Pro­fes­seur

EVO (France) - - Produire De La Puissance, Aujourd’hui Et Demain - Par CO­LIN GOOD­WIN Pho­tos ET PA­TRICK GARCIA AN­DY MOR­GAN

Peu de gens com­prennent le fonc­tion­ne­ment d’un mo­teur à com­bus­tion in­terne comme le pro­fes­seur Ja­mie Tur­ner, nous lui avons donc de­man­dé comment les construc­teurs al­laient par­ve­nir à trou­ver en­core plus de puis­sance dans le fu­tur, avant de nous at­tar­der pour tous ceux qui ne peuvent pas at­tendre sur les trucs et as­tuces des pré­pa­ra­teurs.

Il existe des pro­fes­seurs spé­cia­li­sés dans les mo­teurs. C’est le cas de Ja­mie Tur­ner qui oc­cupe un poste de pro­fes­seur spé­cia­li­sé dans les mo­teurs et les sys­tèmes de pro­duc­tion d’éner­gie à l’uni­ver­si­té de Bath. Ce­la fait des an­nées que je le connais, notre pre­mière ren­contre eut lieu lors­qu’il tra­vaillait chez Lo­tus sur le bloc-mo­teur de la fu­ture Cor­vette ZR1, le V8 Lo­tus et d’autres pro­jets plus exo­tiques dont no­tam­ment un mo­teur bap­ti­sé Om­ni­vore ca­pable de fonc­tion­ner avec tous les types de car­bu­rant, ou en­core un “mo­teur op­tique” qui per­met­tait d’ob­ser­ver le pro­ces­sus de com­bus­tion à tra­vers des cy­lindres trans­pa­rents. Ja­mie Tur­ner a éga­le­ment oeu­vré pour Cos­worth F1 et, avant de re­joindre l’uni­ver­si­té de Bath, il di­ri­geait une sec­tion du dé­par­te­ment mo­teur chez Ja­guar Land Ro­ver spé­cia­li­sée dans la com­bus­tion.

Le pro­fes­seur Tur­ner pos­sède sans doute le bu­reau le plus co­ol de tout le cam­pus. Ce­la res­semble à un sanc­tuaire du mo­teur à com­bus­tion in­terne et, dans une moindre me­sure, des mo­teurs Lo­tus. Sur un clas­seur trône un cy­lindre énorme. Il s’agit de l’un des 18 élé­ments qui équi­paient le Bris­tol Cen­tau­rus, un mo­teur en étoile des­ti­né à l’avia­tion. Sur un re­bord de fe­nêtre sont po­sés un ro­tor et son vi­le­bre­quin en pro­ve­nance d’un mo­teur Wan­kel ain­si qu’un com­pres­seur Roots cou­pé en deux. Bien que notre homme ait ai­dé au dé­ve­lop­pe­ment des mo­teurs ro­ta­tifs Nor­ton (il adore les mo­tos), il n’est pas pour au­tant pri­son­nier du pas­sé. C’est même tout le contraire. « J’ai ré­cem­ment pu conduire une Tes­la et j’ai vrai­ment ado­ré, ad­met-il sans sou­ci. Il ajoute : je me suis même sen­ti un peu cou­pable… »

Mais pas de qui­pro­quo, Ja­mie Tur­ner pré­dit en­core une longue vie aux mo­teurs à com­bus­tion in­terne. « La ré­duc­tion des re­jets de CO2 fut une vraie bé­né­dic­tion pour les in­gé­nieurs, ex­plique-t-il. Cet ob­jec­tif a ren­du la re­cherche et l’in­gé­nie­rie mo­teur très im­por­tantes et ce­la nous a ame­nés à re­le­ver des chal­lenges fan­tas­tiques. » En fait, en dis­cu­tant et en évo­quant avec notre in­vi­té des choses aus­si amu­santes que l’in­té­rêt des com­pres­seurs ou l’éton­nant 12 cy­lindres à plat die­sel deux temps Na­pier No­mad (son mo­teur pré­fé­ré), je me rends compte que le plus fas­ci­nant chez lui vient de sa vi­sion du fu­tur des mo­teurs à com­bus­tion in­terne et de la fa­çon dont nous al­lons pou­voir en ti­rer tou­jours plus de puis­sance.

« Je pense que ce qui va très vite ap­pa­raître sont les car­bu­rants à haut in­dice d’oc­tane. Si l’on se ré­fère aux 30 % de ré­duc­tion des émis­sions de CO2 que l’in­dus­trie au­to­mo­bile a réa­li­sés de­puis l’an 2000, on constate que l’in­dus­trie pé­tro­lière n’y a pas joué un grand rôle. Mais elle va le faire. Ils ont ad­mis que les car­bu­rants à haut in­dice d’oc­tane al­laient per­mettre aux in­gé­nieurs mo­to­ristes d’uti­li­ser des taux de com­pres­sion beau­coup plus im­por­tants afin d’amé­lio­rer la com­bus­tion. De mon point de vue de mo­to­riste, je pense que le prin­ci­pal élé­ment qui per­met­tra d’amé­lio­rer ce taux de com­pres­sion se­ra le dé­ve­lop­pe­ment de l’in­jec­tion d’eau afin de ré­duire la tem­pé­ra­ture de com­bus­tion. Tout est ques­tion en fait de contrôle pré­cis du cli­que­tis et de l’au­toal­lu­mage. BMW uti­lise l’in­jec­tion d’eau sur sa BMW M4 GTS mais de fa­çon as­sez sim­pliste com­pa­rée à d’autres sys­tèmes op­ti­mi­sés ré­cents qui in­tro­duisent l’eau avec l’es­sence à par­tir du sys­tème d’in­jec­tion di­recte. »

