Cette avancée pourrait rendre plus fiables les moteurs auto
Des chercheurs japonais utilisent des modèles en réseau pour réduire le bruit, les vibrations et l’usure des moteurs à combustion
Une nouvelle étude scientifique publiée dans la revue Physical Review Applied pourrait aussi avoir des retombées importantes dans l’automobile, notamment pour le développement des moteurs de nouvelle génération. Une équipe de chercheurs japonais a mis au point une méthode innovante pour réduire l’instabilité de la combustion, un problème susceptible d’affecter différents types de moteurs : pas seulement ceux de l’aéronautique ou de l’industrie, mais aussi les groupes motopropulseurs utilisés sur les voitures, en particulier les motorisations à hautes performances et à haut rendement.
La recherche a été menée par Hiroshi Gotoda, enseignant à la Tokyo University of Science, et Ryoichi Kurose, professeur à la Kyoto University, deux universités japonaises actives dans le domaine de l’ingénierie mécanique. Les travaux se sont appuyés sur des outils mathématiques avancés pour comprendre où naissent les vibrations les plus dangereuses au sein de la chambre de combustion et comment intervenir pour les atténuer.
Qu’est-ce que l’instabilité de combustion et pourquoi cela concerne aussi l’automobile
Dans un moteur à combustion interne, l’énergie est produite par l’explosion contrôlée du mélange air-carburant. Lorsque ce processus n’est pas parfaitement stable, des oscillations de pression et des vibrations peuvent apparaître, ce qui réduit le rendement, augmente le bruit et, à terme, accélère l’usure des composants. Dans les cas les plus extrêmes, ces phénomènes peuvent entraîner des dommages structurels.
En s’appuyant sur ce que l’on appelle la « science des réseaux », les chercheurs ont analysé le comportement de la turbulence à l’intérieur du combusteur, en considérant chaque zone de l’écoulement comme un nœud relié aux autres.
L’étude montre que certaines zones jouent un rôle dominant dans le maintien de l’instabilité, un peu comme des carrefours essentiels dans un réseau routier. Lorsque ces zones s’activent, les vibrations augmentent ; lorsqu’elles se désactivent, le système redevient plus stable.
Une idée transposable aux moteurs des voitures
Le point le plus intéressant pour l’industrie automobile est la solution identifiée : intervenir uniquement aux endroits clés. En insérant de petits obstacles physiques dans des zones très précises de la chambre de combustion, les chercheurs sont parvenus à réduire de manière significative les oscillations et le bruit généré par le moteur.
Un principe qui, moyennant des adaptations, pourrait aussi être appliqué aux moteurs automobiles, qui deviendraient ainsi plus efficients, moins bruyants et avec des émissions plus faibles, sans bouleversements majeurs.
Les prochaines études devront désormais déterminer comment adapter cette technologie à des géométries et à des dimensions plus proches de celles des moteurs automobiles. Restez avec nous pour en savoir plus.
Lire aussi
RECOMMANDÉ POUR VOUS
Google Gemini arrive gratuitement via une mise à jour sur tous les modèles Renault.
Toyota affirme que sa fiabilité lui donne un avantage sur ses concurrents chinois
Hyundai veut que ses voitures électriques N offrent une conduite « plus réaliste »
La voiture électrique n’a pas de frunk ? Voici la solution
La Xiaomi YU7 GT bat un record au Nürburgring en roulant seule
Mazda ne pense pas que le boom des SUV prenne fin de sitôt
Nissan travaille sur une voiture électrique équipée de panneaux solaires