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Vie et mystères du moteur à air comprimé

Le Groupe PSA Peugeot Citroën étonne le monde automobile avec une technologie hybride qui associe un moteur thermique à un élément injectant de l'air, mais de telle manière qu'il puisse fonctionner de manière autonome pour propulser la voiture. Surprenant, non ? Mais pas tellement si nous jetons un regard sur le passé.

L'air, l'un des quatre éléments de base de notre terre, a toujours attiré et continue d'attirer les inventeurs comme source de propulsion d'un véhicule. Le temps que le Français Guy Negré s'efforçait de perfectionner sa voiture propulsée exclusivement à l'air comprimé (une invention qui n'a pas encore donné les résultats escomptés), fait enfin comprendre que l'idée fonctionne mieux de manière hybride, c'est-à-dire combiné avec d'autres technologies.

Le Groupe Peugeot-Citroën perfectionne depuis quelques temps son travail avec l'air. Dans la Citroën DS, à partir de 1955, l'air comprimé à haute pression était utilisé pour entraîner la suspension, la direction, les freins et la boîte de vitesses semi-automatique. Trois ans plus tard, il a été expérimenté avec une Citroën 2 CV hybride qui combinait l'air comprimé avec un moteur traditionnel qui, principalement, donnait une combustion plus importante et meilleure à l'essence.

Histoire des moteurs à air comprimé
Peugeot-Citroën hybride, à la pointe de l'air comprimé

Ce projet était surprenant, mais insuffisant pour développer cette technologie et l'orienter vers la production de masse. Aujourd'hui, avec tous les progrès accomplis, cela semble être une question à considérer.

Bateaux terrestres

L'air est le plus ancien propulseur lorsqu'il s'agit de déplacer quelque chose à une certaine vitesse. Déjà dans la Chine des XIVe et XVe siècles, le vent était utilisé comme force de propulsion dans les véhicules qui se déplaçaient sur terre. Le premier de ces artefacts à voiles est apparu en Europe en 1543. Le Hollandais Simon Stevin a montré qu'un véhicule à quatre roues pouvait se déplacer à grande vitesse lorsqu'il y avait du vent.

L'ingénieur valencien José Boscasa a développé un tricycle à voiles en 1802. Son inventeur dit textuellement :

[su_quote]“Su agente es el aire, pero en su defecto lo es una manija que se maneja con facilidad… es cómoda y proporciona las maiores ventajas quales son las de poder viajar sin caballería con seguridad y prontitud… el aire y la manija suple tout; se retourne et contient le pas alabitrio de q. il le régit, en douceur et remonte les pentes sans différence avec aucun autre chariot. "[/ su_quote]

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Le voilier du hollandais Simon Stevin, vers 1600

D'autres ingénieurs ont tenté de perfectionner la voiture mue par le vent, en utilisant des pales de différentes tailles qui transmettaient leur force aux roues. Les pales étaient flexibles pour s'adapter au vent sans avoir à dépendre de la provenance du vent. Une autre idée était d'utiliser de gros cerfs-volants...

Compression

L'étape suivante consistait à enfermer l'air dans des réservoirs, à le comprimer et à utiliser sa force pour la propulsion. L'Anglais Medhurst proposa en 1808 une locomotive couplée à un wagon à air comprimé, tandis que le brevet Pinkus de 1825 fournissait l'élément moteur d'un troisième rail à une locomotive. Les lignes Paris-St.Germain (1837) et Paris-Versailles (1844) utilisaient ce type de train. En 1840, les français Antoine Andraud et Tessié du Montay fabriquèrent une voiture à moteur d'une autonomie d'environ 10 kilomètres.

L'air comprimé fourni par un troisième rail est également utilisé dans les premiers tramways : à Paris jusqu'en 1903, treize lignes régulières fonctionnent avec le système imaginé par l'ingénieur polonais Mekarski. L'étape suivante fut d'amener de l'air comprimé dans les bus : le premier circula en 1900, complété par Tessier, Lawielle et Molas, avec une autonomie d'environ 30 kilomètres. Ces mêmes inventeurs ont également expérimenté avec des automobiles.

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Tramway français qui fonctionnait à l'air comprimé, marque Mekar

En faveur du pétrole

Lorsqu'en 1893 le journaliste Pierre Giffard publia sa proposition d'organiser ce qui s'avéra être, en 1894, la première course automobile au monde, le Paris-Rouen, il précisa que tout type de traction serait autorisé sauf celui qui l'utilisation d'animaux, qui s'est avérée être de la vapeur, du gaz, de l'essence, de l'électricité... 102 voitures ont été présentées, mais seulement 21 ont finalement été acceptées.

Il y avait un net favoritisme envers la voiture à essence, qui s'est avérée être la grande sensation, ce qui signifiait qu'il n'y avait aucune mention d'autres inventions : parmi les centaines de voitures inscrites, il y avait pas moins de cinq véhicules qui roulaient sur… air! Tous ont été disqualifiés au préalable.

