Innovation / Mazda met le turbo sur le deux temps

Après le Skyactiv-X qui combine les avantages d’un Diesel dans un moteur essence, Mazda pourrait à nouveau proposer une solution innovante et originale avec un moteur capable de fonctionner indifféremment en mode « deux temps » ou « quatre temps » en profitant de la puissance et de la rapidité des gestions électroniques modernes pour contourner les points faibles de la technologie 2 temps. L’idée sous-jacente étant de profiter de la légèreté de ce type de moteurs pour développer un générateur à prolongateur d’autonomie pour constituer une groupe motopropulseur hybride léger.

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Puissance allégée

Pour rappel, un moteur « deux temps » se démarque d’un « quatre temps » par le fait qu’il produit de la puissance deux plus souvent pour un nombre de cycles identiques. Dans leurs versions les plus simples, les « deux temps » sont notablement plus légers car ils ne comportent pas d'arbre à cames, de soupape à clapet ou tout autre type de mécanisme mobile dans la partie supérieure du moteur. Un avantage en termes de masse mais également de coûts tout en présentant un rapport poids/puissance plus attractif.

Concrètement, les modèles à deux temps les plus basiques ont des orifices de transfert dans les cylindres pour pomper l'air et le carburant dans la chambre de combustion via le carter en utilisant la pression sous le piston. Cela dispense de système de lubrification séparé et de la nécessité de disposer d’un carter d’huile intégré pour stocker l’huile. En contrepartie il est nécessaire d’effectuer le mélange huile-essence avant l’injection dans le cylindre et la combustion génère nettement plus d’émissions qu’un moteur « quatre temps ».

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La fée électronique

Si des tentatives d’améliorer la technique du « deux temps » ont été réalisées par Orbital, Ford ou encore Chrysler, aucune ne s’est révélée probante. Les derniers cités ayant même testé un moteur « deux temps » comprenant des soupapes dans la culasse et de l’huile dans le carter, à l’instar d’un « quatre temps », mais sans succès.

Mazda revient à la charge avec un atout dans sa manche : les progrès immense de l’électronique. Grâce à la puissance et à la vitesse de calcul des gestions électroniques modernes, le constructeur de Hiroshima serait parvenu à surmonter les limites de conception auxquelles les tentatives précédentes furent confrontées. À l’instar du Skyactiv-X (quatre temps) des Mazda 3 et CX-30, le moteur « deux temps » suralimenté de Mazda serait capable de fonctionner en mode mélange pauvre et en allumage par compression commandé par étincelle (SCCI) à faible et moyenne puissance, et comme un moteur à allumage par étincelle classique à forte puissance. Il reçoit le support d’une injection directe et d’un ventilateur d’aspiration entraîné par courroie pour permettre le fonctionnement en mélange pauvre.

De la sorte, le moteur permet un fonctionnement très sobre en mode SCCI lorsqu’il est à faible et moyenne charge tandis qu’il repasse ne mode « quatre temps » à forte charge. Avec l’électronique, le calage variable des soupapes permet à une partie de l'air entrant de s'échapper avant d'être comprimé lors de la course de compression, ce qui réduit efficacement le taux de compression d’une part, mais aussi d'ouvrir les deux soupapes pour évacuer les gaz d'échappement du moteur, la pression du ventilateur forçant les gaz à sortir de l'orifice d'échappement et les empêchant de pénétrer dans le circuit d'admission en même temps d’autre part.

Turbo Rex

Ces caractéristiques feraient de ce moteur « Deux/quatre temps » un générateur parfait pour une solution hybride où les roues motrices seraient entraînées par le(s) moteur(s) électrique(s) tandis que le moteur thermique servirait de prolongateur d’autonomie tout en offrant une légèreté hors de portée d’un prolongateur à « quatre temps » classique.

Avec ce brevet, Mazda ajoute une nouvelle flèche à son carquois de solutions théoriques pour proposer des modèles électriques légers à batterie de petite capacité mais capable d’offrir une autonomie raisonnable grâce à un moteur thermique qui pourrait fonctionner avec des carburants synthétiques, renouvelables ou de l’hydrogène vert. Une solution qui conviendrait parfaitement au dernier MX-30 électrique en manque de rayon d’action.

En outre, cette solution serait combinée à un « super turbo », une technologie développée par les entreprises Superturbo Technologies et Linamar aux États-Unis. Ce turbo « intelligent » permettrait un contrôle de sa vitesse rotation – et donc de sa pression de suralimentation – indépendamment de la puissance des gaz d’échappement du moteur en ajoutant ou enlevant de la puissance à l’arbre du turbocompresseur, ce qui permettrait une plus grande efficience de moteurs thermiques.