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MAHLE et Liebherr collaborent dans le développement
Dans le cadre d’un partenariat de recherche conjoint pour le développement de moteurs à combustion interne fonctionnant à l’hydrogène, MAHLE Powertrain et Liebherr Machines Bulle SA dévoilaient récemment les premiers résultats des tests avec le système MAHLE Jet Ignition (MJI), qui s’est révélé être une source d’allumage efficace pour l’hydrogène, sans réduction du taux de compression. Le potentiel de l’hydrogène en tant que carburant neutre en carbone pour le secteur des applications lourdes est ainsi confirmé. «L’utilisation de l’hydrogène comme combustible pourrait permettre d’accélérer la décarbonation de nombreux véhicules lourds et hors route», déclarait Mike Bunce, directeur de recherche chez MAHLE Powertrain aux États-Unis. «Au cours des dernières décennies, de nombreux résultats de recherche ont confirmé la compatibilité de l’hydrogène avec les moteurs à combustion interne. Le défi consistait à obtenir une combustion stable sans réduction du taux de compression, afin d’éviter les cliquetis et un allumage précipité. Notre travail conjoint avec Liebherr a permis d’obtenir des réponses.» L’hydrogène est un carburant neutre en carbone. Il suscite l’intérêt en raison de sa disponibilité croissante et du fait qu’il peut être produit à partir de sources d’énergie renouvelable. Utilisé comme carburant pour les moteurs à combustion interne existants qui ont fait leurs preuves dans les environnements difficiles, le moteur à combustion à l’hydrogène est parfaitement adapté aux cycles avec des variations brusques et fréquentes de charges, à la poussière, à la chaleur et aux vibrations lors des usages intensifs, contrairement aux groupes de propulsions à pile à combustible ou à batterie. L’hydrogène, lorsqu’il est utilisé comme combustible, est sujet à une combustion particulière, ce qui entraîne des cliquetis au niveau du moteur et un allumage précipité. Cela nécessite généralement une diminution du taux de compression dans le moteur, qui se traduit par une baisse d’efficience. L’une des alternatives possibles consiste à diminuer la température de combustion au moyen d’une forte dilution, ce qui favorise un fonctionnement plus stable, mais nécessite une source d’allumage à haute énergie. La technologie avec chambre de précombustion développée par MAHLE pour les applications à essence s’avère donc idéale pour les moteurs à hydrogène. Lors d’une étude préliminaire, l’adaptation de la préchambre de combustion active sur les moteurs Liebherr H966 et H964 a permis de démontrer que cette technologie repousse la limite de dilution stable bien au-delà des capacités des systèmes d’allumage classiques. La combustion est ainsi beaucoup plus rapide et complète. «Avec Liebherr Machines Bulle SA, nous avons pu adapter la préchambre de combustion active sur les moteurs de Liebherr, ce qui a permis d’améliorer la vitesse de combustion, la puissance et les émissions. De plus, la technologie simplifie l’architecture des moteurs», expliquait monsieur Bunce. «Nous avons ainsi pu diminuer le risque de baisse du taux de compression lié à l’hydrogène et réduire la consommation énergétique. Les connaissances techniques de l’équipe d’ingénieurs Liebherr dans les domaines de la combustion à hauts rendement et de la recherche et développement des moteurs à combustion à carburants alternatifs ont été d’une grande aide dans le cadre de ce programme», ajoutait Bouzid Seba, responsable du développement chez Liebherr, soulignant l’ouverture de Liebherr aux technologies et l’intérêt que porte l’entreprise aux diverses approches de conversion de l’énergie ainsi qu’aux carburants adaptés. Certains des résultats issus de la collaboration ont été présentés lors du 8e Congrès international sur les moteurs en février 2021. Les 2 entreprises entendent poursuivre leur coopération pour faire avancer le développement des véhicules zéro émission et répondre aux exigences élevées du secteur des véhicules lourds et des machines de chantier.
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