Qu’est-ce qu’un moteur HCCI ?


Un moteur qui combine les avantages de l’essence et du diesel, ce serait trop beau n’est-ce pas ? Pas si sûr. Un tel moteur existe et pourrait se retrouver plus rapidement que prévu sous nos capots.

Commençons par un rappel rapide. Le moteur à essence et le moteur diesel fonctionnent tous les deux selon 4 temps. La différence réside dans le fait que l’explosion du mélange air/essence se fait à l’aide d’une bougie dans le moteur à essence et par auto-inflammation dans le diesel, et que la régulation de puissance dépend de la quantité d’air dans le cas du moteur à essence et de la quantité d’essence dans le cas du diesel.

À la charge !

L’avenir du moteur à explosion se nomme peut-être HCCI (pour Homogeneous Combustion Charge Compression Ignition). Comme dans un moteur à essence, c’est le mélange air/essence qui est comprimé dans le cylindre (alors que dans le diesel, le carburant est injecté juste avant l’explosion) jusqu’à ce qu’il s’auto-enflamme, comme dans un diesel. Comme le mélange est homogène, il brûle entièrement et presque instantanément au lieu d’avoir un front de flamme (à partir de la bougie dans le moteur à essence et autour du nuage de carburant injecté dans le diesel), ce qui permet de mieux brûler le mélange et de libérer plus d’énergie tout en utilisant moins de carburant.

Sur papier, c’est merveilleux. Mais voilà, encore faut-il parfaitement contrôler le moment de l’inflammation du mélange, ce qui reste la principale difficulté de ce type de moteur. Car des allumages prématurés ou tardifs pourraient gravement l’endommager. Le secret consiste à parfaitement contrôler la température dans le cylindre. L’une des façons de le faire est d’utiliser une partie des gaz d’échappement, encore chauds, du cycle précédent.

L’un des problèmes du cycle HCCI est qu’il ne fonctionne de façon optimale qu’à charge moyenne et lorsque le moteur est à température. Pour contourner ce problème, il suffit d’installer une bougie qui sera utilisée pour enflammer le mélange au démarrage ou lors des accélérations. Dans ces conditions, un moteur HCCI promet de réduire la consommation moyenne de 15 % à 25 %, et la dépollution est simplifiée, car si les niveaux de CO et CO2 sont encore relativement élevés, ces gaz sont faciles à éliminer dans un catalyseur, contrairement au NOx, mais sont produits en plus faible quantité dans un moteur HCCI alors qu’il n’y a pas de suies, du fait de l’utilisation de carburants raffinés. Dernier avantage, le HCCI peut brûler efficacement différents types de carburants, dont des mélanges à haute teneur en éthanol.

Du concret

De nombreux constructeurs travaillent sur le moteur HCCI à travers le monde. Mais deux d’entre eux ont récemment présenté des solutions roulantes : Mercedes-Benz et General Motors. Dans le cas de Mercedes, il s’agit d’un 4-cylindres turbocompressé de 1,8 litre (baptisé DiesOtto, contraction de Diesel et Otto, qui désigne le cycle d’un moteur à essence) qui développe 238 chevaux et 295 livres-pied de couple. Il consomme 6 litres aux 100 kilomètres une fois installé dans une Classe S grâce, aussi, à un alterno-démarreur. Quant à GM, ses ingénieurs ont dévoilé une Opel Vectra et une Saturn Aura équipées d’un 4-cylindres de 2,2 litres atmosphérique développant 180 chevaux et 170 livres-pied de couple. Sous nos capots d’ici 5 à 10 ans.