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par gegedelyon Jeu 18 Aoû 2016, 10:29

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Infiniti, le partenaire de Renault rêve d'enterrer le DIESEL

Contre toute attente, jeter une allumette dans une coupelle remplie d'essence n'a pas d'autre effet que d'étouffer la flamme. Pschit ! En revanche, l'approcher lentement de la surface du carburant déclenchera l'embrasement des vapeurs qui s'en élèvent. Alors que pour obtenir une explosion, il convient de laisser ces vapeurs s'accumuler dans un récipient suffisamment solide. Plus la pression de ce mélange d'air et d'essence est élevée et plus vigoureuse sera l'explosion.

C'est là tout le principe à la base du succès plus que centenaire du moteur à essence : un piston accomplit un mouvement de va-et-vient dans un cylindre pour alternativement aspirer puiscomprimer fortement un mélange d'air et de carburant avant de l'enflammer. C'est précisément l'élévation de ce taux de compression qui permet — entre autres paramètres — d'augmenter la puissance d'un moteur.

Malheureusement cette recette a ses limites. Au-delà d'une certaine pression, le mélange air-essence brûle de manière spontanée du fait de l'élévation de sa température : sa combustion devient imprévisible, au lieu d'être commandée au moment opportun.
Or de ce moment dépendent l'efficacité même comme la stabilité du fonctionnement du moteur.

Suite logique du downsizing, le taux de compression variable

Généralement, l'étincelle est envoyée à la bougie une fraction de seconde avant la fin de la remontée du piston en phase de compression, de sorte à laisser le temps au front de flamme de s'étendre à tous les recoins de la chambre de combustion. A défaut, la puissance délivrée diminue, lesémissions et la température augmentent dangereusement, tandis que des vibrations se font ressentir. On parle alors de cliquetis, un phénomène destructeur qui bride la créativité des ingénieurs motoristes.
Ceux qui œuvrent pour le compte d'Infiniti, la branche luxe de Nissan, partenaire japonais de Renault prétendent s'être totalement affranchis du cliquetis et de tous ses problèmes corrélés.
Comment ?
En faisant varier le taux de compression du mélange de manière continue, en fonction de la charge de travail à laquelle est soumis le moteur. Logique, non ?
La chose est cependant plus facile à dire qu'à faire. Songez qu'il aura fallu plus de vingt ans à Infiniti pour mettre au point le système VC-T (pourVariable Compression-Turbocharged) qu'il dévoilera en septembre 2016, à l'occasion du Mondial de l'Automobile de Paris.
Ce constructeur est le premier à se risquer à appliquer ce principe à un moteur de série et à braver le scepticisme de ses concurrents.

Des dizaines d'années de recherche

Car Infiniti n'est pas le seul à s'être engagé sur la voie du rapport volumétrique variable, expression consacrée pour désigner ces moteurs expérimentaux capables de faire varier la longueur de la course de leurs pistons.
Renault de son côté, mais aussi Peugeot, Citroën, Ford, Volvo, Daimler, Toyota et tant d'autres bureaux d'études indépendants ont exploré sa faisabilité, chacun imaginant une articulation nouvelle du piston sur sa bielle.
Même feu le constructeur suédois Saab y est allé de son brevet au début des années 2000, en imaginant faire basculer la culasse pour moduler à l'envi le volume des chambres de combustion.
Las ! Toutes les solutions envisagées (et il y en eut d'innombrables au fil des décennies) se sont heurtées à des problèmes d'étanchéité ou de rendement a priori insolubles. Sans parler de l'élévation du prix de revient.
Car intercaler une nouvelle articulation entre la bielle et le piston génère une élévation des frottements qui gomment pour bonne part l'avantage induit par la variation du taux de compression.
Par ailleurs, le système absorbe une force (hydraulique ou électrique) dont la production impose une charge nouvelle au moteur et augmente sa consommation de carburant.
C'est ainsi que le principe d'une variation en continu du taux de compression a très vite acquis la réputation de fonctionner, mais seulement sur le papier.
Les choses évoluent très vite, cependant.
Et si les motoristes ont persisté dans leurs travaux, c'est en prévision du jour où le coût de la dépollution de leurs moteurs essence conventionnels enflerait jusqu'à approcher celui d'un système de variation continue du rapport volumétrique. Il faut croire que les gens d'Infiniti jugent ce moment arrivé. A plus forte raison maintenant que le taux de compression variable offre un gain particulièrement sensible avec les moteurs turbo à injection directe, deux technologies en passe de se généraliser pour compenser la réduction des cylindrées (downsizing).

Le coût de la dépollution justifie celui du rapport volumétrique variable

Un temps, il sembla que les Français de la société MCE-5 avaient trouvé la clé du problème, avec leur piston commandé par une crémaillère.
Plusieurs prototypes furent assemblés et testés en 2008, le plus avancé finissant sous le capot d'une Peugeot 407 transformée en démonstrateur ambulant.
Le Groupe PSA figurait parmi les nombreux investisseurs et on parlait en 2008 d'une commercialisation aux alentours de 2015. Mais depuis quelques années, c'est le silence radio.
Avec son moteur à taux de compression variable VC-T, Infiniti espère coiffer sur le poteau les motoristes européens les plus prestigieux.
Voilà qui nous ramène au milieu des années 1980, lorsque les Japonais furent les premiers à généraliser la culasse à 16 soupapes.
Infiniti espère ainsi se forger une belle réputation auprès des automobilistes européens qui ne voient en lui qu'un opportuniste.
Ils en veulent pour preuve la berline compacte Infiniti Q30 qui emprunte sa plateforme à la Mercedes-Benz Classe A.
On connaît plus flatteur comme démonstration d'un savoir-faire technique.
Il faudra patienter jusqu'au 29 septembre 2016 pour savoir précisément comment fonctionne ce moteur essence turbo d'un nouveau genre.
En attendant, Infiniti annonce d'ores et déjà une puissance équivalente à celle d'un 4-cylindres 2 litres turbocompressé pour un niveau de consommation, d'émissions et de vibrations équivalent à celui d'un moteur Diesel de cylindrée sensiblement inférieure.
Son rapport volumétrique varierait entre un minimum de 8:1 (sous forte charge) et un maximum de 14:1 (sous faible charge).
A titre de comparaison, le moteur MCE-5 prétendait varier son rapport entre 7:1 à 18:1 contre une moyenne située en 9:1 et 11:1 pour les motorisations essence conventionnelles.
Par ailleurs, on ignore encore si le moteur VC-T d'Infiniti agit sur tous les cylindres à la fois ou bien sur chacun individuellement.
Affaire à suivre.

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