité de la combustion qui doit être optimale, plus la pression du mélange avant l’allumage est grande, plus la pression de postcombustion le sera ; améliorant le rendement. Tout cela bien entendu dans une certaine limite souvent liée aux températures.

Deux éléments importants dont dépend le rendement d’un moteur sont alors: la qualité du remplissage (insérer le plus de matière possible dans le cylindre pendant le temps d’ouverture de la ou des soupape(s) d’admission) et, le fameux taux de compression qui détermine la valeur de la compression appliquée à toute cette matière gazeuse se trouvant emprisonnée dans le cylindre. La grande difficulté est que les caractéristiques optimums évoluent suivant le régime moteur. Donc un bon réglage à bas régime ne l’est plus du tout à haut régime, et inversement. Le remplissage, lui, peut être quelque peu modulable grâce notamment aux systèmes d’admission variable. Mais le taux de compression qui est donc un rapport de volumes fixes (cylindrée unitaire et chambre de combustion) est lui totalement figé.

On en arrive donc au cœur du sujet: le développement des moteurs à taux de compression variable. La technologie la plus avancée et viable dans un futur proche est française. L’entreprise lyonnaise MCE-5 Development a mis au point un bloc moteur tout-en-un qui intègre la transmission de la puissance (pistons, bielles, vilebrequin…) et le contrôle du taux de compression piston par piston, modulable de 7:1 à 20:1 (!) grâce à un jeu d’engrenages qui modulent la distance entre l’équipage mobile et la culasse (en 100 ms d’un extrême à l’autre). Il fait ainsi varier le volume de la chambre de combustion lorsque nécessaire. Le défi technologique a été relevé, et MCE-5 Development jure que son système est fiable et peu onéreux car assez simple à réaliser ; la conception, elle, ayant dû être assez corsée. Et comme la cinématique du piston et la chambre de combustion sont identiques à un moteur standard, cela permet d’utiliser les avancées technologiques relatives à la maîtrise de la combustion.

Sous le capot d’une Peugeot 407, MCE-5 présentera à Genève un petit 4-cyl 1500 cm³ VCRi (Variable Compression Ratio) de 220 ch pour un couple de 420 Nm (!), à 1500 tr/min (re!). Pour ce moteur, le taux de compression varie entre 7:1 et 18:1. La consommation devrait passer sous la barre des 7,0 l/100 km pour des émissions de CO2 inférieures à 160 g/km. Pour 2010, MCE-5 estime pouvoir progresser: Équipée de l’injection directe d’essence GDi, de chambres de combustion optimisées et d’une gestion thermique du moteur, de la culasse, des pistons et du collecteur d’échappement, le 1.5 pourra alors atteindre 270 ch et 460 Nm!! La consommation sera de moins de 6,0 l/100 km et le rejet de CO2 inférieur à 140 g/km, avec pour ambition 120 g/km pour 2012/2013. Dans ces conditions, l’écologie ça a l’air sympa… MCE-5 se prépare à une production en grande série après avoir passé des accords avec plusieurs grands constructeurs; on comprend pourquoi. MCE-5 déclare: « Dans un futur proche, le VCR sera aux moteurs à allumage commandé ce que l’injection directe multiple est aux moteurs Diesel: une stratégie incontournable pour répondre aux principaux enjeux environnementaux et énergétiques de l’automobile. » Il faudrait donc s’attendre à une généralisation de ce système. Difficile d’imaginer que cela dérange qui que ce soit…

Dans la recherche technologique du taux de compression variable, on peut également citer le moteur diesel Mercedes Diesotto. Ce moteur – très volumineux – à taux de compression variable et carburant au gazole est équipé de bougies pour les démarrages à froid et les régimes élevés (de 4000 à 6000 tr/min). Ce 4-cyl 1800 cm³ de 238 ch et 400 Nm consommant 6,0 l/100 km n’utilise l’auto-allumage caractéristique du Diesel qu’aux régimes intermédiaires… Une sorte d’auto-allumage commandé. Mais cette technologie ne devrait pas être viable avant un petit moment. Encore plus improbable dans un futur proche, le moteur nommé Omnivore développé par Lotus Engineering (et un temps par Jaguar) est un monocylindre flexfuel à cycle 2 temps, taux de compression variable et injection directe.

Quoi qu’il en soit, ce 1.5 VCRi signé MCE-5 est, sur le papier, sacrément enthousiasmant aux vues du nombre de points d’exclamation éparpillés dans ce texte, et promet un avenir à l’horizon bien dégagée aux moteurs à essence petits mais costauds.

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