Le rendement des moteurs diesel représente leur capacité à convertir la chaleur générée lors de la combustion en travail mécanique. En général, ils sont plus efficaces que les moteurs à essence parce qu’ils fonctionnent à des taux de compression plus élevés, ce qui leur permet d’extraire plus d’énergie du carburant. Un moteur diesel typique a un rendement thermique d’environ 30 à 35 %, ce qui signifie qu’environ 65 à 70 % de la chaleur est perdue sous forme de chaleur résiduelle.
Jusqu’à présent, seuls les moteurs diesel à faible vitesse, tels que ceux utilisés dans les navires, peuvent atteindre des rendements thermiques supérieurs à 50 %. Par exemple, le plus gros moteur diesel du monde a atteint un rendement thermique de 51,7 %. Cela est possible grâce aux améliorations apportées au système d’injection du carburant, à l’utilisation de turbocompresseurs et aux systèmes de post-traitement qui maximisent l’économie de carburant et réduisent les émissions. Toutefois, un tel résultat n’était pas envisageable pour un moteur de véhicule terrestre qui doit tourner à un régime plus élevé.
La Chine réussit ce que personne d’autre n’a réussi
L’Europe a été le berceau du moteur diesel. Il a été inventé par Rudolf Diesel, un ingénieur allemand, à la fin du 19e siècle. Il cherchait une alternative plus efficace à la machine à vapeur, principale source d’énergie de l’époque. Avant son invention, plusieurs prototypes de moteurs thermiques avaient été développés, mais Diesel a réussi à créer un moteur à combustion interne qui, contrairement aux moteurs à essence, ne nécessite pas de bougie d’allumage pour générer l’étincelle d’allumage. Ce sont les températures élevées générées par un taux de compression élevé qui permettent l’auto-inflammation du carburant.
Bien que cette technologie disparaisse définitivement dans les prochaines années, elle a également été développée dans d’autres régions du monde telles que les États-Unis, le Japon et la Corée, mais l’Europe conserve le statut de territoire où sont produits les moteurs diesel de la plus haute qualité. Personne n’a jamais pu l’égaler jusqu’à ce que la Chine introduise un moteur diesel d’une efficacité extraordinaire de 53,09 %.
Il ne fait aucun doute que la Chine domine l’industrie mondiale des véhicules électriques. Une stratégie de planification méticuleuse, des investissements importants et une ligne de production robuste ont fait de son marché le plus important au monde, représentant près de 50 % des ventes. Bien que cette réussite soit due à des incitations gouvernementales, le véritable moteur du succès a été la capacité d’innovation de la Chine et son agilité à répondre aux besoins d’un marché en constante évolution.
Weichai Power, une entreprise chinoise qui avait déjà travaillé sur des moteurs diesel à haut rendement, en a fait la démonstration lors du Congrès mondial sur les moteurs à combustion interne 2024 à Tianjin, en Chine. Les données d’efficacité ont été validées par TÜV SÜD, l’organisme de certification technique internationalement reconnu, et par le China Automotive Technology and Research Centre, spécialisé dans les moteurs à combustion interne.
Cette entreprise avait déjà créé un précédent le 16 septembre 2020 en développant un moteur diesel avec un rendement thermique de 50,23 %, un record à l’époque. Puis, le 8 janvier 2022, l’entreprise est allée encore plus loin en augmentant le rendement à 51,09 %. Et le 20 novembre de la même année, elle a franchi une nouvelle étape en atteignant un rendement de 52,28 %. Par rapport au rendement thermique moyen de 46 % des autres moteurs diesel sur le marché, la mise en œuvre de cette technologie pourrait se traduire par une réduction de la consommation de carburant et des émissions de CO2 dans l’atmosphère allant jusqu’à 12 %.
Son dernier succès : le moteur diesel le plus efficace au monde
Forte de son expérience, l’équipe d’ingénieurs de Weichai Power s’est concentrée sur l’amélioration de quatre composants clés pour atteindre le record d’efficacité de 53,09 % : le système d’alimentation en carburant, l’admission d’air, le processus de combustion et la minimisation des frottements.
Les travaux se sont concentrés sur de nouvelles technologies telles que la combustion à haute expansion, la pressurisation à flux mixte, l’injection de carburant hautement efficace et la minimisation des frottements à faible traînée. Au cours de ces travaux de recherche et de développement, l’équipe a obtenu 176 nouveaux brevets.
L’entreprise indique que ce moteur est principalement destiné à un usage industriel et agricole. Elle affirme que ce progrès technique profitera au secteur des transports et aura également un impact positif sur divers domaines industriels, notamment les machines de construction, les machines agricoles, la navigation maritime et les systèmes de production d’énergie, apportant ainsi des avantages supplémentaires.
