Chez Mazda, l'hydrogène fait partie du futur
Mazda a mis en place un plan afin de réduire la consommation générale de sa flotte automobile de 30 % d'ici 2016. Ce plan prévoit plusieurs améliorations aux modèles plus conventionnels propulsés par un moteur à combustion interne utilisant de l'essence comme carburant. Mais la direction du constructeur d'Hiroshima ne se limite pas à développer des éléments mécaniques traditionnels, elle est convaincue que l'utilisation de l'hydrogène est une solution simple, économique et pratique à court et moyen terme.
Mais l'as caché dans la manche de Mazda est le moteur rotatif Renesis dont le mode de fonctionnement s'accommode très bien de ce carburant tout en pouvant continuer d'utiliser du carburant conventionnel. Cela a permis aux ingénieurs nippons de concevoir un groupe propulseur unique en son genre qui permettra d'avoir toute la flexibilité voulue, réduire les émissions de CO2 et obtenir des cotes de consommation de carburant vraiment impressionnantes. Et si jamais le pétrole vient à manquer, le véhicule pourra fonctionner à l'hydrogène exclusivement.
Pourquoi le moteur rotatif ?
Mazda est le seul constructeur automobile à commercialiser le moteur rotatif. Avec le carburant conventionnel, ce moteur a l'avantage de produire une puissance élevée en proportion de la cylindrée. Le moteur actuel de la RX-8 produit 233 chevaux pour une cylindrée de 1,6 litre. De plus, ses dimensions ultra compactes facilitent son positionnement dans le véhicule. Par contre, une consommation de carburant plus élevée que la moyenne et une lubrification parfois problématique en sont les principales faiblesses.
Mais chez Mazda, on continue de raffiner et développer ce moteur. L'une des raisons est le fait qu'il s'accommode fort bien de l'hydrogène comme carburant. Comment ? L'hydrogène est un gaz dont le taux de combustibilité est beaucoup plus élevé que l'essence. Ce qui rend sont utilisation problématique dans un moteur conventionnel, mais pas avec le moteur rotatif parce que la température dans la chambre de combustion de ce moteur est plus basse que sur un moteur conventionnel, ce qui optimise le rendement.
Cela permet d'utiliser un carburant propre puisque, après sa combustion, l'hydrogène ne produit que des vapeurs d'eau. De plus, il est possible de le fabriquer facilement et de façon relativement économique.
Une Mazda5 bien spéciale
Les ingénieurs ont donc profité de ces caractéristiques uniques pour développer un moteur hybride unique en son genre. Pour résumer, c'est un peu la technologie de la Chevrolet Volt mais sans les batteries rechargeables de type plug-in.
Les ingénieurs ont utilisé un moteur rotatif Renesis et l'on couplé à une génératrice qui est actionnée par ce moteur. Cette génératrice a pour fonction de charger des batteries au ion-lithium qui actionnent un moteur électrique placé sur l'essieu avant. Et si jamais le réservoir d'hydrogène vient à sec, il est alors possible d'utiliser de l'essence pour continuer à rouler, comme sur le Volt de Chevrolet. Par contre, le Volt permet de rouler beaucoup plus longtemps avec la seule puissance de ses batteries. Mais le Mazda a l'avantage de presque toujours utiliser l'hydrogène comme carburant, l'essence n'étant qu'un pis aller temporaire afin de se rendre à la prochaine station d'hydrogène.
Nous avons eu la chance de conduire une Premacy – le nom de la Mazda 5 sur le marché japonais- équipée de ce groupe propulseur et il faut avouer que ce prototype impressionne non pas par ses performances, mais surtout en raison de son potentiel. La route d'essai était relativement courte, mais doté de montées et descentes assez importantes et le moteur s'est tiré d'affaires avec brio. En fait, le principal désagrément est la sonorité du moteur qui est assez élevée et qui vient troubler le silence de l'habitacle. Par contre, le freinage servant à récupérer l'énergie est efficace et transparent tandis que les accélérations et les reprises sont intéressantes. Bref, avec un peu plus de développement, cette technologie semble être une belle alternative.
Dans le cadre de la même présentation, Mazda nous a fourni l'opportunité de conduire une RX-8 alimentée par de l'hydrogène. Encore une fois, il est possible de passer de l'hydrogène à l'essence au simple toucher d'un bouton. Le bout d'essai effectué permet de conclure que cette technologie est viable à long terme en raison des qualités écologiques du groupe propulseur. Pour le reste, la conduite est similaire à une RX-8 conventionnelle.
Les autres solutions
Autant le Premacy que le RX-8 RE sont des solutions à long terme. Mais au cours des prochaines années, Mazda entend adopter de multiples solutions afin de réduire la consommation de carburant de 30 %. Cela signifie en premier lieu que les nouveaux moteurs utiliseront des technologies plus modernes telles l'injection directe, le calage infiniment variable des soupapes ainsi que le design de culasses plus efficaces qui permettront de réduire la consommation. Mazda entend également alléger ses véhicules. Cet objectif sera atteint en adoptant de nouvelles méthodes d'assemblage qui feront appel à moins de matériaux, de nouvelles structures de carrosserie et de plate-forme en plus de l'utilisation de matériaux plus légers.
Parmi les autres solutions sur lesquelles les ingénieurs se penchent, il y a une nouvelle transmission directe plus efficace et moins énergivore en raison d’une réduction de la friction interne. Il ne faut pas oublier le développement de nouveaux moteurs diesels qui permettront d’obtenir une réduction de la consommation de l’ordre de 30 % par rapport à un moteur à essence de cylindrée identique. Par contre, Mazda ne prévoit pas importer de véhicules à moteur diesel tant que la compagnie n’aura pas développée une transmission automatique efficace pour ces moteurs et on est persuadé que la transmission directe en cours de développement fera l’affaire.
Finalement, la technologie I-Stop qui permet de stopper le moteur à l’arrêt et de le redémarrer quasiment instantanément à la moindre pression sur l’accélérateur est déjà commercialisée au Japon sur les modèles équipés du moteur 2,0 litres. Cela permet de réduire la consommation de carburant en cycle urbain d’environ 10 %. Par contre, les normes nord-américaines de consommation à respecter en mode urbain ne permettent pas d’obtenir d’aussi bons résultats, ce qui retarde son introduction sur notre continent.
Somme toute, non seulement Mazda devrait rencontrer ses objectifs de réduction de la consommation d’ici 2016 avec les véhicules dotés de moteurs conventionnels, mais elle a développé des groupes propulseurs à hydrogène qui sont à la fois innovateurs et prometteurs.
