Solutions d’hydrogène IFPEN appliquées à la mobilité : Moteur thermique à hydrogène - Service

 RUEIL-MALMAISON  -  France
Entreprise certifiée
Solutions d’hydrogène IFPEN appliquées à la mobilité : Moteur thermique à hydrogène
  • Solutions d’hydrogène IFPEN appliquées à la mobilité : Moteur thermique à hydrogène
IFPEN travaille à différentes solutions permettant d’utiliser l’hydrogène renouvelable ou bas carbone afin de réduire l’impact environnemental de la mobilité : - hydrogène alimentant une pile à combustible générant de l’électricité embarquée pour les véhicules électriques, - hydrogène utilisé comme carburant dans un moteur à combustion interne, - i

Description du Service

IFPEN travaille à différentes solutions permettant d’utiliser l’hydrogène renouvelable ou bas carbone afin de réduire l’impact environnemental de la mobilité : - hydrogène alimentant une pile à combustible générant de l’électricité embarquée pour les véhicules électriques, - hydrogène utilisé comme carburant dans un moteur à combustion interne, - intégration d’hydrogène décarboné dans la production de biocarburants avancés, sous forme d’e-biofuels utilisables par les transports lourds (terrestre ou maritime), l’off-road et le secteur aérien. Par rapport à l’électricité, l’hydrogène est un moyen d’accroître l’autonomie des véhicules, de réduire le volume et la masse du stockage d’énergie embarqué et d’avoir une recharge rapide et efficiente, surtout pour les applications de transports de marchandise longue distance sur routes, rails ou fleuves, de camions urbains, d’engins non routiers ou encore de transport intensif de passagers (bus, taxi). La conversion de l’hydrogène en travail décarboné peut venir de la combustion directe de l’hydrogène dans un moteur thermique. C’est une solution qui permet d’accélérer le déploiement à court/moyen terme d’une mobilité sans émission de CO2 et à moindre coût. Nous travaillons ainsi à optimiser son système de combustion afin d’en maximiser le rendement et d’atteindre des émissions d’oxydes d’azote quasi-nulles. Nous nous appuyions pour cela notamment sur ses outils développés en collaboration avec Siemens Digital Industry Software en simulation système et avec Convergent Science Inc. (CSI) en modélisation 3D. De plus, nous disposons de moyens spécifiques tels qu’un banc de diagnostic optique permettant de visualiser l’injection d’hydrogène ou encore différents bancs d’essais moteurs : l’un, monocylindre ou multi cylindre, pour véhicules légers et deux autres pour poids lourds, l’un monocylindre, l’autre multicylindre. Les différents sujets sont abordés le plus souvent en partenariat avec des acteurs industriels par exemple dans le cadre d’un consortium dans le domaine du poids lourd. Les travaux en cours portent en particulier sur l’optimisation et le design des systèmes de combustion hydrogène : l’optimisation de l’homogénéisation du mélange hydrogène – air et la maitrise des points chauds pour éviter les combustions anormales de type pré-allumage, ou encore le niveau de turbulence et de richesse du mélange pour atteindre de très hauts rendements proches des 50 % sans émissions significatives de polluants. Les résultats obtenus confirment le potentiel de cette solution technologique. En parallèle, nous impliquons dans les domaines technologiques suivants : - Le design de la boucle d’air du moteur et en particulier le système de suralimentation, en s’appuyant notamment sur les outils de simulation système. - Le contrôle des émissions de NOx, à la fois par systèmes de post-traitement des gaz d’échappement (SCR) et par les technologies d’injection d’eau en amont de la combustion. - La compatibilité des matériaux du moteur avec l’hydrogène. - Les propriétés des lubrifiants et la maitrise de leur impact potentiel sur les émissions de particules. - L’analyse du cycle de vie et le calcul de prix de revient des véhicules.

Tarif du Service

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