Des chercheurs d’Argonne développent un moteur à pistons opposés qui carbure à l’hydrogène

Les moteurs à pistons opposés ont été inventés il y a plus de 100 ans, mais ils n’ont connu un véritable succès qu’à partir des années 1930. Des porte-avions, des sous-marins, des trains et des chars d’assaut avaient utilisé ce type de motorisation. Bien que cette technologie présente un excellent rendement énergétique, son utilisation reste limitée jusqu’à présent en raison du durcissement des normes sur les émissions de gaz à effet de serre des moyens de transport. Mais la donne pourrait changer grâce aux avancées techniques et technologiques qui améliorent grandement ce système de propulsion. Aujourd’hui, des équipes de recherche explorent le potentiel d’un moteur à pistons opposés pour décarboner le secteur des transports. Dans ce sens, les scientifiques du Laboratoire national d’Argonne (États-Unis) s’associent notamment avec la société Achates Power afin d’adapter cette technologie à l’hydrogène sans carbone et de l’intégrer dans les véhicules utilitaires difficiles à électrifier. Décryptage.

Des premiers tests réussis pour ce moteur avancé à pistons opposés

Lors de leurs travaux, ces chercheurs ont bénéficié de l’expertise de l’équipe d’Achates Power, spécialisée dans la conception des moteurs à pistons opposés et à allumage par compression. Ils ont déjà commencé les tests de cette nouvelle technologie de motorisation à hydrogène dans les installations de dernière génération de leur laboratoire. Ainsi, ils ont constaté que celle-ci pouvait fonctionner avec un allumage par compression, en utilisant de l’hydrogène comme carburant. Cette démonstration réussie de la combustion d’hydrogène vert serait une étape cruciale vers la transition énergétique du transport de marchandises moyen et lourd.

Essam El-Hannouny, ingénieur principal à Argonne, a déclaré que c’est la première fois que le laboratoire a réussi à démontrer que ce type de moteur peut être alimenté par l’hydrogène et produire de l’énergie. Ce n’est que l’une des nombreuses étapes que devra franchir cette équipe avant le lancement de ce moteur modernisé. Mais grâce aux essais, les données fournies pourront être utilisées pour faire évoluer le mode de combustion du carburant propre ou diverses autres parties du moteur, en vue d’améliorer ses performances. Il est à noter que ce prototype comporte des technologies de pointe telles que l’injection électronique de carburant, les commandes électroniques et les capteurs délivrant des informations critiques.

Les avantages potentiels de ce moteur à hydrogène

Ce nouveau moteur à pistons opposés affiche plusieurs avantages pour la combustion de l’hydrogène par rapport aux moteurs conventionnels, expliquent ces scientifiques. Tout d’abord, sa conception serait plus simple. Les pistons conçus par Achates Power ont une architecture innovante qui permet de les placer en opposition dans un cylindre. Grâce à cette nouvelle conception, les culasses ne sont plus indispensables. Il est à souligner que cette pièce est considérée comme une source majeure d’inefficacité et de pertes thermiques dans les moteurs conventionnels. Ce changement serait essentiel pour s’adapter à l’utilisation du carburant hydrogène qui possède une faible énergie d’allumage et une réactivité élevée. En outre, le cycle de combustion à deux temps de ce nouveau concept de moteur produirait deux fois plus de coups de piston par révolution du vilebrequin qu’un modèle à quatre temps standard. Il fournit ainsi une puissance nette plus élevée. Enfin, ce moteur serait plus léger et plus facile à construire. Son coût de fabrication devrait être plus allégé.

Les installations de recherche d’Argonne

Il est important de préciser qu’Argonne possède de longues années d’expérience dans le domaine de la recherche et de la technologie de l’hydrogène. Ce laboratoire dispose d’installations de recherche complètes, avec une plate-forme de moteur monocylindre à pistons opposés. Cette dernière est composée d’une chambre de combustion nouvellement développée et optimisée pour la recherche sur les moteurs de véhicules utilitaires moyens et lourds. On y trouve également un système de distribution et de stockage de l’hydrogène. Les recherches et les tests sont donc réalisés dans des conditions favorables. Plus d’informations : Anl.gov. Que pensez-vous de ces recherches ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .