Moteurs mono énergie : air comprimé seul
L’air ambiant est comprimé dans les réserves du véhicule (Cf Remplissage des réservoirs HP). L’air provenant du réservoir haute pression traverse un détendeur (breveté par MDI et dont le fonctionnement permet une transformation quasi isotherme). Il est ensuite utilisé dans un système de détente avec travail composé d’une chambre active et d’un cylindre de détente. Ce nouveau cycle thermodynamique est composé :
- d’une alimentation à pression constante du cylindre de charge (ou chambre active). Cette phase est réalisée à pression et température constante et produit un travail important sur le vilebrequin. Elle permet de doubler le rendement d’une détente de charge classique.
- d’une détente du volume d’air créé par la chambre active dans un cylindre de détente.
- d’un échappement.
Les moteurs à air comprimé mono énergie sont totalement propres du réservoir à la roue.
Moteurs bi énergie : air comprimé + adjuvant énergétique
Le moteur est identique au moteur précédent. L’addition d’une chambre de combustion externe (à pression constante et volume variable), permet l’utilisation d’un adjuvant énergétique pour réchauffer l’air avant de l’introduire dans le système de détente avec travail. La combustion est continue et non liée au cycle du moteur, ce qui permet un meilleur contrôle des émissions. Les moteurs biénergie sont totalement poly carburant, ont des consommations spécifiques sans précédent et sont iso rendement en charge et en régime.
Quatre modes de fonctionnement :
- Mode 1, mono énergie air comprimé : en dessous de 50km/h, on utilise uniquement l’air du réservoir.
- Mode 2, bi énergie simple : prolongateur d’autonomie en utilisant l’air du réservoir que l’on réchauffe à l’aide d’un adjuvant énergétique dans la chambre de combustion externe avant de l’introduire dans le moteur.
- Mode 3, bi énergie autonome : au dessus de 50 km/h l’air comprimé stocké dans les réserves n’est plus utilisé.
- Un compresseur d’air associé produit de l’air comprimé à pression de travail qui est ensuite réchauffé dans la chambre de combustion externe avant d’être transféré dans la chambre active et détendu dans le cylindre de travail. Ce mode de fonctionnement est également utilisé en dessous de 50 Km /h lorsque le réservoir est vide
- Mode 4, bi énergie avec re-compression des réserves: partage d’énergie en utilisant une partie de l’air comprimé produit (par le compresseur d’air associé) pour assurer le fonctionnement du véhicule (comme dans le mode 3) alors que l’autre partie est dirigée vers un surpresseur qui assure le remplissage des réservoirs.
L’utilisation de moteurs bi énergie permet des autonomies comparables, voire supérieures à celles des véhicules conventionnels actuels tout en offrant :
- un fonctionnement totalement propre en ville, en utilisant de l’air comprimé stocké dans des réserves sous haute pression
- un mode supplémentaire de remplissage des réserves
- Des consommations sans précédent : moins de 2 litres au cent kilomètres (à 90 km/h sur une MiniFlowAIR)
- Des émissions polluantes très limitées sur route (Zéro NOx, 3 à 4 000 fois moins d’HC imbrûlés qu’un moteur conventionnel, 3 fois moins d’émission de CO2 qu’un moteur conventionnel de même puissance).
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