L'hydrogène, ça va vite. Pour la vitesse pure, c'est avec la BMW H2R

300 km/h

Aux débuts de l'automobile, la course à la vitesse passionnait les foules. Forcément, quand la norme était le galop du cheval, qu'une automobile puisse avancer 2 ou 3 fois plus rapidement faisait sensation. Mais c'était au XIX° siècle. En 1899 déjà, une voiture franchit la barre des 100 km/h (une voiture électrique, la Jamais Contente aux mains du belge Camille Jenatzy). A peine 10 ans plus tard, le français Victor Héméry passait le cap des 200 km/h, et une génération après, le britannique Malcolm Campbell roulait à plus de 400 km/h, c'était en 1932. Mais depuis lors, les records de vitesse terrestres ont perdu de leur attrait.

Un changement d'énergie peut pourtant leur rendre de leur éclat. Bertone avait passé le cap des 300 km/h avec une voiture électrique en 1995, et en septembre 2004, c'est au tour de BMW d'établir un nouveau record, avec le carburant du futur : l'hydrogène. 300 km/h dans une voiture à hydrogène, c'est le prototype H2R. H2R signifie 3 choses : H 2 Race Car, Hydrogen Record Car et aussi Hydrogen Research Car. Il s'agit d'un prototype unique qui a été développé en 10 mois. Mais s'il s'agit d'une voiture 100 % allemande, la France peut s'enorgueillir que les records de vitesse du H2R aient été réalisés sur son sol. C'est en effet à Miramas, à côté de Marseille, sur le circuit où BMW teste régulièrement ses V10 de F1, que le H2R a franchi le cap des 300 km/h.

C'est même plusieurs records qui ont été battus. Record du kilomètre départ lancé (11,993 s, soit 300,190 km/h), record du 1/4 de mile (400 m) départ arrêté (14,933 s.), record du kilomètre départ arrêté (26,557 s), 9 records ont été battus en tout, même s'ils n'étaient pas trop difficiles à établir, puisque personne avant BMW n'avait cherché sérieusement à rouler vite au volant d'une voiture fonctionnant à l'hydrogène. Cela deviendra difficile maintenant, d'autant plus que selon nous, d'autres records vont suivre. Il y a en effet quelque chose qui choque dans ce prototype H2R, et tous les visiteurs du salon de Paris ne manqueront pas de le remarquer : il est énorme !

Certes, il est vrai que pour des raisons de coût, comme de rapidité de réalisation, le H2R emprunte le cadre autoporteur, et les trains roulants d'une BMW de série. Et on ne peut nier que son moteur, une version spéciale du V12 de la 760i, soit un gros bloc, ou que son réservoir d'hydrogène soit volumineux. Mais par rapport à une BMW série 7, déjà une grosse voiture, le H2R est 40 cm plus long, et 10 cm plus large ! Alors que pour simplement aller vite, l'idéal aurait été de réduire la surface frontale, en faisant l'auto la plus étroite possible... La vision du chassis (on voit ci-dessus, que certains tests ont été réalisés sans carrosserie) est ensuite très instructive. C'est très éloigné d'une coque en carbone, et ce l'est presque tout autant des treillis en tube carré des sportives classiques. Les voitures qui courent aux 24 Heures du Mans, ne sont pas du tout ainsi, ce qui amène à penser qu'en dépit d'une masse conséquente (1450 kg à vide), cet H2R a été conçu pour rouler à bien plus de 300 km/h.

Un point commun avec les voitures de course cependant, mis à part le fait d'être une monoplace, c'est la carrosserie. Comme sur une Formule 1, elle est réalisée en matière synthétique renforcée de fibres de carbone. La photo ci-dessus le montre bien, ayant été prise avant que la voiture ne soit peinte. Quant à ce qui fait la spécificité du H2R, c'est son fonctionnement à l'hydrogène. Le plein se fait à l'hydrogène liquide (on voit ci-contre un ingénieur le faire), ce n'est pas plus long que pour faire un plein d'essence, la différence étant que tout se fait sous pression, et avec un tuyau (le mot est faible) aux qualités très particulières, puisqu'on rappelle que l'hydrogène n'est liquide qu'à - 253°... Le réservoir du H2R en contient 11 litres.

