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Date : 14-08-2023 08:16:02
L'hydrogène, la bouée de sauvetage du moteur à combustion interne
Article de Nicolas Meunier •15h
Adapter un moteur à combustion à l'hydrogène a été une des premières pistes de développement de ce carburant.
Tombée en désuétude, l'idée revient en force et pourrait sauver le moteur à combustion interne.
C'est BMW qui avait dégainé le premier, en novembre 2006, au Salon de l'automobile de Los Angeles. L'Hydrogen 7, une luxueuse série 7 convertie pour fonctionner à l'hydrogène, ne disposait en effet pas de pile à combustible pour fabriquer de l'électricité avec l'hydrogène et alimenter un moteur électrique.
La limousine conservait le noble moteur V12 de la 760 Li qui lui servait de base.
Adapté pour pouvoir fonctionner tant à l'hydrogène qu'à l'essence, ce bloc perdait beaucoup de puissance dans l'opération, passant de 439 à 260 chevaux.
Mais en 2009, plus rien. BMW mettait un point final à ce programme. Il faut dire que le rendement était limité: la BMW Hydrogen 7 consommait environ deux fois plus de carburant qu'une Honda FCX à pile à combustible.
Mais si BMW a cessé de croire au moteur à combustion à hydrogène, ce n'est pas le cas de tous ses employés.
Des ingénieurs ayant travaillé sur le projet Hydrogen 7 ont choisi de persévérer en montant la société Keyou.
Cette start-up munichoise se concentre sur les poids lourds et a déjà converti un camion de 18 tonnes et un bus, animés par un moteur de 7,8 litres et 272 ch, aujourd'hui en phase de test. Cummins et Volvo Trucks travaillent à des applications similaires.
En France, GCK, un groupement d'entreprises spécialisé dans la mobilité décarbonée, propose à son catalogue tous types de solutions techniques et planche sur les moteurs à combustion à hydrogène.
"L'avantage majeur de cette solution, c'est son coût", explique Éric Boudot, cofondateur de CGK.
"À condition qu'un moteur puisse accepter des pressions internes élevées [ce qui est le cas d'un moteur diesel ou de compétition, ndlr], il est possible de l'adapter à l'hydrogène sans le changer totalement.
C'est bien plus économique qu'un rétrofit complet, qui comprendrait le montage d'une pile à combustible.
On peut conserver avec cette solution les caractéristiques de couple et de puissance d'origine du véhicule."
Quant au rendement, il n'est pas si problématique. Chez GCK, on estime que la marge de progrès est conséquente.
"Avec des moteurs conçus spécialement pour l'hydrogène, on peut viser des rendements de près de 50%, équivalents à des moteurs thermiques."
Même Toyota, pourtant un des chantres de la pile à combustible avec sa Mirai, planche sur le sujet.
Cela a commencé avec une voiture de compétition: lors des 24 heures de Fuji 2021, un prototype de Corolla GR animé par un trois cylindres turbo de 1,6 litre dérivé de celui de la GR Yaris a fait ses premiers tours de roues.
Aucun chiffre officiel n'est communiqué, mais le constructeur affirme que les données sont proches de celles de la version essence, grâce à l'utilisation d'hydrogène gazeux et non liquide.
Surtout, les progrès sont encourageants: en une saison, les ingénieurs sont parvenus à améliorer la puissance de 24% et le couple de 33%.
Fin 2022, la marque changeait de braquet. Cette fois, le concept-car Corolla Cross H2 visait le grand public.
Si le trois cylindres à hydrogène est toujours dérivé de la Corolla GR, ce SUV compact se destine avant tout au transport de "cinq passagers et leurs bagages".
Le but de ce prototype est d'évaluer l'usage en conditions réelles, dans l'optique d'une commercialisation.
Voilà pourquoi Porsche, dont les autos se destinent à des passionnés, étudie le sujet.
Le constructeur allemand est un des plus fervents défenseurs des carburants de synthèse (lire page 68), mais il a commencé quelques simulations virtuelles sur un V8 fonctionnant à l'hydrogène.
Celui-ci utilise des turbines électriques pour accélérer les gaz d'échappement, les températures plus basses de combustion de l'hydrogène dégradant l'efficacité des turbos traditionnels.
Résultat: la puissance pourrait atteindre 590 ch.
Une voiture de 2.600 kg animée par ce moteur bouclerait un tour du Nürburgring en huit minutes et vingt secondes. Prometteur!
Dans la même optique, Yamaha a converti un V8 de Lexus RC F à l'hydrogène.
Ce moteur de 5 litres développe 450 ch, presque autant que le bloc de base.
L'hydrogène pourrait ainsi bien permettre aux passionnés de continuer à faire vrombir les mécaniques…
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