Hydrogen Road Solutions reposted this
𝐔𝐧 𝐦𝐨𝐭𝐞𝐮𝐫 𝐚̀ 𝐂𝐨𝐦𝐛𝐮𝐬𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐡𝐲𝐝𝐫𝐨𝐠𝐞̀𝐧𝐞 𝐞́𝐦𝐞𝐭 𝐢𝐥 𝐝𝐞𝐬 𝐍𝐨𝐱? https://lnkd.in/efjQp5z4 par Hugo Leroux En soi, l’idée de brûler de l’hydrogène dans les moteurs n’est pas nouvelle, Jean-Luc Perrier l’a pour la première fois validée en 1979. Au sortir du second choc pétrolier, ce professeur de mécanique à l’université d’Angers avait converti le moteur d’une vieille Simca 1000 essence en hydrogène – qu’il produisait d’ailleurs lui-même dans son jardin à partir de panneaux solaires et d’un électrolyseur. Il faut dire que, techniquement, la conversion ne nécessite pas de grosses modifications : “Le dihydrogène étant gazeux à température et pression ambiantes, il faut surtout modifier le circuit d’injection. Il est aussi nécessaire de remplacer certains matériaux susceptibles d’être fragilisés à la longue par cette molécule très petite. Mais rien de fondamentalement disruptif” , assure Christian Nellen, responsable du département Moteurs à combustion à la Haute école d’ingénierie et d’architecture de Fribourg, en Suisse. En 2006, BMW a ainsi fabriqué 100 exemplaires de la berline Hydrogen 7 équipée d’un moteur de 6 litres et 12 cylindres, capable de rouler aussi bien à l’essence qu’à l’hydrogène. Mais les performances n’étaient pas encore au rendez-vous : “En mode hydrogène, ce moteur développait un couple équivalent à celui d’un moteur de 4 litres de cylindrée” , pointe Bertrand Gatellier. Et ce pour une raison simple : la combustion de l’hydrogène demande 2,5 fois plus d’oxygène par unité de masse que l’essence. Or les anciens moteurs dits “atmosphériques”, comme ceux des BMW Hydrogen 7, qui fonctionnaient par aspiration naturelle d’air, ne parvenaient pas à fournir assez d’oxygène pour créer une combustion optimale. Heureusement, deux innovations obtenues ces vingt dernières années ont changé la donne. “D’abord, l’arrivée des turbocompresseurs, qui permettent de pomper bien plus d’air. Ensuite, l’injection directe du carburant, qui permet de mieux doser la répartition de l’hydrogène, un gaz très expansif, et donc d’obtenir des mélanges air/hydrogène mieux maîtrisés” , détaille Florence Duffour, cheffe de projet motorisation hydrogène à l’IFP Energies nouvelles. Des apports qui ont solutionné du même coup la question des émissions de NOx. “Le problème était que les hautes températures associées à la combustion de l’hydrogène favorisent la formation des oxydes d’azote.” Mais, là encore, “en injectant plus d’air que nécessaire pour la combustion, on peut abaisser la température et atteindre des 𝐜𝐨𝐧𝐜𝐞𝐧𝐭𝐫𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧𝐬 𝐝’𝐨𝐱𝐲𝐝𝐞 𝐝’𝐚𝐳𝐨𝐭𝐞 𝐚̀ 𝐥’𝐞́𝐜𝐡𝐚𝐩𝐩𝐞𝐦𝐞𝐧𝐭 𝐜𝐞𝐧𝐭 𝐟𝐨𝐢𝐬 𝐦𝐨𝐢𝐧𝐝𝐫𝐞 𝐪𝐮𝐞 𝐜𝐞𝐥𝐥𝐞𝐬 𝐝’𝐮𝐧 𝐦𝐨𝐭𝐞𝐮𝐫 𝐝𝐢𝐞𝐬𝐞𝐥” , se félicite la chercheuse, qui l’a démontré sur le banc d’essai de l’Ifpen.
Content de voir que ce que je dis depuis des lustres est quand même reconnu. A savoir qu'à cylindrée égale on a une perte significative de performance sauf à tout changer ! (Turbo, after cooler, inlet et exhaust manifold, piston).... Et pout les émissions de NOx, je reste sceptique. Il faut bien sûr ramener tout ça en gr/kwh à l'arbre. En gr/Nm3 il faut se méfier justement de la dilution due à l'excès d'air et ramener tout ça à 15% ou 20% d'O2 comme précisé dans la TA Luft.
Le mélange air-H2 est inflammable à quasi tout lambda et une combustion stœchiométrique avec une catalyse 3 voies de de-NOx et d’oxydation des traces de H2 imbrûlés devrait sortit dans les clous Euro6D temp. Facilement . C’est théorique et resultats pratiques confidentiels devraient atteindre des niveaus non mesurable de contaminants comme une pile à combustible plus chère. Tout le volume R&D actuel semble l’indiquer sinon on l’abandonnerait sans intérêt. Un avantage de la combustion chaude incinérante est de supporter de l’air et H2 moins pures qui sont compatibles au ICE cycle Otto mais “fatiguent” les PEM’s.
Bertrand Savatier l'article de S&V date de près de 1 an et demi... Y a-t'il des avancées depuis ? Avec tout ce temps au banc moteur, on devrait avoir des cartographies de rendement (champ CSe), des bilans sur vieillissement huile, corrosion système d'injection... Preneur si vous avez lien vers publications scientifiques (IFPEN, SIA, SAE...)
Oui ça c’est sûrement l’avenir. Reste à régler le problème de la production d’hydrogène si on veut passer à un stade réellement industriel (puis la distribution pour accéder à l’hydrogène comme on le fit pour le gpl par exemple). Il reste du boulot mais on va dans la bonne direction 👍👍
Belle invention ! À quand la possibilité de rouler en voiture lambda à l'hydrogène ? Personnellement, j'équiperai mon véhicule essence dès que ce sera possible sans être trop onéreux...
Je dirais : oui si la source de O2 est l'air atmosphérique (80% N2)
Excellente nouvelle, car c'était le principal argument des opposants farouches aux ICE à hydrogène !
100 fois moins que le Diesel ! ....avec quelle richesse globale ? un niveau certainement tres faible pénalisant l'adaptation du T/C via le manque d'enthalpie ?
Intéressant
Agent Commercial France chez Biogasmart Progeco Ecomembrane
3moReste à savoir si la dilution importante dans l'O2 du moteur pour abaisser les NOx ne pénalise pas trop le rendement du fait d'une temp moy plus faible. On va gagner côté NOx mais perdre en rendement, ça risque donc d'être kif-kif. Et j'ajouterai que le NOx est bien le dernier des pb du HICE. A la limite, un coup d'EGR + Adblue pourrait le résoudre. Non le pb fondamental du moteur HICE est l'OPEX encore plus élevé qu'avec la FC du fait de son rendement; De plus, on ne peut pas récupérer l'énergie de freinage vu qu'il n'y a pas de KERS.