La marque sportive travaille sur différentes solutions de groupes motopropulseurs, dont des systèmes hybrides, des entraînements électriques et des moteurs à combustion. Ces solutions sont toutes développées en parallèle pour être utilisées dans les futurs véhicules. L’hydrogène représente une alternative potentielle aux carburants conventionnels ou aux carburants synthétiques (e-carburants) pour une utilisation dans les moteurs à combustion.
Pour le constructeur, « les véhicules 100% hydrogène aujourd’hui sont plutôt adaptés aux véhicules utilitaires. »
La marque travaille alors sur un prototype de moteur à combustion à hydrogène et vise à égaler la puissance et le couple des moteurs essence hautes performances. La marque « vise également de réduire la consommation de carburant et de maintenir les émissions au même niveau que l’air ambiant », explique Vincenzo Bevilacqua, Senior Expert Engine Simulation chez Porsche Engineering.
Porsche a réalisé son étude sur un moteur essence 8 cylindres de 4,4 litres de sa gamme. Pour une combustion propre de l’hydrogène, Porsche Engineering s’est donc penché sur quatre concepts de suralimentation alternatifs particulièrement performants, dont certains issus du contexte du sport automobile.
Pour l’étude du moteur concerné, l’équipe de développement a retenu un systèmes de suralimentation avec compresseurs dos à dos.
Cette conception intègre deux étages de compresseur, entraînés par la turbine ou par le moteur électrique de suuport à l’aide d’un tronc commun. L’air circule dans le 1er compresseur, puis est refroidi dans le refroidisseur intermédiaire pour être enfin recomprimé dans le deuxième étage.
Une simulation à 261km/h
Avec une puissance d’environ 440 kW, le moteur à hydrogène est à la hauteur de celui à essence. Afin de mieux évaluer les performances du groupe motopropulseur, Porsche Engineering l’a testé virtuellement dans un véhicule de référence du segment de luxe avec un poids total relativement élevé de 2 650 kg. Avec un temps au tour de 8 minutes et 20 secondes, et une vitesse maximale de 261 km/h, le véhicule a démontré un potentiel élevé en matière de dynamique de conduite. En raison de sa composition chimique, ni les hydrocarbures ni le monoxyde de carbone ne sont libérés lors de la combustion de l’hydrogène, et les particules ne jouent pas non plus de rôle, bien sûr.
Côté émission, « Il s’est avéré que les émissions d’oxydes d’azote sont bien inférieures aux limites fixées par la norme Euro 7 actuellement en discussion et sont proches de zéro sur l’ensemble de la carte moteur », rapporte Matthias Böger, ingénieur spécialiste de la simulation moteur chez Porsche Engineering. Avec cette étude, « Nous avons ainsi atteint l’objectif que nous nous étions fixés : le développement d’un moteur à hydrogène propre, économique et sportif, à tous les niveaux », conclut Bevilacqua.
Dans le communiqué de la marque, il est précisé qu’il est peu probable que le moteur à hydrogène entre en production sous sa forme actuelle.
Cette étude a permis d’obtenir pour le constructeur des « informations précieuses sur le développement de moteurs à hydrogène hautes performances et d’ajouter des modèles et des méthodes spécifiques à l’hydrogène à leur méthodologie de simulation virtuelle », explique Bevilacqua.
