Quel avenir pour le moteur ?

Depuis la fondation de l’Ecole des Métiers en 1896 et sa première volée qui comptait 14 apprentis dont deux mécaniciens, jusqu’aux projets de recherche les plus innovants en matière de motorisation, de la vapeur a coulé dans les tuyaux de la HEIA-FR.

À l’occasion des 125 ans de l’institution, nous jetons un œil dans le rétroviseur de l’histoire du moteur et de ses différentes technologies dans le podcast « Les moteurs et leur évolution » avec Christian Nellen et Ulrich Weiss de Liebherr Machines Bulle.

En parallèle, nous nous attardons sur deux projets menés à la HEIA-FR, qui s’attellent à esquisser le futur du moteur à combustion et des véhicules légers afin d’assurer une mobilité durable. L’un est un projet de recherche de l’Institut des systèmes d’ingénierie durables, l’autre un projet d’étudiant-e-s.

Faire du neuf avec une technologie éprouvée

L’objectif de Christian Nellen, professeur et chercheur, est de conjuguer continuité et rupture. Le parc de véhicules existants est gigantesque et doté de moteurs thermiques, autrement dit actuellement à combustion fossile, qui ont prouvé leur efficacité. Les modifier pour un fonctionnement à l’hydrogène serait une révolution technologique qui s’inscrirait dans la continuité de l’utilisation de moteurs « traditionnels ».

Ceci permettrait une réduction importante des émissions de CO2 à court terme et éviterait un remplacement de toute la flotte de véhicules existants.

Transformer un moteur qui utilise des énergies fossiles en moteur à hydrogène consiste à modifier quelques dizaines de pièces sur les 2000 existantes. L’hydrogène étant un gaz, contrairement à l’essence qui est liquide, le système d’injection et certains matériaux et revêtements doivent être remplacés.

Quant au fonctionnement du moteur à hydrogène, il est maîtrisable. Il reste néanmoins au chercheur à optimiser son rendement tout en supprimant ses émissions d’oxyde d’azote, ce qui implique de reconcevoir le système de combustion.

L’idée de faire du neuf avec du vieux est novatrice. À la HEIA-FR, on demande aussi à des jeunes d’être à l’origine d’innovations.

En quête de légèreté

Inventer le véhicule du futur, c’est l’ambition d’un groupe d’étudiant-e-s de deuxième et troisième année en génie mécanique. L’équipe participe à la compétition du Shell Eco-marathon. Il s’agit d’un événement qui réunit des étudiant-e-s du monde entier et les met au défi de concevoir, de A à Z, un véhicule le plus performant possible en matière d’efficacité énergétique.

L’équipe de la HEIA-FR vise à réaliser un prototype qui roule pour 2021 afin de participer à l’édition 2022 du Shell Eco-marathon. Avant de pouvoir s’embarquer pour la compétition, les futur-e-s ingénieur-e-s doivent encore plancher sur la motorisation, la transmission, la construction de structure légères en matériaux composites ainsi que sur l’électronique afin de réaliser le véhicule le plus léger possible et qui offre le meilleur rendement.

Made in HEIA-FR

Parions que les deux jeunes mécaniciens de 1896 seraient fiers de savoir que leur Ecole des Métiers est devenue une Haute école qui contribue activement à la mobilité durable du futur. Quant à vous, lecteurs et lectrices, en attendant d’avoir un moteur « made in HEIA-FR » dans votre véhicule, nous vous invitons à découvrir les autres technologies et leur évolution au travers des différents podcasts du mois de mars.