Un grand émoi médiatique est produit en 1899 par la société américaine Liquid Air, créée à Cambridge (Massachusetts) au capital de 1,5 million de dollars pour commercer avec une voiture propulsée à l'air liquide enfermée dans un réservoir haute pression. La détente de l'air, revenant à la pression normale, déplacerait le piston d'un moteur monocylindre. On ne sait pas grand-chose d'autre sur l'entreprise si ce n'est qu'un prototype est entré en circulation et qu'elle était convaincue d'avoir trouvé la propulsion du futur. En 1901, elle fit faillite.

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Seule photo conservée du modèle américain Liquid Air de 1903

Une alternative Maybach

L'air comprimé en tant que force motrice continue d'attirer les ingénieurs et les inventeurs. Wilhelm Maybach, le créateur technique de l'automobile Mercedes, expérimente en 1906 un moteur à air comprimé pour lequel il obtient un brevet. Ce groupe motopropulseur n'était pas censé avoir besoin d'un différentiel, d'un embrayage ou de freins. Le brevet indiquait clairement :

[Votre citation]

« Une traction pour véhicules qui se compose d'une machine à air comprimé et d'une machine à explosion… La machine à air comprimé dirige sa transmission vers les roues arrière et peut être actionnée au moyen d'un seul levier.

Avec lui, le pilote ouvre et ferme une soupape d'échappement située entre le compresseur et le moteur à air comprimé. Si vous ouvrez la vanne, l'air comprimé est soufflé et le frottement qui en résulte dans la boîte de vitesses sert à freiner. Lors de la fermeture de la vanne, le véhicule se déplace à nouveau..."

[/ su_quote]

Les problèmes étaient multiples, l'efficacité était terrible, mais même ainsi, un véhicule d'essai a été construit, dont il existe encore des photographies. La machine existe aussi au musée Mercedes-Benz en Allemagne, et il a sûrement aidé d'autres techniciens à étudier ses détails.

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Maybach a expérimenté l'air comprimé dans ses moteurs (Daimler Archive, 1906)

La première voiture portugaise, construite en 1911 par Alberto Antunes, était équipée d'un moteur à air comprimé. Comme le disent les chroniques de l'époque, d'après un entretien avec le mécanicien, la voiture avait besoin d'un petit moteur à essence de 3 CV pour démarrer et comprimer l'air ; une fois avec de l'air comprimé, qui faisait bouger les pistons, et la voiture pouvait circuler longtemps sans faire le plein. Selon Antunes, il avait une force équivalente à 100 CV. Absolument aucun bruit (sauf au démarrage) et aucune émission.

Histoires d'outre-mer

En 1915, l'Airmobile est apparue aux États-Unis, fabriquée par la Rotary Air Brake Company de Los Angeles, déclarée la voiture la plus sûre, la plus simple et la plus facile au monde. Il utilisait un moteur rotatif sans friction, un compresseur et des moteurs à air comprimé ; De cette façon, une voiture à quatre roues motrices est née qui a permis d'éliminer le vilebrequin, l'arbre à cames, le volant, l'embrayage, la transmission, le différentiel et les freins. On sait peu de choses sur l'Airmobile car, comme tant d'autres inventions, elle est tombée dans l'oubli.

Dans les années 20, Lee Barton Williams de Pittsburgh a révélé, sans entrer dans les détails, que sa voiture fonctionnait à l'air comprimé. Il a commencé avec un peu d'essence jusqu'à ce qu'il atteigne 100 km/h, pour ensuite changer sa propulsion à l'air et pouvoir atteindre environ XNUMX km/h.

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L'American Airmobile Rotary Air Brake Company a introduit cette automobile en 1915

Le également américain Roy J. Meyers effectua un essai avec sa voiture en 1931 à Los Angeles ; Celui-ci avait quatre grands réservoirs d'air comprimé à l'arrière, avec lesquels il circulait dans la ville sans aucun coût de carburant et à un coût pratiquement nul. Meyers a insisté sur le fait que les chars lui donneraient une autonomie de 500 miles (800 kilomètres) à une vitesse de 56 km/h.

En 1933, un bus encombrant a été présenté par WE Boyette d'Atlanta qui fonctionnait avec la technologie que nous apportons aujourd'hui à ces pages. C'était un hybride électrique-air comprimé. Des moteurs électriques servaient à démarrer et à donner à l'air une certaine pression ; après quelques kilomètres, le véhicule était alimenté à l'air comprimé. Un compresseur était chargé de remplir l'air, et un générateur de maintenir les batteries chargées pour les moteurs électriques.

