Une équipe du CMT-Thermal Engines Institute de l'Université UPV propose une nouvelle configuration qui allie tous les avantages des moteurs hybrides à la technologie de combustion à double carburant.

Des chercheurs de l'Université polytechnique de Valence (UPV) s'efforcent de créer des moteurs plus efficaces et moins polluants. Dans ce cas, leur travail se concentre sur les moteurs hybrides. Une équipe du CMT-Thermal Engines Institute étudie une nouvelle configuration qui allie tous les avantages des moteurs hybrides et de la technologie de combustion bicarburant.

Les premiers résultats obtenus sur les bancs d'essai de l'institut, publiés dans la revue Génie Thermique Appliqué —confirmer leur aptitude à s'attaquer aux futures limites de contamination et de CO 2 émissions du secteur des transports. Ces résultats ont également suscité l'intérêt des entreprises qui fabriquent des véhicules destinés au transport routier comme Volvo Group Trucks Technology (France) et des compagnies pétrolières comme Aramco Overseas Company (France), lequel le CMT-Thermal Engines Institute de l'UPV a initié un projet commun avec des objectifs similaires à ce travail.

« L'objectif des travaux était d'évaluer le potentiel de combiner deux stratégies de réduction des contaminants, technologie bicarburation et motorisations hybrides, pour obtenir une réduction drastique du CO 2 ainsi que d'autres contaminants caractéristiques des véhicules diesel, tels que les oxydes nitreux et la suie, " dit Jesús Benajes, chercheur pour les moteurs thermiques CMT.

Réduction simultanée des émissions de NO X , suie et CO 2

La principale nouveauté de la proposition développée par les chercheurs de l'UPV réside dans la partie thermique du moteur hybride, qui a un composant de duel-carburant. « Il existe actuellement des moteurs avec une configuration bicarburant, avec du gaz naturel et du diesel; il existe des moteurs hybrides comme tout le monde le sait, mais il n'y en a pas qui unissent les deux technologies, " dit Antonio García, Chercheur CMT-Thermal Engines.

Parmi les principales conclusions de l'étude, García souligne que les simulations qu'ils ont menées sur les terrains d'essai de l'institut montrent que la technologie de combustion à double carburant permet de diminuer les émissions de NO X d'environ 30 % par rapport au Diesel, avec de très faibles niveaux de suie et sans nuire au rendement du moteur.

Par ailleurs, l'utilisation de la technologie bicarburation dans les véhicules hybrides non branchables permet de diminuer de 25 % la consommation d'essence par rapport aux véhicules diesel classiques, car il est possible d'optimiser le domaine d'utilisation du moteur à combustion bicarburant.

« En augmentant le degré d'électrification du groupe motopropulseur-moteur-vers des véhicules hybrides enfichables, les avantages de combiner les deux technologies sont encore plus grands, diminuer les niveaux de NOx de 70 % par rapport aux opérations diesel et les émissions de CO 2 du pot d'échappement jusqu'à 50 k/km, nettement inférieur aux 95 g/km imposés par la législation anti-contamination pour l'année 2021, " dit Garcia.

Nouvelle méthodologie pour optimiser le moteur

Javier Monsalve, Maître de Conférences et Chercheur du CMT-Thermal Engines, affirme que la combinaison du moteur thermique et du moteur électrique ajoute de nouveaux "niveaux de liberté" qui doivent être étudiés en profondeur afin d'optimiser le fonctionnement du véhicule. Dans ce sens, l'un des principaux résultats de ce travail a été l'obtention d'une méthodologie robuste qui permet, par le biais de simulations informatiques, choisir la conception optimale du véhicule hybride pour l'associer au système de combustion bicarburant, compte tenu des conditions d'exploitation.

« Cette méthodologie permet d'accélérer le développement de ce type de véhicules, contribuer à la mise en place de Smart, transports verts et intégrés, comme le décrit la stratégie Horizon 2020, ainsi que le Plan National de Recherche et d'Innovation Scientifique et Technique, où les véhicules hybrides sont considérés comme une stratégie européenne et une alternative à fort potentiel pour décarboner le secteur des transports par son électrification progressive, " dit Monsalve.

Évaluation de l'impact de la technologie sur la base d'une analyse de son cycle de vie

L'équipe CMT-Thermal Engines de l'UPV explique que pour comparer les bénéfices réels des différentes solutions de transport, l'impact de chaque technologie doit être analysé d'un point de vue global. Dans ce sens, l'analyse de son cycle de vie est l'un des outils les plus utilisés par les chercheurs et les organismes en charge de produire des politiques de lutte contre la contamination, et qui sera vraisemblablement mis en œuvre dans la future législation.

« Notre méthode fait la différence entre le système de premier plan (production, phase d'utilisation et traitement de fin de vie du véhicule) du système d'arrière-plan (matériaux, Ressources, électricité, fourniture d'infrastructures et production de déchets), qui permet d'identifier les principaux composants contaminants et d'éventuelles pistes d'amélioration, " conclut Santiago Martínez, chercheur au CMT-Thermal Engines.