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Réinventer le moteur grâce à la lubrification aérodynamique

Écologique, l’hydrogène vert produit à partir de l’électrolyse est un carburant qui présente de l’intérêt pour le transport lourd. Par rapport à un camion à batterie, un camion à pile à combustible dispose d’une meilleure capacité de charge et d’une autonomie équivalente, voire supérieure. Seul problème : le cœur du véhicule à hydrogène est beaucoup trop dispendieux. Mathieu Picard, professeur au Département de génie mécanique de l’Université de Sherbrooke et directeur du groupe d’innovation Createk, cherche donc à remplacer la pile à combustible par une nouvelle configuration de moteur sans huile récupéré capable de fonctionner à l’hydrogène.

Cette technologie radicalement différente élimine l’huile de la section chaude d’un moteur à piston conventionnel. Il mise à la place sur la lubrification aérodynamique – par l’air, peu visqueux – de ce même piston. La clé consiste à amener celui-ci à fonctionner à de très grandes vitesses et à faire de faibles efforts latéraux tout en minimisant le jeu entre le piston et la chemise. Pour atteindre ce triple objectif, Mathieu Picard et son équipe ont mis au point un piston à ailettes capable de tourner sur lui-même, en plus de monter et de descendre. Le concept, bien accueilli par la communauté d’experts dans le domaine, a fait l’objet d’une publication dans une revue savante en 2020.

Prochaine étape : concevoir et tester un prototype de moteur sans huile récupéré à l’hydrogène à l’échelle de la recherche. Son efficacité indiquée de 60 % serait égale à celle de la pile à combustible, mais à un coût quatre fois moindre. Pour ce faire, les chercheurs concentreront leurs efforts de développement sur le cylindre d’expansion, qui est le module critique du moteur sans huile récupéré. Des discussions sont engagées avec des partenaires industriels, dont l’entreprise en démarrage Exonetik, de Sherbrooke, pour veiller au développement d’un produit éventuellement commercialisable.