« La se­conde tech­no­lo­gie que nous de­vrions ra­pi­de­ment voir ar­ri­ver sur nos au­tos est, se­lon moi, les mo­teurs à taux de com­pres­sion va­riable. Nis­san vient de pro­duire un tel mo­teur, même s’il ne s’agit pas d’un concept ré­cent. Pas plus que l’in­jec­tion d’eau d’ailleurs, ces deux tech­no­lo­gies n’ont rien de vé­ri­ta­ble­ment nou­veau. »

Si se­lon Ja­mie Tur­ner l’in­jec­tion d’eau et le taux de com­pres­sion va­riable res­tent les deux tech­no­lo­gies les plus im­por­tantes qui ap­pa­raî­tront à court terme, il en existe d’autres comme la hausse des pres­sions d’es­sence (350 bars ou plus) ou la sur­ali­men­ta­tion élec­trique (tur­bo ou com­pres­seur). « Beau­coup d’au­tos vont adop­ter des sys­tèmes élec­triques 48 volts afin de pou­voir ali­men­ter

toutes ces nou­velles tech­no­lo­gies, af­firme Tur­ner. Pour ré­duire la consom­ma­tion, les au­tos en mou­ve­ment se­ront très bien­tôt ca­pables de cou­per leur mo­teur et de désengager l’em­brayage en phase de non ac­cé­lé­ra­tion. C’est le mode roues-libres. » Un des da­das ac­tuels du pro­fes­seur Tur­ner consiste à dire que les mo­teurs mo­dernes n’ont plus d’âme. Les courbes de couple plates et le manque d’ef­fet tur­bo ont no­ta­ble­ment ré­duit l’ex­ci­ta­tion que l’on éprou­vait au­tre­fois avec des blocs qui grim­paient haut dans les tours et dont on sen­tait très clai­re­ment l’ar­ri­vée de la puis­sance. On ne re­trouve plus ce po­ten­tiel “dra­ma­tique”, cette fa­çon de s’ex­pri­mer si mar­quante qu’avaient (ou ont) des mo­teurs aus­si exo­tiques que le flat-6 4,0 litres at­mo­sphé­rique Porsche ou le V12 6,3 litres Fer­ra­ri, ou même le V12 de la Lam­bor­ghi­ni Aven­ta­dor. Est-ce que ce sup­plé­ment d’âme a dé­fi­ni­ti­ve­ment dis­pa­ru ?

« Les courbes de couple plates existent es­sen­tiel­le­ment pour des rai­sons d’émis­sions de CO2 car elles conviennent bien aux tests des cycles d’ho­mo­lo­ga­tion, ex­plique Ja­mie Tur­ner. Elles en­cou­ragent éga­le­ment le conduc­teur à pas­ser le rap­port su­pé­rieur plus ra­pi­de­ment. Idem pour les boîtes au­to­ma­tiques qui peuvent éga­le­ment pas­ser leurs rap­ports plus pré­co­ce­ment, ce qui a un ef­fet di­rect sur la consom­ma­tion d’es­sence et donc les émis­sions. » Il ne fait au­cun doute pour le pro­fes­seur Tur­ner qu’avec la pour­suite de la car­rière des groupes ther­miques, la so­lu­tion des hy­brides re­char­geables de­vien­dra une ten­dance forte. Ten­dance qui va nous ame­ner clai­re­ment vers une ère plus sexy faite de tur­bines et de gé­né­ra­teurs de puis­sance. Même si ce concept de su­per­car n’a fi­na­le­ment pas exis­té, c’est ce que Ja­guar a mon­tré avec l’éton­nant C-X75 de 2010 qui uti­li­sait des mi­cro-tur­bines pour re­char­ger les bat­te­ries de son sys­tème hy­bride. « Sans au­cun doute, il y a un ave­nir pour ces tech­no­lo­gies, clame Tur­ner. Elles sont très ef­fi­caces à vi­tesse sta­bi­li­sée, mais l’in­té­rêt prin­ci­pal est qu’elles ne re­quièrent pas de re­froi­dis­se­ment et qu’elles sont très lé­gères. Ce sont des avan­tages consi­dé­rables qui les rendent très at­trac­tives et qui en font d’ex­cel­lents pro­lon­ga­teurs d’au­to­no­mie pour des vé­hi­cules à mo­teurs élec­triques. De nos jours, on uti­lise des mo­teurs à com­bus­tion in­terne pour ce­la, qu’il faut éga­le­ment re­froi­dir in­dé­pen­dam­ment de la mo­to­ri­sa­tion élec­trique et, par-des­sus tout, il faut le trans­por­ter tout le temps à bord de l’au­to alors même que vous n’en avez be­soin qu’épi­so­di­que­ment. »

Ja­mie Tur­ner n’étant lié au­jourd’hui à au­cune marque, tous les su­jets sont abor­dés sans ar­rière-pen­sées. Lorsque j’évoque la re­nais­sance pos­sible du mo­teur deux-temps, il m’ex­plique qu’il ne pense pas que ce­la se pro­dui­ra mais il aime mal­gré tout en par­ler. Car il conti­nue à tra­vailler des­sus au­jourd’hui. « Ther­mo­dy­na­mi­que­ment, ces mo­teurs sont sim­ple­ment meilleurs. Et tout est ques­tion de ther­mo­dy­na­mique en ma­tière de mo­teur. On pour­rait même dire qu’il est mal­heu­reux d’avoir pas­sé 120 ans à construire des mo­teurs fonc­tion­nant sur le mau­vais cycle… »

« Les tur­bines à gaz ont un ave­nir: elles ne re­quièrent pas de re­froi­dis­se­ment et sont lé­gères »

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