Bientôt un moteur rotatif à hydrogène chez Mazda ?

Bientôt un moteur rotatif à hydrogène chez Mazda ?
Mazda entretient une histoire vraiment particulière avec le moteur à piston rotatif triangulaire mis au point par l’ingénieur allemand Felix Wankel. La Toile s’enflamme sur la nouvelle destination que compte donner Mazda à ce bloc si particulier.

Avez-vous déjà remarqué que le fonctionnement du moteur rotatif semble s’apparenter à celui d’une pompe ? L’histoire fait remonter ses origines au XVIe siècle, c’est-à-dire bien avant la découverte des blocs à combustion qui facilitent la mobilité. A l’époque, un ingénieur militaire italien imagine diverses machines hydrauliques, dont une pompe rotative à palettes dont le principe est toujours exploité aujourd’hui. Le rotor central va inspirer bon nombre de techniciens qui voudront lui donner le rôle d’un piston. Ainsi, sans être exhaustif, l’Américain Cooley en 1901 et l’Anglais Umpleby 7 ans plus tard. La réalisation d’un moteur bloque sur un problème de taille : l’étanchéité du système.

La mise au point

Des 2 côtés du Rhin, on s’active à mettre au point le bloc à piston rotatif. « On », c’est pour la France Dimitri Sensaud de Lavaud, dont les travaux sont financés par le ministère de l’Air et 2 constructeurs intéressés qui s’opposent ouvertement sur la scène public : Citroën et Renault. Tout comme son homologue allemand Felix Wankel, il va exploiter dès les années 1930 un triangle de Reuleaux pour piston. Le Français jette cependant rapidement l’éponge, débordé par les problèmes d’étanchéité, de lubrification, de refroidissement et de puissance qu’il n’arrive pas à résoudre. Wankel va bien plus loin, et son bloc intéresse NSU au début des années 1950. Le constructeur allemand l’exploitera d’abord comme compresseur pour augmenter la puissance des moteurs de motos, au point de faire tomber des records de vitesse.

NSU, Citroën et Mazda sont les 3 constructeurs qui se seront le plus impliqués pour adopter le moteur rotatif sur des voitures. Le premier disparaîtra d’ailleurs en ayant lancé sur le marché, pour dernier modèle à son catalogue, la Ro 80. Dupliquée pendant 10 ans et jusqu’en 1977, ses presque 37 400 exemplaires seront animés par cette technologie.



Associé pour la promotion de cette solution avec le constructeur allemand dans la coentreprise Comotor, Citroën ne rencontrera pas le même succès. Après le prototype mono-rotor M35 (photo ci-dessous) dont quelques unité seront confiées à des clients motivés et choisis, la marque aux chevrons lancera timidement sa GS Birotor identifiable à ses ailes retouchées et ses roues plus imposantes.

La voiture consomme trop et demande à être perfectionnée. Le choc pétrolier rend Citroën frileux jusqu’à son absorption par Peugeot. Il avait pourtant imaginé un hélicoptère embarquant une telle mécanique. Il passe à la trappe.


Mazda

En 1967, Mazda commercialise la Cosmo Sports 110S qui devient la deuxième voiture produite en série au niveau mondial à exploiter le moteur Wankel. Sans pour autant parvenir à en faire un bloc exploitable pour les voitures particulières de tous les segments, le constructeur japonais lui attribuera aux pistons rotatifs une place de choix dans ses sportives. L’aventure s’est cependant arrêtée en 2012, avec la disparition de la RX-8.

