745h E65 (2001) - Voiture de série - Fonds d'écran - BMWorld.fr - Le monde des BMW

Navigation : Fonds d'écran > Voiture de série > 745h E65 (2001)

745h E65 (2001)

Le BMW Group est le premier constructeur automobile au monde à avoir lancé le développement d’une voiture à hydrogène de série. Le professeur Burkhard Göschel, membre du Directoire responsable du développement et des achats au sein du BMW Group, confirme : «Des voitures à hydrogène seront remises à nos clients avant même la fin du cycle de production de notre série 7 actuelle.»
Depuis 1978 déjà, BMW étudie des moteurs et des véhicules se prêtant au fonctionnement à l’hydrogène liquide. Le 11 mai 2000, BMW a été le premier constructeur automobile au monde à présenter une flotte de démonstrateurs constituée de 15 limousines à hydrogène du type BMW 750hL. «Nous mi-sons sur le moteur à combustion interne, parce que nous sommes convaincus qu’à l’avenir aussi, nos clients attacheront une grande importance au dynamisme, à l’agrément et à l’autonomie», dit le professeur Burkhard Göschel.
Les automobiles ont fait leur preuve au quotidien et ont parcouru un total de plus de 170 000 kilomètres. En 2001 et 2002, une partie de cette flotte a accompagné le CleanEnergy WorldTour du BMW Group. Son objectif était de sensibiliser le public international à la technologie de l’hydrogène, à ses avantages et aux tâches restant encore à résoudre. Dans cinq métropoles internationales, le BMW Group a organisé des événements ciblés à l’intention de la politique, des sciences et des médias. Un écho retentissant auprès de l’opinion publique a transformé le CleanEnergy WorldTour en un franc succès.

Le fonctionnement bivalent apporte une utilité pratique au client.
Dans l’état actuel de l’art, seul le moteur à combustion interne offre l’atout de pouvoir fonctionner en mode bivalent, soit tant à l’essence qu’à l’hydrogène. Ce qui permettra de combler les lacunes d’approvisionnement inévitables lors de la phase de mise en place d’un réseau de stations de distribution
d’hydrogène. Les automobilistes optant pour la formule CleanEnergy ne seront de ce fait nullement limités dans leur liberté de mouvement.

Le développement d’une voiture à hydrogène de série est en cours chez BMW.
BMW est le premier constructeur automobile au monde à avoir lancé
le développement d’une voiture de série animée par un moteur thermique fonctionnant à l’hydrogène. La limousine tournée vers l’avenir sera déclinée
de l’actuelle BMW série 7. Elle atteindra une vitesse maximale de plus de 215 kilomètres/heure et aura une autonomie supérieure à 200 kilomètres en mode hydrogène et à 500 kilomètres en mode essence.
Au Salon international de l’Automobile IAA 2003 à Francfort, BMW a présenté le concept d’un moteur à hydrogène avant-gardiste. Ce douze cylindres en
V puise une puissance de plus de 170 kW à 5 500 tr/mn dans une cylindrée de 6,0 litres. Il atteint son couple maximal de 337 Nm dès 2 000 tr/mn.
Un grand succès sur cette voie : ce nouveau moteur à hydrogène peut
fonctionner avec un mélange hydrogène/air stœchiométrique (lambda = 1). Pour atteindre ce résultat, l’un des obstacles majeurs a été d’éviter
des irrégularités dans la combustion, ce qui a réussi grâce au système
de distribution entièrement variable associant le VANOS double et la VALVETRONIC.

Une combustion intelligente évite la formation d’oxydes azotiques.
Une technologie moteur sophistiquée permet d’éviter la formation de
sous-produits indésirables lors de la combustion. Au-delà de 1700 degrés centigrades, il peut en effet y avoir formation d’oxydes azotiques (NOx), l’hydrogène n’y étant pourtant pour rien.
Pour réduire radicalement les émissions de NOx, les ingénieurs BMW font appel à une stratégie de fonctionnement particulière :
Lorsque le moteur tourne à charge partielle, la gestion de la charge est assurée par une régulation dite qualitative, à l’instar d’un moteur diesel. Cela signifie que le moteur fonctionne en mélange pauvre avec excès d’air
(lambda > 1,7), ce qui réduit les émissions de NOx à des quantités minimes. Résultat : il n’est pas nécessaire de traiter les gaz d’échappement.
Si, par contre, le moteur est fortement sollicité, la gestion de la charge est assurée par une régulation dite quantitative, à l’instar d’un moteur à essence. Le moteur fonctionne alors avec un mélange stœchiométrique (lambda = 1). Dans ce mode de fonctionnement, il y a, certes, formation de NOx, grâce à un traitement des gaz d’échappement, ils restent cependant largement en dessous des valeurs limites stipulées par la norme SULEV (Super Ultra Low Emission Vehicle).
Grâce à la mise en œuvre d’une gestion moteur rapide et à la flexibilité
de la distribution, il est possible de commuter sans aucun délai entre les deux modes de fonctionnement.

