Porsche s'intéresse au potentiel du moteur à hydrogène

Porsche Engineering vient de publier les résultats d'une étude dédiée aux moteurs à combustion hydrogène.  

Le moteur à combustion hydrogène continue d’alimenter les réflexions des grands constructeurs. Alors que Toyota est aujourd’hui le plus avancé avec ses tests en compétition des Corolla et Yaris H2, Porsche s’intéresse à son tour à la technologie qu'il pourrait appliquer à ses voitures sportives.

 

Simulations virtuelles

« Notre équipe a développé un moteur à combustion à hydrogène qui égale la puissance et le couple des moteurs à essence de haute performance » résume Vincenzo Bevilacqua, expert en simulation moteurs chez Porsche. « Nous souhaitions également qu'il consomme peu de carburant et que ses émissions soient extrêmement faibles. La base de notre étude virtuelle, qui a duré 6 mois, était un moteur à essence de 4,4 litres à 8 cylindres. Nous avons réalisé plusieurs simulations en modifiant ce modèle. Nous avons par exemple augmenté son taux de compression et adapté sa combustion afin qu'ils correspondent à un moteur à hydrogène. Nous avons également créé un nouveau système de turbo-compression ».

Selon Bevilacqua, la combustion de l'hydrogène ne peut être propre que si les turbocompresseurs fournissent deux fois plus de masse d'air qu'un moteur à essence. Il ajoute que les gaz d'échappement sont moins bien expulsés si leur température est trop faible. Ce problème ne peut être résolu avec des turbocompresseurs traditionnels. Porsche a donc développé quatre concepts virtuels de turbocompression. Chacun est doté de plusieurs turbocompresseurs à assistance électrique, dont certains sont complémentés par des systèmes de régulation d'air additionnels ou des compresseurs à entraînement électrique.
 
« Nous avons finalement opté pour un système de turbocompression comportant des compresseurs dos à dos. Grâce à cette disposition, l'air de traitement passe par un premier compresseur, avant d'être refroidi dans un refroidisseur intermédiaire pour être finalement recomprimé », explique Vincenzo Bevilacqua.

Près de 600 chevaux de puissance et des émissions quasi nulles

Le moteur à hydrogène développé par les équipes de Porsche développe jusqu'à de 440 kW (598 ch), soit une puissance équivalente à celle du moteur à essence originel. Afin d'évaluer ses performances, Porsche Engineering l'a testé virtuellement sur la Nordschleife du Nürburgring dans un véhicule de 2,65 tonnes. Celui-ci a effectué le tour du circuit allemand en 8 minutes et 20 secondes à une vitesse maximale de 261 km/h.

« Les émissions du moteur à hydrogène sont inférieures à 40 microgrammes d'oxyde d'azote par m3, ce qui est à peine mesurable. Son fonctionnement est donc sans danger pour l'environnement », explique Matthias Böger, expert en simulation des moteurs chez Porsche.

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