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genfutures

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Pile à combustible à Ethanol

En voici la première application concrète, dans un proto Nissan e-NV200.[...].

De l'éthanol, une pile à membrane échangeuse de protons à haute température, un rendement électrique de 45 % .
Voilà ce que propose la société Blue World Technologies et qui intéresse le constructeur chinois AIWAYS . Première application annoncée sur le SUV de la marque pour fin 2021.

La voiture électrique sans problème d'autonomie , de pollution due aux batteries , ni de problèmes du H2 ... ça interpelle ! A suivre !

Source, dans la langue de John Smith :
https://www.greencarcongress.com/2019/11/20191109-blueworld.html
 

genfutures

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Super condensateurs : le retour ?

Puissance , légèreté : Toyota s'y était lancé avec ses voitures du Mans (TS030 et TS040 ), et désormais les chercheurs de Lamborghini vont plus loin.
La densité de puissance est de 0.75 KW / Kg, soit 1 cheval par kilo ! pas impressionné par ces chiffres ? vous croyez peut être qu'il est juste question du stockeur d'énergie ?
Eh bien non, ce 1 ch / Kg s'applique à l’ensemble du système : depuis le stockeur jusqu'au moteur ! :jap:

Source : dans la langue de Dante : https://media.lamborghini.com/italy...citors/s/15a411a5-eb0b-404f-a705-0bfb02321785
 

genfutures

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Hydrogène, mais (surtout) pas dans une pile à combustible

Nissan fait une annonce, (peut être pour se donner un peu de baume au coeur après un double changement de PDG et des résultats commerciaux médiocres sur une gamme vieillissante ) :

Là, il s'agit d'augmenter le rendement d'un moteur thermique, via l'accélération de la combustion (dada des motoristes depuis quelques années) permise par introduction de H2 dans la chambre de combustion.


Ça rappellera certains dispositifs artisanaux qu'on vu apparaître ici et là (décomposition thermique de l'eau, magnétisation de vapeur d'eau et ce carburant). Comme quoi des idées peuvent avoir un vrai potentiel, être sous développées faute de moyens, puis en engendre d'autres qui entrent dans de vrais programmes de recherche.


Et d’où viendrait ce H2 ? D'un reformage du carburant opéré à partir de la chaleur des gaz d’échappement... Ce reformage permet de produire du H2 ( et des COx - CO et CO2 en proportions que je ne connais pas- qui sont également introduits dans la chambre de combustion.

Nissan précise que ce catalyseur de reformage est facile a gérer pour un moteur utilisé en génération électrique (ce qu'est le système e-POWER). Le bénéfice en rendement serait d'environ 3,6 points ce qui est considérable. De là le rapport coût/efficacité du dispositif est épatant ... nous dit Nissan.

Source : https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/03243/?ST=nxt_thmdm_automotive

Cette annonce est cohérente avec une précédente annonce de NISSAN, planifiant un rendement de 45% dans le cadre d'un générateur électrique.

A suivre.
 

Robain

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D'autres constructeurs sont intéressés par les moteurs Mazda , dixit le patron Mazda belgique sur un plateau télé. :jap:
 

yannick

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Magnifique la structure du nouveau moteur Mazda mais quelle usine a gaz
La simplicité de l'électrique va étre difficile a battre.:jap::jap:
 

genfutures

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gestion thermique globale

Bonjour,
le gestion thermique globale de véhicule commence à titiller les bureaux d'études. Il s'agit à la fois d'assurer la confort climatique , et de maîtriser la température de la batterie (ni trop chaude, ni trop froide) dans un esprit d'économie d'énergie.

Toyota et Denso y travaillent depuis quelque temps :
[...]
1/ la gestion thermique des véhicules électriques donne lieu à création d'une entreprise (ou filiale , ou département (?)) . Ils vont bosser sur le refroidissent des composants électriques (onduleur, batterie, machines électriques , ...) et la récupération / réutilisation de cette chaleur , notamment pour climatiser l'habitacle. [...]

Toyota propose même sur Prius et Yaris 4 une peinture de carrosserie limitant l’échauffement , dite 'Thermotech Trim Green' de couleur vert clair (https://www.webcartop.jp/2019/12/468743/ ) .