Un moteur pour l'humanité

Nous n'avons pas trouvé de témoins de ce type d'invention dans les années à venir. En 1967, l'italien Vittorio Sorgato a été présenté avec une microcar à propulsion pneumatique enfermée dans plusieurs réservoirs situés sous le châssis. Le peu que l'on en sait, c'est que sa vitesse était d'environ 50 km/h.

Au début des années soixante-dix l'inventeur espagnol Enrique Sainz Santosjuanes, qui perfectionnait un moteur pneumatique depuis des années, l'a présenté au public à l'âge de 85 ans en disant, tel que publié dans le plus ancien magazine «Velocity», "Je le présente à tous ceux qui veulent en faire quelque chose." On ne sait toujours pas qui a ramassé le gant...

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Felix Enrique Sainz Santosjuanes a travaillé toute sa vie sur son moteur pneumatique (avec l'aimable autorisation du magazine «Velocity»)

La main noire ?

A la fin du siècle dernier, il y eut deux grandes surprises. La société sud-coréenne EnerGine Corp., située à Séoul, a révélé qu'elle travaillait sur une voiture propulsée à l'air comprimé depuis 1969, réalisant les premiers vrais tests en 1984. À partir de 1992, la société a breveté son moteur dans dix pays. Lors des tests de 1997, son véhicule a réussi à atteindre 40 km / h; en 2000, il a atteint 110 km/h, et en 2002 à 130 km/h.

Les Coréens combinaient l'air comprimé avec un moteur-compresseur électrique alimenté par batterie ; en 2002, il se présente à Genève, enthousiaste, prêt à se lancer dans la production en série de son modèle basé sur la Daihatsu Matiz. La seule chose qui a été publiée, des mois plus tard, était que le PDG de l'entreprise avait été emprisonné pour fraude.

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EnerGine était persuadée d'avoir frappé dans le mille avec sa voiture à air comprimé (2002)

Fin 1998, les premières données sont apparues sur le projet de l'ingénieur français Guy Negré, qui avait breveté un moteur pouvant fonctionner à la fois à l'essence et à l'air comprimé. En 1999, les premiers véhicules, à carrosserie de type taxi, commencent à être assemblés au Luxembourg, des mois plus tard pour présenter l'invention à Barcelone.

[Votre citation]

« Le moteur pneumatique a deux cylindres séparés et une petite chambre hémisphérique. En abaissant le piston dans le premier cylindre, l'air est aspiré de l'extérieur. Au fur et à mesure que le piston monte, ce volume est légèrement comprimé dans la petite chambre hémisphérique. A ce moment, de l'air comprimé est injecté dans la chambre, qui provient des quatre cylindres que transporte le véhicule, avec un total de 300 m3 d'air comprimé à 300 bars.

Le mélange de l'air déjà présent dans la chambre avec l'air à haute pression produit une suppression importante, puisque l'air comprimé tente de se dilater pour retrouver son état initial. La détente de cet air comprimé pousse le piston du deuxième cylindre vers le bas et produit le mouvement et la force nécessaires pour animer le véhicule. »

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Les si sonores MDI MiniCar et CityCat dans leur présentation à Barcelone 2003

C'est ainsi que les techniciens ont expliqué le fonctionnement de ce moteur. On a beaucoup écrit sur les MDI pendant de nombreuses années, et d'innombrables adjectifs ont été utilisés pour décrire l'idée, de révolutionnaire à frauduleuse, de géniale à impossible. L'entreprise a vendu des concessions d'usine dans de nombreux pays, dont l'Espagne, où elle souhaitait installer au moins huit usines de production dans différentes provinces.

Des attentes élevées

Guy Negré a invité des journalistes à Barcelone en 2003 pour tester le modèle CityCat (3.84 mètres de long avec une carrosserie familiale, taxi, pick-up ou fourgon), et a présenté en même temps le nouveau MiniCat de seulement 2,65 mètres de long. Les deux modèles ont fait bonne impression ; cependant, les quelques mètres qui pouvaient être parcourus avec le véhicule n'expliquaient pas sa supposée autonomie. J'étais présent et j'ai posté les notes suivantes :

[Votre citation]

« Guy Negré nous racontait en novembre 2003 qu'il ne restait que quelques mois avant que la production en série de ses véhicules ne démarre dans une nouvelle usine à Carros, près de Nice (France), puis, petit à petit, la production a été portée au premier 33 usines d'assemblage dans différents pays (dont l'Espagne).

300 autres usines seraient assemblées sous peu. Ces dernières années son moteur avait beaucoup évolué, il n'avait plus besoin de l'aide d'un petit carburant propulseur (premier projet), ni d'un système de mélange d'air comprimé avec de l'air frais de l'environnement (deuxième projet).