L’histoire rejoint pourtant les annonces de cet été pour la remise en selle de cette mécanique si particulière. Tout d’abord parce qu’au mois de juin dernier, Mazda s’est appuyé sur un anniversaire. Il s’agit des 30 ans de sa victoire au 24 heures du Mans (23 juin 1991), avec la monoplace 787B équipée d’un bloc quadrirotor. Cet événement a servi de support pour dévoiler une nouvelle exploitation du moteur rotatif qui pourrait fonctionner à l’hydrogène. Une association mécanique-carburant déjà tentée par le constructeur en 2003, avec son concept RX-8 Hydrogen RE (photo ci-dessous). Avec pour fruit une trentaine d’exemplaires produits, dont 4 ont rejoint le projet norvégien HyNor de promotion de la mobilité H2, complétant une flotte composée également de Toyota Prius, de Mercedes Classe B F-Cell et de Hyundai ix35 FCEV.


MX-30

En juin dernier, Mazda a donc annoncé pour le printemps 2022 l’apparition de versions hybrides simples et rechargeables de sa MX-30. Leur moteur thermique pourrait être alimenté à l’hydrogène. Il y a cependant beaucoup de zones d’ombre et de risques de confusion sur le sujet, que le média japonais BestCarWeb a cherché à dissiper. Déjà chez nous, en France, car le Mazda MX-30 (photo ci-dessous) n’est actuellement livré qu’avec un groupe motopropulseur 100 % électrique.

Doté d’un pack lithium-ion de 35,5 kWh de capacité énergétique, l’engin dispose d’un rayon d’action un peu chiche de 200 km. Un prolongateur d’autonomie avait été promis pour plus tard. Pour jouer ce rôle, un moteur rotatif a vite été mis en avant, sans qu’il soit question de l’alimenter à l’hydrogène. En juin, ce n’est a priori pas cette architecture du SUV qui semble retenue pour passer à l'hydrogène.


HEV + PHEV

Le moteur rotatif à l’hydrogène est pressenti pour être exploité dans de futures versions hybrides, rechargeables ou non, de la MX-30. Dans ce cas, le bloc rotatif devra fournir davantage de puissance, et le réservoir d’alimentation sera plus volumineux. A l’inverse du pack-lithium qui, pour la version hybride rechargeable, par exemple, n’aura pas besoin de présenter une capacité énergétique beaucoup plus élevée que 10-12 kWh. Et ceci, en particulier parce que le carburant exploité dans le bloc thermique ne sera plus d’origine fossile, mais renouvelable si l’hydrogène est obtenu grâce à électrolyse avec des énergies vertes.

Le modèle présenté comme hybride non rechargeable se rapprocherait de l’architecture e-Power que développe Nissan. Dans ce cas, il s’agirait d’un véhicule électrique dont il n’est pas possible de recharger de façon externe la batterie. C’est le bloc rotatif qui s’en chargerait, la motorisation électrique étant la seule à entraîner les roues.

Une série limitée ?

Adopter l’hydrogène dans un moteur rotatif a vraiment du sens, à condition que le bloc présente une étanchéité parfaite entre les pièces en mouvement. Mazda souligne être parvenu à ce niveau. Grâce à l’absence de points chauds par rapport à un moteur thermique classique, et à la séparation des chambres d’admission et de combustion, la technologie gomme les risques de combustions parasites.

En outre, avec un régime de fonctionnement constant et bien étudié, le rendement du bloc rotatif, dont les dimensions seraient réduites de façon importante par rapport à un équivalent essence ou diesel, sera optimisé. En contrepartie de ses divers atouts, la solution émise par Mazda présenterait un inconvénient majeur : le coût. C’est pourquoi l’on s’attend à ce que les MX-30 hybrides à moteur rotatif gavé à l’hydrogène fassent l’objet d’une production en série limitée et/ou ne soient livrables qu’en finition haut de gamme.

Les inconditionnels dans l’attente

Le club très actif des inconditionnels de cette motorisation souhaitait ardemment la voir revenir dans les modèles de la marque. Plutôt en cavalier seul pour entraîner des voitures originales et/ou sportives. L’hydrogène pour eux apparaît secondaire. Mais c’est oui à 100 % pour ce choix d’énergie si c’est une condition pour que vrombissent à nouveau les moteurs rotatifs.