La SAE relate un récent symposium sur la gestion thermique : https://www.sae.org/news/2019/12/sae-tmss-thermal-management-symposium .
A lire !
A noter les difficultés relatives à la charge -très- rapide : il faudra même refroidir les câbles de charge !
Curieusement Toyota et Denso ne semblent pas avoir annoncé quoi que ce soit.

A+
 

genfutures

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Moteur thermique et levée des soupapes à DUREE variable

Bonjour,
cette fois c'est Hyundai qui s'y colle avec un système novateur :
https://www.youtube.com/watch?v=uhsgdwUX1-w

ça fait toujours un peu peur ces mécanismes complexes , mais si c'est bien fabriqué et bien lubrifié, ça peut être fiable.
Quant à savoir si le supplément de complexité vis à vis d'un variation calage genre VVTi et ses version améliorées (variante électrique) est justifié par l’amélioration des performances ( puissance ou rendement), j'ai du mal à me prononcer.

A+
 

Astrix64

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Je pense que des solutions électriques pour piloter directement les soupapes me semble plus facile, plus souple d'usage (à piloter), et moins fragile.
Car une solution mécanique, avec plus de pièces, va forcement devenir plus fragile. :oops:
 

genfutures

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SiC reporté, RC-IGBT pour le moment

Bonjour,

l’électronique de puissance occasionne bien évidemment des pertes d’énergie. Pour améliorer le rendement, la technologie des semi conducteurs au carbure de silicium (SiC) reste la plus performante pour le moyen terme, mais n'est pas industriellement mature.

Honda, qui a équipé sa Clarity H2 de 2016 en composants SiC, n'a pas pu retenir cette solution pour de plus grandes séries, faute de pouvoir faire face aux problèmes de coût et de stabilité de l'approvisionnement.
La nouvelle Jazz (Fit au Japon) est donc équipée de composants de type transistor bipolaire à grille isolée (https://fr.wikipedia.org/wiki/Transistor_bipolaire_à_grille_isolée) dits 'RC-IGBT' qui sont plus performants que la génération précédente.

Toyota avait annoncé en 2018 le recours aux SiC en commençant par le haut de gamme (prix de vent élevée, petite ou moyenne série) mais pour sa Yaris 4, a pris la même décision que honda.

On note tout de même que ces RC-IGBT ont permis de réduire le volume de l'électronique de puissance, et d'améliorer le rendement.

Source : https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/03833/?ST=nxt_thmdm_automotive
traduction : https://www.deepl.com/translator

A+
 

genfutures

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Mazda : le brevet du 09/04/2020

Bonjour,

Des roues motrices sans cardan grâce à des moteurs-roues, le stockage basé sur des supercondensateurs en série avec une batterie li-ion de 3.5KWh en 48 V.
Les supercondensateurs, qui travaillent avec une tension > à celle de la batterie, offrent une puissance massique supérieure à celle ci.

De la science fiction ?

Non, c'est le début d'un brevet déposé par Mazda (https://ipforce.jp/patent-jp-A-2020-55417) ce 09/04/2020.

1/ Le brevet, avec qq commentaires perso très ponctuels entre crochets [ ]

Dans son brevet, Mazda envisage toutes sortes d’architectures du véhicule,

- façon propulsion arrière à moteur longitudinal:
Moteur thermique avant avec roues arrières motrices via arbre de transmission, et roues avants électrifiées :
Un moteur thermique (par exemple rotatif) est associé sur le même arbre à une machine électrique principale de 25 KW (moteur synchrone à aimant permanent) en 48 V;

- façon traction avant à moteur transversal:
Moteur thermique avant avec roues avants motrices via transmission mécanique, et roues arrières électrifiées :
Un moteur thermique (par exemple un moteur alternatif à quatre cylindres ) monté transversalement est associé sur le même arbre à une machine électrique principale en 48 V;

Les moteurs-roues animant les roues motrices auxiliaires, sont des moteurs à induction, qui font chacun 17KW de puissance maximale, [ce qui est important pour des roues motrices 'auxiliaires' [2x17=34 KW, à comparer aux 5,3 KW de l'ensemble du train AR de la Prius e-four !) ] . Ils fonctionnent en 120 V max (48 v de la batterie + 72 V du condo placés en série )
[on remarque que l'on reste à des tensions bien inférieures à Toyota : ex 200 V pour la batterie, 650 V pour les moteurs]

Mazda décrit des moteurs-roues avec rotor externe, mais précise qu’il peut être envisagé une version à rotor interne [ce qui serait plus aisément compatible avec une transmission par arbre] et sont liés à l’axe de la roue sans aucune démultiplication.

