Plusieurs prototypes sont testés en 1994Le second souffle du moteur à deux tempsGourmand, polluant, bruyant..., le moteur à deux temps revient dans la course grâce à un cocktail de high tech.

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Plusieurs prototypes sont testés en 1994

Le second souffle du moteur à deux temps

Gourmand, polluant, bruyant..., le moteur à deux temps revient dans la course grâce à un cocktail de high tech.









Le moteur à deux temps semblait à jamais banni de la course aux motorisations de l'an 2000. Aujourd'hui, ce "tocard" se révèle un véritable champion du couple et de la consommation. Et se déclare même prêt à renverser le tenant du titre, son cousin à quatre temps. Une victoire qu'il aurait pu facilement remporter dès ses débuts, en 1879, grâce à ses aptitudes naturelles. Tout d'abord, un bon souffle. En effet, le deux-temps peut aspirer l'air frais et rejeter les gaz brûlés simultanément. Cette étonnante faculté lui permet de bénéficier d'une explosion à chaque tour de moteur, alors que le quatre-temps (admission, compression, combustion et échappement) ne profite que d'une seule explosion tous les deux tours.

TROP DE CARBURANT IMBRÛLÉ

Deuxième atout. Aucune soupape ni accessoire d'entraînement ne vient entraver ses mouvements. Cette grande simplicité améliore encore son rendement et limite son coût de fabrication. Malgré ces dispositions, les succès du deux-temps se sont toujours limités à des marchés de second ordre, comme les deux-roues, les tronçonneuses, les hors-bord ou... les tondeuses à gazon. Seules tentatives pétaradantes et fumantes sur la voie royale de l'industrie automobile: les rudimentaires Trabant des pays de l'Est! Car, sous ses apparences de champion, le deux-temps cache un énorme handicap: il ne sait pas exploiter convenablement l'essence qu'il consomme. A tel point que 25 à 50% du carburant introduit dans sa chambre de combustion ne brûlent pas et sont directement rejetés dans l'atmosphère. La pollution qui en résulte est considérable. De l'ordre de dix à vingt fois supérieure à celle d'un moteur à quatre temps. Pourtant, malgré cette tare honteuse pour une société en quête permanente d'air pur, un grand nombre d'industriels de l'automobile portent aujourd'hui leur regard sur le deux-temps. Et l'envisagent, dans un futur proche, comme remplaçant des moteurs traditionnels. Le problème? Réussir à profiter de ses avantages tout en s'affranchissant de son principal défaut: sa pollution. Il faut pour cela interdire toute perte de carburant imbrûlé par l'échappement. La solution? Injecter l'essence à un moment bien précis et dans un temps record (moins de 3millisecondes à haut régime moteur) tout en s'assurant d'une bonne pulvérisation. Pour cela, deux techniques s'affrontent: l'injection liquide haute pression et l'injection pneumatique. Dans le cadre du programme national VPE (véhicule propre et économe), Renault et Peugeot SA se sont engagés dans la première voie avec l'Institut français du pétrole (IFP) et Le Moteur moderne, Siemens se chargeant du développement de l'ensemble du système d'injection directe.

PRESSIONS D'INJECTION TRÈS ÉLEVÉES

Des prototypes de moteurs à trois cylindres ont été équipés de la sorte et seront évalués sur des véhicules avant le milieu de l'année. De même, au Japon, Subaru a présenté pour la première fois en 1989 un prototype de moteur à deux temps de quatre cylindres en V utilisant la même technologie. Cette solution implique cependant l'utilisation de pressions d'injection très élevées, pouvant atteindre les 100bars et nécessitant la mise au point d'une pompe haute pression d'essence lubrifiée onéreuse et complexe. En injection pneumatique, de l'air comprimé facilite la pulvérisation et la vaporisation du carburant dans le cylindre. Le concept, déjà connu sur les gros moteurs Diesel, a été retenu par la société australienne Orbital. Cette entreprise d'environ 200personnes a tout misé sur cette technologie. Et propose aux différents constructeurs mondiaux des contrats de licence pour des moteurs complets. Ainsi, Ford est le premier constructeur à tester une petite série de véhicules équipés du moteur australien, en endurance et en fiabilité. Il dispose déjà d'une flotte de plusieurs dizaines de voitures propulsées par des moteurs à trois cylindres de 1200cc pour une puissance de 55kW.

POUR DE GROSSES CYLINDRÉES

De même, Orbital collabore depuis quatre ou cinq ans avec le britannique Jaguar pour mettre au point un moteur à deux temps pour les grosses cylindrées. Un modèle V6, présenté à Coventry l'an passé, développe 350ch tout en étant 40% plus léger que le douze-cylindres à quatre temps actuel. L'IFP, convaincu de l'intérêt de l'injection pneumatique, mise aussi sur cette technologie. L'institut s'est associé avec Peugeot SA pour une application automobile du moteur à deux temps à injection assistée par air comprimé (Iapac). A la différence d'Orbital, qui utilise un compresseur auxiliaire entraîné par le moteur, le système Iapac combine une injection multipoint basse pression avec l'utilisation du carter comme source d'air comprimé (c'est la partie basse du piston qui sert de pompe). Il permet de réduire notablement la consommation de carburant (de 30 à 50%), ainsi que les émissions d'hydrocarbures imbrûlés (plus de 80%), tout en maintenant, à un niveau inférieur ou égal à ceux d'un quatre-temps dépollué par un catalyseur à trois voies, les rejets d'oxyde d'azote. Des prototypes de bicylindre de 500cc ont déjà été testés sur de petits véhicules. Ils délivrent 30% de puissance supplémentaire pour le même volume de moteur et consomment 25% de carburant en moins tout en respectant les dernières normes européennes en matière de pollution!









Un pari risqué



Malgré son succès actuel, quel constructeur d'automobiles se risquera à abandonner tout son savoir-faire et à remettre en cause l'ensemble de ses moyens de production pour se lancer dans l'aventure du deux-temps? "Certainement pas les mastodontes des industries de l'automobile américaine ou européenne, affirme André Douaud, directeur "moteur énergie" à l'IFP. Pour eux, le risque est trop grand. Surtout en période de crise. Une PME, en revanche, le pourrait." Ainsi, la production en série de moteurs à deux temps pour l'automobile viendra peut-être des deux inventeurs français de la société Bruneti, qui se sont associés avec cinq lycées techniques pour mettre au point un prototype à trois cylindres de 1360cc. Il délivre une puissance de 200ch à 5500tours, pour un poids de 70kg, soit deux fois moins qu'un quatre-temps de cylindrée équivalente. L'explosion de l'industrie du deux-temps économe et propre pourrait également survenir dans les pays à fort taux de développement, comme l'Inde ou Taiwan. "Ils ont cette technologie dans le sang du fait de leur énorme flotte de deux- et trois-roues, commente André Douaud. Passer à la nouvelle génération serait la seule solution pour résoudre leurs dramatiques problèmes de pollution urbaine." Egalement intéressé par ce marché des deux-roues, l'IFP s'est engagé avec Piaggio, dans le cadre d'un programme soutenu par la Communauté européenne, dans un projet d'une application de scooter à moteur Iapac. Celui-ci, outre qu'il offre une économie de carburant de l'ordre de 40%, permet de réduire de plus de 97% les émissions d'hydrocarbures imbrûlés et de 99% celles de monoxyde de carbone.

USINE NOUVELLE - N°2442 -

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