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Guy Negré lui-même en 2003

Ce n'est qu'avec ses quatre cylindres d'air comprimé qu'il atteindrait une autonomie de 200 kilomètres et une vitesse maximale de 110 km/h. Le moteur développait 25 ch de puissance et offrait un couple de 59 Nm à 200 tr/min. La recharge était destinée à être effectuée dans des stations-service normales, qui devraient investir dans un compresseur industriel qui rechargerait les bouteilles en 3 à 4 minutes à un prix compris entre 2 et 3 euros.

Le bruit de la voiture était similaire à celui d'une Citroën 2 CV, pas très silencieux mais pas désagréable non plus ; le pot d'échappement restait froid et on ne pouvait pas percevoir la fumée qui en sortait. Puisqu'ils ne nous ont pas laissé voir sous le capot, La question n'était pas tout à fait claire, mais la voiture n'avait pas de moteur électrique attaché. Les explications ont souligné que le moteur à air comprimé fonctionne de la même manière qu'un moteur à essence, mais qu'à la place du carburant, de l'air comprimé est injecté à 40 bars et à moins de 25 degrés. En raison de la différence de température, l'air se dilate et fait bouger le piston.

Negré a insisté sur le succès de cette mécanique, malgré le fait que d'autres experts aient déclaré que l'efficacité énergétique était insuffisante pour des raisons physiques en la matière. Le moteur fonctionne en même temps comme un compresseur, mais l'air peut également être comprimé en se branchant sur le réseau électrique domestique ; au total 90.000 XNUMX litres d'air sont comprimés.

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L'essai automobile de Negré n'offrait pas suffisamment de garanties (2003)

Le pari indien

2004 n'a finalement pas donné le coup d'envoi. Au cours de ces années, d'autres ingénieurs étaient déjà arrivés à la conclusion que le système d'air comprimé pour la propulsion devait être combiné avec d'autres systèmes, et à nouveau, différentes versions ont commencé à circuler. L'un d'eux parlait (en 2006) d'un moteur qui répartirait les quatre temps d'un moteur à cycle Otto à deux cylindres : tandis que l'un serait chargé de comprimer l'air, faisant office de compresseur, l'autre servirait à la combustion.

En 2007, la société MDI de Guy Negré a signé un contrat de collaboration avec le géant indien du consortium Tata. Un an plus tard, elle a vendu les licences de production de son modèle AirPod à la société suisse Catecar, qui prévoyait de fabriquer plus de 40.000 XNUMX unités. Selon son président Henri-Philippe Sambuc, MDI n'a pas été en mesure de fournir une technologie utile pendant deux ans, ils ont donc été contraints de se retirer du projet. Les responsables de MDI, d'autre part, insistent sur le fait que l'entreprise n'était pas suffisamment solvable pour payer la technologie.

Quoi qu'il en soit, maintenant cet Airpod ou Tata-Airpod est aux mains des Indiens, qui annonce depuis des mois que la voiture à air comprimé est prête pour la production en série. L'AirPod apparaît désormais comme le Tata du futur. Le pourquoi n'est pas encore dans la rue laisse beaucoup de spéculations et de données difficiles à vérifier. L'une des dernières rumeurs est que les "forces obscures" ont tué le responsable de l'invention dans la maison asiatique.

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L'une des dernières inventions de MDI est l'AirPod, désormais entre les mains de Tata

Et de là nous arrivons à l'invention actuelle du Groupe Peugeot-Citroën, que nous ne verrons pas dans un modèle de la marque avant 2016. La raison pour laquelle il ne fait pas aussi sombre qu'en d'autres occasions, c'est simplement une question de capital. disponibles pour mener à bien ce développement et la production. C'est l'une des raisons pour lesquelles Peugeot a augmenté son capital avec l'aide de la société chinoise Dongfeng.

Bref, la technologie Peugeot consiste en un accumulateur d'air comprimé. Un moteur pneumatique comprime l'air lorsque la voiture décélère et l'expulse à nouveau lorsque la voiture accélère. Ce système réduit la consommation, coûte peu d'argent et est facile à installer. Cela peut ne fonctionner que sur quelques kilomètres, mais sa véritable fonction est d'assister un moteur conventionnel.

Nous avertissons nos lecteurs que de nombreuses informations sur les voitures aériennes se trouvent sur Internet, pas toujours vraies et pas bien étudiées. Mais je n'ai pas raison non plus, nous verrons à l'avenir si toute cette idée n'était encore qu'un rêve, comme l'était la voiture nucléaire à l'époque, ou si elle nous est simplement "cachée" par la grande puissance du lobby pétrolier.

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manz chrétien

Écrit par manz chrétien

Je suis V. Christian Manz, né à Hambourg, mais vivant en Espagne depuis longtemps. Je collectionne des photos, des catalogues et d'autres documents sur l'histoire de l'automobile depuis l'enfance et, grâce à cela, j'ai maintenant une grande archive. Il y a des années, Classic Motor m'a donné le titre de ... Voir plus

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