En mars 2020, Kawasaki avait déposé des brevets concernant une version à double injection du moteur suralimenté de la H2. Désormais, la société Japonaise qui semble doubler tous ses concurrents concernant la transition énergétique en cours, a officiellement présenté le prototype de ce moteur. Ce projet est une étape vers le développement d’un moteur à combustion à hydrogène qui pourrait aboutir à une moto à émission quasi nulle qui conserve le caractère et la technologie des machines à essence d’aujourd’hui.
Le moteur prototype présenté par Kawasaki n’est pas alimenté à l’hydrogène, du moins pas encore. Initialement, il s’agit d’une conception à double injection, combinant l’injection de carburant classique, comme celle utilisée dans le moteur de la H2, avec l’injection directe d’essence à haute pression. Ce dernier permet de réduire les émissions : le carburant est injecté après la fermeture de la soupape d’échappement afin qu’aucun carburant imbrûlé ne s’échappe du cylindre, et il refroidit également la chambre de combustion pour aider à limiter le cliquetis, ce qui permet d’utiliser des taux de compression plus élevés et un mélange air-carburant plus pauvre.
L’injection de carburant conventionnel présente également des avantages dans d’autres domaines, notamment en réduisant la température de charge d’admission et en permettant à l’essence de nettoyer les sièges de soupape d’admission au fur et à mesure qu’elle passe. Cela donne également beaucoup plus de temps au carburant pour se vaporiser et se mélanger correctement avec l’air pour assurer une bonne combustion.
Obtenir cette vaporisation et ce mélange avec injection directe en une fraction de seconde entre le carburant ajouté à la chambre de combustion et l’allumage de la bougie est un souci technique. La solution consiste à utiliser une pression de carburant beaucoup plus élevée. Selon le brevet déposé l’année dernière, le moteur prototype Kawasaki possède une pompe à carburant secondaire entraînée par un lobe sur l’arbre à cames d’échappement qui donne à l’injection directe une pression de 100 bar, contre seulement 3 bar dans la partie classique du système.
Bien que le prototype initial fonctionne à l’essence et qu’un système d’injection directe d’essence offre des avantages notables en matière d’émissions et de performances, Kawasaki utilise le prototype dans le cadre du développement d’un moteur à combustion à hydrogène. Lorsqu’il est brûlé, l’hydrogène devient de l’eau, il offre donc un énorme avantage en termes d’émissions par rapport aux combustibles fossiles à base de carbone. Bien qu’il ne soit pas totalement écologique – la présence d’azote dans l’air signifie qu’il y a également des émissions de NOx dans un moteur à combustion à hydrogène – la plupart des gaz d’échappement ne seraient rien de plus que de la vapeur d’eau.
L’injection directe est essentielle pour un moteur à combustion à hydrogène, car l’hydrogène, sous forme de gaz, déplacerait trop d’air de la charge d’admission s’il était injecté en amont de la soupape, ce qui réduirait considérablement les performances. En l’injectant à haute pression dans un cylindre rempli d’air qui a déjà été comprimé par un compresseur, la conception de Kawasaki maximise la puissance de sortie potentielle, qui pourrait en fait être supérieure à la version à essence équivalente.
Il reste bien évidemment encore beaucoup d’obstacles à surmonter, non seulement dans le développement du moteur, mais plus important encore dans la création d’un réseau d’approvisionnement en hydrogène viable, du propre réservoir d’hydrogène de la moto et des méthodes de remplissage, mais Kawasaki est déjà travaillant sur tout un système de produits et de technologies liés à l’hydrogène à travers sa gamme de produits. Ceux-ci incluent d’énormes moteurs à combustion à hydrogène pour les navires, que la société a l’intention de dévoiler d’ici 2025, et même des avions à réaction à hydrogène qui sont prévus pour un lancement vers 2035.
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