La disparition éventuelle du moteur à combustion interne semble à ce jour inévitable. Avec le développement croissant des groupes motopropulseurs électriques et la technologie des batteries qui ont progressé à la vitesse de l’éclair ces dernières années, développer, construire et finalement posséder une moto électrique est désormais moins cher et semble inéluctable dans le futur. Mais une entreprise américaine, Astron Aerospace, travaille sur un nouveau concept de moteur rotatif en instance de brevet qui promet de combiner les avantages des moteurs à turbine et à piston pour une efficacité encore plus grande et des émissions polluantes réduites.
Cela étant dit, le moteur à combustion interne sera certainement présent pendant encore plusieurs années, même après l’interdiction proclamée en 2035 de la vente de véhicules dotés de cette motorisation. Plusieurs entreprises, dont certains constructeurs de motos et de voitures, ont fait pression pour que les moteurs à essence continuent d’exister. C’est également la vision d’Astron Aerospace avec sa dernière création, l’Omega 1.
Le moteur rotatif Omega One d’Astron Aerospace est un moteur à 4 temps, comme dans les moteurs à pistons classiques, mais promet d’améliorer le couple et de simplifier le contrôle des émissions polluantes tout en conservant les avantages de la turbine comme le refroidissement par air, le faible nombre de pièces et la taille compacte. L’Omega 1 est principalement destiné à l’aviation, mais une application d’extension d’autonomie pour véhicule électrique est en cours de co-développement. Il intègre notamment l’allumage par compression à charge homogène (HCCI).
C’est bien beau tout ça, mais comment ça fonctionne ? Ce qu’Astron a fait, c’est séparer les quatre temps d’un moteur combustion interne en deux chambres séparées avec une pré-chambre entre les deux. Le moteur se compose donc de deux arbres principaux empilés verticalement et reliés à des engrenages de synchronisation afin qu’ils tournent au même régime dans des directions opposées. Quatre rotors tournent sur les deux arbres en deux paires, une paire empilée à l’avant qui comprend les étapes d’admission et de compression, l’autre paire à l’arrière concernant la combustion et l’échappement. Entre les deux ensembles de rotors se trouve une vanne à disque rotatif et une préchambre.
La zone de compression est environ un tiers plus grande, ce qui lui permet de « suralimenter » la chambre de combustion via un petit réservoir de stockage d’air qui se trouve entre ces paires de rotors. Les soupapes de purge régulent la pression d’admission, située entre 12 et 22 bars.
Les deux rotors inférieurs ont tous deux une palette fonctionnant dans leur propre chambre, et les deux rotors supérieurs sont solides à l’exception d’une encoche qui s’engrène avec les palettes des rotors inférieurs. L’air est introduit dans la chambre d’extrémité avant devant la palette et, lorsqu’elle tourne, la palette comprime l’air lorsqu’elle se heurte au rotor solide supérieur. Lorsque l’encoche du rotor supérieur est exposée, un orifice situé sur le côté de la chambre s’ouvre, permettant à l’air comprimé de s’écouler dans la préchambre. La palette s’engrène dans l’encoche, puis le cycle recommence.
Pendant ce temps, dans la préchambre, le carburant est introduit via un injecteur qui fournit une charge stratifiée à un faible régime ou une charge homogène à un régime plus élevé. Le mélange est ensuite autorisé dans la chambre arrière par la vanne rotative, et une paire de bougies de préchauffage enflamme le mélange. La flamme qui en résulte propulse la palette sur le rotor inférieur arrière jusqu’à ce que l’orifice d’échappement soit exposé et que les gaz brûlés soient expulsés de la chambre arrière.
La combustion éclair HCCI, possible jusqu’à un régime de 10 000 trs/min, et la faible surface de la chambre de combustion devraient suffisamment réduire les émissions de NOx du moteur pour éliminer le catalyseur à trois voies, qui ne fonctionne pas avec un excès d’air.
Le résultat est un moteur sans pièces alternatives, et Astron affirme qu’avec un usinage précis, aucun problème d’étanchéité comme ceux rencontrés dans un moteur rotatif de type Wankel.
Selon les simulations réalisées par Astron Aerospace, ce moteur pèse 15 kg et produit une puissance pouvant atteindre 160 ch, atteignant 80 % d’efficacité thermique, rien que ça ! Il tourne au ralenti à 1000 trs/min et la zone rouge se situe aux alentours de 25 000 trs/min.
Ce sont les affirmations d’Astron Aerospace. Mais suffisamment de personnes ont vu suffisamment de mérite dans le concept pour financer entièrement l’entreprise en quelques jours.
Astron Aerospace n’a pas explicitement déclaré que ce moteur était destiné aux motos. Cependant, compte tenu de sa polyvalence théorique, il pourrait certainement propulser des deux-roues s’il était produit en série. Astron Aeropsace a annoncé que la société a créé un prototype fonctionnel et affirme que celui-ci peut fonctionner avec une grande variété de carburants, produisant de très faibles émissions polluantes.