Courbe de puissance des moteurs électriques:
Pour ces moteurs-roues à induction, la puissance croit avec le régime. Ici, la puissance maximale est atteinte à 130Km/h, et décroît ensuite. Ceci permet à l’ensemble des moteurs électriques (moteurs-roues plus la machine électrique en sortie de moteur thermique ) de délivrer un maximum de puissance de 53 KW à 130 Km/h ce qui est cohérent avec le test WLTP.
Mazda précise que ces moteurs-roues visent à favoriser l’accélération à haute vitesse avec un une masse contenue.
[c’est un usage inverse des moteurs à induction des solutions e-four de Toyota ou Nissan (le Note e-power AWD) qui visent en premier lieu à favoriser le démarrage en terrain glissant]

Condensateur
Un condensateur en 72 V récupère l'énergie des 2 moteurs-roues.

Ce condensateur (72V) et la batterie (48V) s’échangent de l'énergie si besoin, via un convertisseur de courant continu:
quand une décélération recharge rapidement le condensateur, dès que la tension du condensateur dépasse un seuil, il abaisse sa tension en chargeant la batterie. La charge par régénération du condensateur et le transfert de celui ci à la batterie peuvent être simultanés.

Mazda décrit un condensateur double couche constitué d’un assemblage en série de condensateurs ayant ‘par exemple’ (Mazda dixit) une tension nominale de 2,5V. Mazda précise que différents types de condensateurs, tels que le condensateur lithium-ion à haute densité énergétique qui combine les caractéristiques du condensateur électrique à double couche et de la batterie lithium-ion, peuvent être utilisés. [je ne connaissait pas l’existence d’un telle technologie]

Avantages divers:
Tout au long du brevet, Mazda insiste régulièrement sur le fait que cette architecture n’est pas trop lourde et qu’elle permet un bonne sécurité en cas de collision.

2/ Une tentative de prendre du recul
Un hybride à deux étages:
Mazda propose un premier étage d’hybridation :
Il peut sembler classique ( hybride parallèle avec moteur synchrone à aimant permanent ), mais il étonne au moins par :
a) la puissance modeste de la machine électrique (25 KW);
b) la tension faible du système (48 V);
c) la capacité élevée du stockeur (3,5 KW.h ).
On se dit que ça n’hybride pas beaucoup et que ça ne va pas être bien dynamique, que l’on ne pourra pas souvent éteindre le thermique, voire que ça n’aidera pas beaucoup à la sobriété…
Alors, Mazda envoit un 2ème étage à la rescousse:
Des moteurs roues, indépendants de la chaîne de traction du premier étage, qui envoient jusqu’à 34 KW à 130 Km/h.
Un condensateur en 72 V (dont il tait la capacité) qui travaille en série avec la batterie comme une sorte de tampon pour les transferts d’énergie rapides (= de puissance élevée).
Ce second étage a donc un pouvoir de régénération élevé, mais vu la courbe de puissance des moteurs à induction en fonction de la vitesse du véhicule, ce pouvoir me semble limité aux vitesses élevées - n’étant pas spécialiste des moteurs à induction, corrigez moi si je dis une c…- . Il n’aurait donc pas beaucoup d’intérêt en ville.​

L’ensemble est il harmonieux, efficace, gérable (bonjour la gestion électronique d’un système si complexe)?

Orientation globale du brevet:
L’argument du rendement énergétique n’est jamais employé, pas plus qu’aucun autre argument écologique tel que la sobriété en ressources naturelles. Le dynamisme du véhicule semble prioritaire.

Sortira ou sortira pas?
Quelle masse et quel coût pour ce système?
Est-ce une simple élucubration pleine d’inventivité, ou un brevet pour couvrir la sortie prochaine d’un véhicule employant tout ou partie de ce brevet?

