SwRI suralimente son moteur à combustion interne alimenté à l'hydrogène.

Le Southwest Research Institute (SwRI), un organisme indépendant à but non lucratif de recherche et développement appliqué basé à San Antonio, au Texas, travaille activement au développement d'un moteur à combustion interne pour poids lourds (H2-ICE). Il vient d'annoncer la modernisation de son moteur grâce à un turbocompresseur de dernière génération.

Le SwRI dispose d'une équipe multidisciplinaire dédiée aux initiatives de recherche sur l'énergie hydrogène, telles que le H2-ICE. (Photo : Southwest Research Institute)

En 2023, le SwRI a converti un moteur à combustion interne traditionnel fonctionnant au gaz naturel pour qu'il fonctionne exclusivement à l'hydrogène, moyennant des modifications minimes. Ce moteur a été intégré à un camion de classe 8 dans le cadre du projet H2-ICE de l'institut, afin de démontrer la rentabilité d'un moteur à hydrogène comme solution pour le transport lourd zéro émission de dioxyde de carbone (CO2).

Les moteurs à hydrogène peinent souvent à maintenir le débit d'air nécessaire lors des fortes accélérations afin d'éviter le cliquetis et de minimiser les émissions de NOx. Le SwRI a indiqué avoir relevé ce défi en collaborant avec un fournisseur qui a conçu un nouveau turbocompresseur répondant à ses spécifications. L'arbre du turbocompresseur est relié mécaniquement au vilebrequin par une transmission à vitesse variable, ce qui lui permet de fournir la pression de suralimentation nécessaire à la demande.

Le nouveau turbocompresseur améliore les performances du camion en augmentant le couple maximal de 1 494 à 1 760 lb-pi et la puissance maximale de 370 à 440 ch. À titre de comparaison, les moteurs modernes pour poids lourds longue distance développent un couple de 1 450 à 1 850 lb-pi et une puissance de 400 à 500 ch, a précisé SwRI.

« La modernisation de ce turbocompresseur entraîné nous a permis d'obtenir le débit d'air nécessaire pour continuer à améliorer les performances du moteur », a déclaré Chris Bitsis, directeur adjoint du département d'ingénierie des systèmes de transmission du SwRI, qui supervise les programmes de recherche sur la combustion. « Par exemple, outre les gains de couple et de puissance, le rendement maximal du moteur a également progressé pour atteindre 44,0 %, ce qui est une performance de premier ordre pour un moteur à allumage commandé. »

Bitsis a déclaré que les valeurs de couple et de puissance du moteur sont désormais comparables à celles des camions diesel actuellement en circulation, tout en permettant des émissions à l'échappement quasi nulles.

« Il s'agit d'une étape importante dans l'histoire du programme de moteurs à combustion d'hydrogène du SwRI, qui confirme la maturité de cette technologie », a déclaré Bitsis. « Nous sommes ravis de poursuivre le développement de cette technologie pour un avenir durable. »

Le véhicule de démonstration de classe 8 a été développé dans le cadre du consortium H2-ICE de SwRI. Ce véhicule, une fois achevé, vise à offrir au marché du transport routier longue distance une alternative zéro émission de gaz à effet de serre.

« Je suis fier de notre équipe du SwRI qui a démontré qu'il existe une solution de transport à haut rendement et zéro émission, contribuant à réduire les émissions de CO2 et de polluants atmosphériques », a déclaré Daniel Stewart, vice-président de la division Ingénierie des groupes motopropulseurs du SwRI. « Les États-Unis disposent des usines de moteurs et des chaînes d'approvisionnement nécessaires à la production de cette technologie dès aujourd'hui. »