Comme d'habitude avec BMW, l'hydrogène provient de chez Linde, qui a installé une station mobile de ravitaillement en hydrogène dans les stands. C'était la première fois qu'une station distribuait de l'hydrogène dans les Bouches du Rhône, mais ce ne sera assurément pas la dernière ! Quant à exploiter cet hydrogène pour faire rouler le H2R à plus de 300 km/h, il a fallu pour cela tout le talent de BMW. En théorie, n'importe quel moteur à combustion interne peut fonctionner à l'hydrogène, mais dans la pratique, avec une densité très différente de celle d'un hydrocarbure comme l'essence, avec une plus grande facilité à s'enflammer, mais aussi un temps de combustion plus court, il est très complexe de convertir un moteur à essence à l'hydrogène.

Mais c'est pourtant ce que les ingénieurs allemands ont fait, et le plus étonnant est que ce moteur soit très proche du V12 de série de la 760i. Le secret, c'est le Valvetronic, le système de distribution entièrement variable de BMW (en série sur ses modèles les plus puissants), qui sans modification matérielle est capable de changer radicalement le fonctionnement du moteur pour l'adapter au carburant hydrogène. D'autres modifications ont bien sûr été nécessaires, comme par exemple des sièges de soupapes en un matériau plus résistant. Cela est dû au fait que l'hydrogène ne possède pas l'effet lubrifiant du mélange air-essence (effet lubrifiant qui avait déjà été largement atténué par la suppression du plomb dans la carburant).

Des petites choses, mais aussi une grosse, au niveau du système d'alimentation. Pour ce faire, BMW a inventé un nouveau type d'injecteur, que le constructeur appelle « insuffleur ». Par rapport à l'injection directe de la 760i à essence, c'est plus proche d'un système d'injection indirecte, mais ce qui les distingue plus que tout, c'est leur taille. Car même s'il aurait été possible d'utiliser des injecteurs de petite taille, en faisant le choix d'une très haute pression d'injection, comme on fait maintenant sur les diesels, les ingénieurs ont fait le choix d'injecteurs basse pression, et vu que l'hydrogène présente un volume supérieur à l'essence (par unité énergétique), les insuffleurs sont conséquemment plus volumineux que des injecteurs d'essence.

Et dernière différence significative par rapport à l'essence, elle est dans la capacité à un mélange air-hydrogène à s'enflammer même si la proportion d'hydrogène est très faible. Le moteur peut donc fonctionner en mélange pauvre, ce qui sous-entend une gestion électronique ultra-sophistiquée pour permettre l'insufflation d'hydrogène à des pressions très variables, et en des temps d'injection eux aussi très variables. Ce n'est pas pour rien que BMW travaille sur l'hydrogène depuis plus de 30 ans ! Mais qu'on ne croit pas que le fruit de ce travail ne sert qu'à battre des records. Une BMW de série à hydrogène, est pour bientôt.

Ce sera le modèle le plus haut de gamme de BMW : une 760i bicarburation (photos du prototype ci-dessus et ci-contre), elle pourra rouler aussi bien à l'essence qu'à l'hydrogène, et sera commercialisée entre 2005 et 2008 (après le restyling de la série 7, qui sera présenté en mars prochain). Cette voiture devrait avoir une puissance de quelques 170 kW, ce qui est peu pour une cylindrée de 6 litres, mais cette puissance sera la même quelque soit le carburant utilisé, le conducteur étant bien évidemment appelé à rouler le plus souvent possible à l'hydrogène (un bouton au tableau de bord permet de passer de l'un à l'autre), la solution de la bivalence ayant été choisi faute à l'absence d'un réseau de distribution d'hydrogène...

Mais à terme, quand apparaitront les moteurs conçus dés la départ pour l'hydrogène, et qui ne pourront plus fonctionner à l'essence, les puissances obtenues seront bien supérieures, et avec des rendements que même la pile à combustible peut craindre. Voilà l'hydrogène, et c'est ce dont le Dr Helmut Panke, président de BMW, s'est entretenu avec le Président Chirac lors de sa visite officielle du salon de l'auto de Paris.

Diesel ou essence, c'était le débat du siècle dernier, celui de ce siècle est pile à combustible ou moteur à combustion interne. Car même le grand atout de la pile à combustible, soit de ne générer que de la vapeur d'eau, ne tient plus. Le moteur à combustion de BMW est en effet si raffiné qu'il brule son hydrogène à des températures où la formation de NOx ne se produit pas ! C'est là la seule pollution possible d'un moteur thermique fonctionnant à l'hydrogène, mais BMW est parvenu à l'esquiver. Voilà qui confirme une fois de plus que l'hydrogène est le carburant de demain.

Alors vivement demain, et merci à BMW de faire tout ce qu'il peut pour hâter les choses, puissent les autres constructeurs suivre cet élan.

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