Moteur de recherche BMW :
un rendement total de 50 pour cent est possible.
Le nouveau moteur à hydrogène actuellement à l’étude n’épuise cependant pas le potentiel de développement inhérent aux moteurs à combustion interne à hydrogène chez BMW. En cas de formation du mélange à l’extérieur
de la chambre de combustion et, donc, dans le conduit d’admission, il est possible d’augmenter la puissance du moteur par suralimentation.
Une possibilité pour augmenter encore le rendement du moteur tout en rehaussant sa puissance par rapport à celle du moteur à hydrogène actuellement à l’étude, consiste à combiner l’insufflage direct d’hydrogène et la suralimentation, ce qui permettrait de conférer au moteur à hydrogène
une puissance spécifique supérieure à celle des moteurs à essence.
Dans les bureaux de recherche du BMW Group, on vise à long terme
la réalisation d’un moteur à hydrogène atteignant un rendement effectif de 50 pour cent au point de fonctionnement optimal. Il est prévu de réaliser
cet objectif ambitieux grâce à l’optimisation de la combustion en exploitant les excellentes qualités de combustion de l’hydrogène (énergie d’activation
réduite, vitesse de flammes élevée) et grâce à d’autres mesures, telles que la réduction des pertes par frottement dans le moteur, l’optimisation des
périphériques et de la gestion totale des énergies de service.

Des crash-tests avec des voitures à hydrogène.
Il n’y a pas que le réservoir, mais aussi la voiture complète qui doit prouver sa sécurité. C’est ainsi que les BMW à hydrogène sont soumises aux crash-tests courants, comme l’essai de choc frontal du type décalé selon Euro NCAP qui exige une vitesse d’impact de 64 km/h, le test de collision arrière avec un taux de recouvrement de 100 respectivement 40 pour cent ou encore l’essai
de collision latérale à l’endroit le plus vulnérable, à savoir au niveau du tuyau de remplissage du réservoir d’hydrogène. Toutes les exigences sont remplies de manière irréprochable. Selon le TÜV Süddeutschland, les «véhicules à hydrogène sont au moins aussi sûrs que les véhicules conventionnels à essence».

APU à piles à combustible pour l’alimentation électrique du réseau de bord.
Le concept hydrogène du BMW Group prévoit aussi la mise en œuvre d’une pile à combustible : elle servira d’APU (Auxiliary Power Unit – générateur auxiliaire de puissance). Une pile à combustible PEM (à membrane polymère) fournit le courant électrique pour le réseau de bord. Alors que les batteries conventionnelles doivent être rechargées par l’alternateur, ce système fonctionne indépendamment du moteur et est alimenté depuis le réservoir d’hydrogène. Même lorsque le moteur ne tourne pas, il est ainsi possible de faire fonctionner le climatiseur ou le chauffage par exemple. La pile à combustible ne fournit pas seulement une puissance triple de celle d’un alternateur, elle se contente de plus de ne produire du courant que lorsque les consommateurs électriques en demandent, alors que l’alternateur est entraîné en permanence par le moteur. En équivalent essence, il en résulte un gain de carburant d’un litre aux 100 kilomètres parcourus en ville. Si la pompe à eau, les pompes à huile, l’amplificateur de la force de freinage et les applications by-wire sont également du type électrique, une pile à combustible adéquate pourra les alimenter, ce qui permettra de réduire encore la consommation
de carburant. Elle permettra de plus de réduire la puissance à fournir par le moteur de plus de 10 kilowatts, un excédent de puissance qui sera alors disponible pour propulser la voiture.

Un réservoir moulé au lieu d’un réservoir d’hydrogène cylindrique.
Jusqu’ici, on n’a fait appel qu’à des réservoirs cylindriques pour stocker l’hydrogène liquide, parce qu’ils sont à ce jour les seuls à répondre de manière optimale aux exigences sévères en matière d’isolation et de sécurité.
Mais pour la technologie des réservoirs aussi, les ingénieurs d’étude sont optimistes pour l’avenir : les réservoirs d’hydrogène moulés exploitant
à la perfection la place disponible sous la carrosserie, viennent en premier dans le cahier des charges des ingénieurs. L’objectif consiste à intégrer
le réservoir d’hydrogène de manière optimale dans la voiture et d’offrir au client l’habitabilité et la place dont il a aujourd’hui l’habitude.