allumage laser

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Depuis juillet 2008, des scientifiques de l'Université de Liverpool (R-U) développent un système d'allumage par laser en collaboration avec des ingénieurs de Ford. C'est donc de la lumière condensée qui enflamme le mélange air-essence en lieu et place des traditionnelles bougies. Déjà validée en laboratoire, cette nouvelle technologie pourrait se retrouver sur les automobiles dès 2012. Explications.

Allumage multipoint :

Actuellement, nos moteurs à combustion interne enflamment le mélange constitué par l'air et l'essence injecté grâce aux étincelles fournies par les bougies. Pour accroître les performances, la course des pistons s'est peu à peu réduite et l'alésage des cylindres n'a cessé d'augmenter. Les moteurs "longue course" ont progressivement cédé la place à des équivalents "super-carrés" capable de supporter des régimes de rotations beaucoup élevés. Ces derniers peuvent donc développer plus de puissance.

Mais l'augmentation du rayon des cylindres rend plus difficile la combustion complète du mélange. Pour l'optimiser, certaines culasses logent non pas une mais deux bougies dont les étincelles sont proches de la surface. La technologie d'allumage par laser va encore plus loin. Le rayon principal peut être séparé en plusieurs faisceaux distincts équivalents à autant de bougies et/ou enflammer le mélange au centre de la chambre de combustion (ou là où il est le plus concentré).

C'est donc plus de puissance et moins de pollution. Ou, à puissance égale, une consommation et des émissions inférieures aux standards actuels. De plus, une partie du faisceau peut être réfléchie dans le cylindre vers un capteur lié au boitier d'injection. Ce dernier ajuste alors plus rapidement et plus précisément ses différents paramètres. De quoi s'adapter à différents carburants, entre autres.

Monté en série en 2012 :

Les tests en laboratoire sur des moteurs prototypes tournant à 3000 tr/min ont permis de démontrer que l'énergie consommée par le système d'allumage par laser étant inférieure à celle exigée par son équivalent doté de bougies. A ce régime, 50 tirs de laser sont effectués à chaque seconde ! De plus, le faisceau passe par une fibre optique d'un diamètre largement inférieur à celui d'une bougie. De quoi laisser de la place pour l'utilisation de soupapes plus grosses.

Confiant dans la mise au point de cette technologie par ses ingénieurs, Ford envisage de la monter sur ses moteurs GDI dans 2 ans. Pour être appliquée à la moto, il faudra tout de même quelques années supplémentaires. Le temps de miniaturiser l'ensemble pour le loger sur un deux-roues et de l'adapter à des régimes de fonctionnement usuels beaucoup plus élevés. Quoi qu'il en soit, les chercheurs anglais démontrent ici qu'il reste encore de quoi améliorer le fonctionnement des moteurs à combustion interne.

Et si la propulsion électrique est présentée aujourd'hui comme la solution de l'avenir, le cycle à 4 temps n'a pas dit son dernier mot !

le cas mazda :

Il n'y a aujourd'hui plus de voiture à moteur rotatif dans la gamme Mazda : la production de la RX-8 s'est en effet interrompue pour l'Europe l'année dernière sans laisser la place à une remplaçante. La raison est simple, son moteur Renesis composé de deux rotors tournant dans des chambres de combustion de 654 cm3 chacune ne pouvait pas respecter les normes Euro 5 qui conditionnent l'immatriculation des véhicules neufs depuis le 1er janvier 2011, notamment à cause de ses émissions de 299g/km de CO2 dans sa dernière version.

Mais le constructeur d'Hiroshima n'est pas prêt à laisser tomber une architecture qu'il chérit depuis 40 ans et travaille depuis 2007 à une nouvelle génération de moteur rotatif, le 16X Renesis, qui équipera la prochaine RX-9 qui devrait voir le jour fin 2013. La cylindrée passera de 1,3 l à 1,6 l et l'ensemble deviendra malgré tout plus compact et plus léger, notamment grâce à certaines parties en aluminium, ce qui devrait améliorer deux défauts existants : la consommation et le manque de couple.

La technologie le permet :

Mais ça n'est pas tout : une source interne qui s'est confiée au magazine anglais Autocar aurait dit du nouveau moteur que la forme de sa chambre de combustion avait pu être optimisée grâce à un trou pour la bougie d'allumage plus petit et aurait ajouté de façon sibylline que l'utilisation d'un laser pour l'allumage à la place d'une bougie traditionnelle était « tout à fait possible ».

La technologie le permet en effet : les dernières avancées japonaises ont permis de créer des lasers en céramique mesurant 9 mm de diamètre et 11 mm de longueur, des dimensions parfaitement appropriées pour qu'ils soient utilisés dans un moteur. Une telle solution pour enflammer le mélange air/essence permettrait au moteur de tourner plus pauvre et de contrôler de façon plus précise le point d'allumage, ce qui réduirait les émissions et d'améliorer la consommation. Reste à en déterminer le coût...