Bientôt un V8 à hydrogène pour le Toyota LandCruiser ?

Selon Best Car, magazine auto japonais de confiance, Toyota pourrait doter le gros LandCruiser d’un V8 carburant à l’hydrogène. Attention, ce n’est pas un électrique.

L’hydrogène en carburant, on peut l’utiliser de deux manières. La première sans doute la plus connue depuis quelques années dans l’industrie automobile et des transports, c’est la pile à combustible (PàC). Avec une PàC, le véhicule est en fait électrique. La PàC peut avoir suffisamment de puissance pour alimenter directement le ou les moteurs électriques. Mais, elle peut également être de puissance modeste et alimenter en continu une batterie tampon. C’est la batterie de traction qui alimente le ou les moteurs électriques et c’est elle qui doit avoir la puissance suffisante pour les moteurs.

L’autre utilisation de l’hydrogène, plus efficiente, c’est la combustion. Dans un moteur à explosion/combustion, on injecte à plus ou moins haute pression un mélange de carburant et d’air. Le carburant est classiquement de l’essence ou du gazole. L’injection d’hydrogène consiste à injecter un mélange de dihydrogène (H2) avec de l’air. En se recombinant, le dioxygène de l’air et le H2 forment de l’eau (H20) et dégagent de l’énergie. Certains industriels travaillent sur des moteurs « bicarburant » qui injectent à la fois du gazole et du H2 par exemple pour améliorer le bilan CO2.

Pour Toyota, un moteur à injection d’hydrogène ne serait pas une première puisque la société a déjà fait courir une Corolla en endurance au Japon, ou une Yaris GR avec un moteur 3 cylindres de 1,6 litre modifié pour accepter le H2.

Ici, la première serait, si le scoop de Best Car s’avère, d’avoir un gros véhicule qui pourrait être mis en série à terme. Selon le magazine, le moteur serait un Yamaha. Ce serait un V8 atmosphérique de 5 litres. Best Car avance 335 kW pour 540 Nm de couple. Cela pourrait permettre au LandCruiser de continuer d’avoir de gros moteurs tout en échappant aux fourches Caudines des normes de pollution et des objectifs de CO2.

Le moteur à combustion d’hydrogène, ce n’est pas nouveau

L’hydrogène utilisé dans un moteur « à explosion », cela date des années 70. Au début, l’hydrogène a été utilisé pour améliorer les rendements des moteurs classiques. On injecte de l’hydrogène dans l’air avant qu’il n’entre dans le piston. La plus grande efficacité de combustion du H2 améliore alors le rendement global et limite la pollution. C’est l’enrichissement du carburant par l’hydrogène.

Mais, divers problèmes d’auto-combustion, de retour de gaz, etc. ont poussez à regarder l’injection directe dans la chambre de combustion. C’est l’injection directe à haute pression, somme-toute assez classique pour un moteur moderne. L’avènement de l’électronique permet aussi ce retour en grâce de l’hydrogène injecté. En effet, il faut constamment adapter l’injection à tous les paramètres du moteur.

L’intérêt d’utiliser la combustion de H2 est multiple. Déjà, il n’a pas de carbone et ne dégage donc pas de CO2 lors de sa recombinaison avec l’oxygène. Cela ne rejette en théorique que de l’eau. La très grande réactivité de l’hydrogène fait qu’il brûle largement plus rapidement qu’un carburant classique. Cela limite l’apparition des NOx (oxydes d’azote) qui sont un polluant. Les suies (ou particules fines) sont aussi réduites.

Quels avantages ?

Ainsi, on obtient sur le papier un moteur « propre » (moins sale). Reste la production de l’hydrogène qui pour le moment est principalement issue des ressources fossiles. Mais, d’aucuns envisagent déjà la production d’hydrogène dit « vert » (ou décarboné).

Cela baisse la « facture carbone » du H2 produit, mais n’améliore en rien les rendements. Un moteur à combustion de H2 est environ dans les mêmes rendements (environ 40%) qu’un moteur Diesel. Surtout, il reste le stockage du H2 qui pose le plus de souci. Il faut le compresser à 350 ou 700 bars sous forme gazeuse pour un minimum de densité, ou carrément sous forme liquide. Mais cela consomme de l’énergie de faire cela (sans parler des fuites) et au final, le rendement global diminue drastiquement.

Par contre, cela évite le besoin d’une « grosse » PàC ou d’une batterie tampon. Cela évite aussi d’avoir à exploiter certains éléments rares et précieux pour la PàC. Enfin, le moteur à combustion est une technologie éprouvée par les constructeurs, et le passage à l’hydrogène demande bien moins d’investissements que le passage au véhicule électrique à batterie ou à pile à combustible.

Après avoir exploré la pile à combustible avec la Mirai, Toyota va-t-il prospecté du côté de l’injection d’hydrogène ? Réponse d’ici quelques mois sans doute.

Illustration : leblogauto.com