A+
 

genfutures

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je me dis que ce brevet Mazda irait comme un gant à la prochaine grande Mazda. Cette voiture serait une propulsion basée sur la plateforme de la Lexus LS, avec un 6 cylindres en ligne. L'électrification des roues avants permettrait d'avoir 4 roues motrices sans une lourde et encombrante transmission mécanique qui entraverait le bon positionnement du 6 en ligne.
A+
 

Astrix64

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Sur la LS Lexus n'a mis que des V8 et sur plusieurs, 4 roues motrices, alors je pense qu'un 6 cylindres doit pouvoir rentrer assez facilement. :grin:
 

genfutures

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Non mais allo quoi ?

Nabilla avait raison ! Moi qui la prenais pour une c.. imbécile, j'avoue qu'elle a eu raison avant tout le monde. :jap:
Heureusement que le Pr Hidenori Sake de l'institut de technologie de Toyko a bien écouté : il fallait comprendre 'Non mais A l'EAU, quoi !"

c'est grâce à une injection d'eau innEAUvante que son proto de laboratoire atteint un rendement de 52 % :
combustion ultra pauvre ( ratio 1.9 ), stabilisée par un lit d'eau injecté directement dans le cylindre sur la tête du piston . Au final une température de combustion très réduite qui fait chuter les pertes thermiques, et ce sans cliquetis.

Je n'en sais pas plus.
Évidemment il y a sûrement assez loin du proto de labo à l'application grand public, mais il faut avouer que ça n'a pas l'air exagérément complexe.

Source, dans la langue du Pr Sake :
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/03950/?ST=nxt_thmdm_automotive

D'une certaine manière, c'est la réconciliation de la combustion interne et de la combustion externe à vapeur ;)
 

genfutures

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Un moteur électrique au rapport poids puissance décoiffant.

Bonjour,

je vous signale ce projet de moteur électrique :
https://www.sae.org/news/2020/04/equipmake-ampere-ev-motor (dans la lange de Thomas EDISSON )

Moteur très rapide construction intégrée avec l'onduleur réalisé en carbure de silicium (SIC), fabrication très fine et sobre en matériaux grâce à la fabrication additive permettant un bon refroidissement malgré la miniaturisation.

Ce moteur est intéressant sur le plan de l'économie des matériaux, qui est une nécessité écologique pour la très grande série automobile.
En revanche, en automobile électrique, la réduction de masse doit d’abord passer par les stockeurs (batterie ou réservoirs de combustible de la pile). D'ailleurs un moteur tournant aussi vite ( 30000 tr/min ) devra être muni d'un gros et lourd réducteur.

A mon humble avis, les caractéristiques, le mode de production, le prix (les SIC) ne destinent pas ce moteur à l'automobile de série, mais plus à l'aéronautique.

A+
 

genfutures

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Bonjour,
GM continue de chercher a améliorer les moteurs thermiques.
Ça semble convaincant quant au rendement visé ( 52% ) , à la réduction des NOx.
https://www.sae.org/news/2020/07/virtual-wcx-2020-advanced-ic-engines

Ce moteur à 3 cylindres dont seulement deux sont le siège de la combustion ( le 3ème ne fait que recevoir un complément de détente) est en quelque sorte un hyper Atkinson, qui me fait penser au moteur Scuderi ( https://prius-touring-club.com/vbf/showpost.php?p=69251&postcount=258 , https://www.cnetfrance.fr/cartech/l...uderi-franchi-une-nouvelle-etape-39701349.htm ).

Hélas, comme d’habitude ce bureau de recherche reste indécis vis à vis de hybridation : GM conçoit un moteur novateur, puis se dit qu'il pourrait encore mieux l'optimiser en l'intégrant dans un système hybride, comme si, au départ du projet la direction générale, toujours soucieuse de vendre des versions pas trop chères, n'osait pas afficher directement l'objectif d'un un propulseur hybride super optimisé et d'abandonner le thermique seul (ou peu hybridé).
Même Toy ne franchit pas ce pas, ses récents moteurs (séries A et M ) devant assurer les deux fonctions.

Bonne lecture
 
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