Un moteur à hydrogène : comment ça fonctionne ?
Stockage
L’hydrogène peut être stocké de différentes manières.
Premièrement, il peut être stocké sous forme gazeuse, à une pression comprise entre 350 et 700 bars, en fonction de l’utilisation du véhicule.
Secondement, il peut être stocké sous forme liquide dans des réservoirs cryogéniques, à une température de -253 °C.
Acheminement
L’hydrogène est ensuite acheminé vers le moteur via un système de transport spécifique, afin de maintenir la stabilité du carburant.
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Il est injecté dans la chambre de combustion à l’aide d’injecteurs spécifiques conçus pour gérer la nature particulière de l’hydrogène.
Allumage
En fonction de la configuration initiale du moteur servant de base au rétrofit, l’hydrogène est mélangé à l’air dans la chambre de combustion, ou bien légèrement en amont.
Ce mélange est ensuite enflammé par une bougie d’allumage, comme dans un moteur à essence classique.
Réaction chimique
Lors de la combustion, l’hydrogène réagit avec l’oxygène de l’air pour former de la vapeur d’eau (Hâ‚‚ + Oâ‚‚ → Hâ‚‚O), produisant ainsi de l’énergie sous forme de chaleur.
L’hydrogène, étant un carburant propre, ne génère pas de COâ‚‚ ni de polluants tels que les oxydes d'azote (NOx) ou les suies dans des conditions optimales de combustion. Son sous-produit principale est la vapeur d'eau.
La combustion de l’hydrogène est plus rapide et génère plus de chaleur que celle des carburants fossiles, ce qui peut poser des défis pour la gestion thermique du moteur.
Fonctionnement du moteur
À la manière d’un moteur à explosion conventionnel, la chaleur générée par la combustion de l’hydrogène provoque l’expansion des gaz dans les cylindres, ce qui pousse les pistons vers le bas.
Cette force est transmise au vilebrequin via la bielle, produisant un mouvement rotatif qui entraîne la boîte de vitesses, puis les roues du véhicule.
Évacuation des gaz
Le moteur est équipé d’un système d’échappement pour évacuer cette vapeur d’eau, souvent sous forme de gaz inoffensifs ou de condensation.
Ce système d’échappement diffère de celui d’un véhicule conventionnel, car il doit être capable de filtrer les produits de la combustion du mélange air-hydrogène.