Il y a de l'espoir pour les moteurs à combustion. Il s'agit d'un nouveau carburant.

• « Nous ne dictons pas aux étudiants les technologies de propulsion qu'ils doivent utiliser. » « Nous avons donc des véhicules à moteur à combustion interne, à moteur électrique et à moteur à hydrogène », explique Norman Koch.
• Lors de ses débuts en 1985, l'Éco-marathon permettait aux équipes de parcourir 600 à 700 km avec un litre de carburant. Aujourd'hui, elles parcourent 2 500 à 3 000 km.
• Certaines équipes expérimentent depuis plusieurs années des matériaux végétaux biodégradables à base de fibres de bambou et de différents types de résines.

Comment est né le Shell Eco-marathon ?

Tout a commencé il y a 80 ans par une compétition entre deux employés du laboratoire de recherche Shell, qui décidaient de voir qui pouvait aller plus loin avec la même quantité de carburant. Dans sa forme actuelle, il s'agit d'une compétition entre des équipes d'universitaires et d'étudiants, qui préparent eux-mêmes des véhicules et les pilotent en compétition sur circuit.

Les concurrents s'affrontent dans deux catégories : Prototype (véhicules ultralégers et très efficaces) et Urban Concept (plus proches des voitures de ville).

L'événement se déroule sous cette forme depuis 40 ans. 300 universités de 50 pays du monde entier y concourent actuellement.

122 équipes venues d'Europe et d'Afrique ont pris le départ à Kamień Śląski. Parmi elles , 4 équipes polonaises : Project Hydrive (AGH à Cracovie), Hydrogreen Pollub (Université de technologie de Lublin), Iron Warriors (Université de technologie de Śląski) et Rotor (Académie nationale des sciences appliquées de Krosno).

L'Éco-marathon Shell leur permet de tester les connaissances acquises en cours. Et il ne s'agit pas uniquement de connaissances en ingénierie de la propulsion. Ici, des équipes d'une douzaine de personnes travaillent, comprenant, outre des concepteurs de propulsion, des programmeurs, des managers, des chefs de projet et des spécialistes du financement participatif.

Quels progrès ont fait les étudiants au cours de ces 40 années ?

À nos débuts en 1985, les équipes parcouraient 600 à 700 km avec un litre de carburant. Une Volkswagen Golf standard, une voiture plutôt économique, parcourait 15 à 20 km avec un litre de carburant.

Le record du monde dans ce domaine est actuellement de 3 771 km avec 1 litre de carburant ! Les distances parcourues par les équipes d'étudiants atteignent 2 500 à 3 000 km. Cela nécessite des carrosseries extrêmement légères, généralement en fibre de carbone, des moteurs très économes en carburant, un logiciel de pilotage et des stratégies de pilotage rigoureuses.

Nous pensons que l’efficacité est l’une des conditions clés d’une mobilité bas carbone du futur.

Quel impact réel cet événement a-t-il sur l’efficacité des voitures produites en série comme la Volkswagen Golf susmentionnée ?

Nous constatons une telle influence, mais elle n'est bien sûr pas directe. Les étudiants qui participent à ces luttes finissent souvent par intégrer des entreprises automobiles, possédant déjà des connaissances, une expérience diversifiée et la capacité de travailler en équipe. C'est notre plus grande contribution.

Passons à un aspect plus pratique : les technologies d'arrêt et de démarrage, utilisées par les étudiants participant à l'Éco-marathon Shell dans les années 1980, en sont un exemple. Aujourd'hui, elles sont courantes, mais à l'époque, cette idée commençait tout juste à être mise en pratique. De nombreux problèmes liés à cette technologie devaient être résolus, comme par exemple comment éteindre et rallumer le moteur en une fraction de seconde, sans tourner la clé.

Les équipes tentent depuis des années de réduire le poids de leurs véhicules

Depuis des années, nous associons efficacité accrue et réduction du poids des véhicules. C'est pourquoi les pistes du Shell Eco-marathon ont testé des matériaux couramment utilisés aujourd'hui, comme la fibre de carbone. C'est un matériau excellent, léger et résistant, mais peu durable en raison des difficultés de recyclage.

Certaines équipes expérimentent depuis plusieurs années des matériaux biodégradables d'origine végétale, à base de fibres de bambou et de divers types de résines. Le matériau obtenu est moins dur que les fibres de carbone, mais entièrement biodégradable.

Quelles autres technologies sont utilisées par les étudiants aujourd’hui et pourraient se retrouver dans les voitures produites en série à l’avenir ?

Nous n'indiquons pas aux étudiants les technologies de propulsion à utiliser. Nous disposons donc à la fois de véhicules à moteur thermique et de véhicules électriques alimentés par batterie ou par pile à combustible à hydrogène. La nouveauté réside dans l'émergence de l'hydrogène comme carburant dans les moteurs à combustion interne .

Cela pourrait être une option intéressante dont parlent les constructeurs de camions depuis quelques années. On retrouve ici la combustion, mais les « gaz d'échappement » sont principalement de la vapeur d'eau…

La combustion d'hydrogène pourrait être une solution aux problèmes rencontrés par les véhicules électriques dans le secteur des poids lourds, notamment en termes d'autonomie, de puissance et de temps de charge. Nous sommes en contact avec plusieurs universités qui travaillent sur ce sujet. Des équipes de deux universités étaient prêtes et sont venues avec leurs véhicules.

La combustion de l’hydrogène nécessite le développement de nombreux éléments technologiques.

Cette année, ils roulent hors compétition, vérifiant le fonctionnement des différents systèmes sur de longues distances et évaluant les besoins pour débuter la compétition. Ils testent surtout la technologie, qui présente de nouveaux problèmes. D'après ce que j'ai appris d'une équipe, la combustion spontanée est un problème sérieux.

L'hydrogène est une molécule si petite, volatile et extrêmement inflammable qu'elle s'enflamme souvent avant même d'atteindre la chambre de combustion. C'est l'un des problèmes à résoudre pour généraliser cette motorisation. C'est pourquoi je pense que les moteurs à combustion ont encore de l'avenir devant eux.

Quel rôle joue le logiciel ?

Si l'on observe la composition et le fonctionnement des équipes étudiantes, on constate une croissance constante. Le nombre d'ordinateurs et de programmeurs est en constante augmentation. C'est l'un des secteurs qui connaît la croissance la plus rapide au sein de notre événement.

Aujourd'hui, l'efficacité des véhicules dépend largement de solutions logicielles intelligentes. Par exemple, dans le cas des véhicules électriques, qu'ils soient alimentés par batterie ou par pile à combustible à hydrogène, la façon dont les batteries sont chargées et déchargées a un impact majeur sur l'efficacité de la conduite.

Certaines équipes utilisent la technologie des jumeaux numériques pour vérifier et améliorer les performances de leurs modèles. En compétition, les simulations informatiques permettent d'optimiser la stratégie de course. Grâce à la cartographie numérique du circuit et aux simulations, les équipes savent à quel moment du circuit couper le moteur et accélérer pour obtenir des résultats optimaux.

Est-il encore utile d'investir dans les technologies de combustion ? Certains pensent que, puisque les technologies de combustion sont déjà si avancées que nous n'obtenons aujourd'hui qu'une légère amélioration malgré des dépenses importantes, il serait peut-être préférable d'investir cet argent dans l'optimisation de nouveaux systèmes de propulsion, ce qui permettrait d'obtenir une amélioration bien plus importante.

À mon avis, nous devons nous efforcer d'améliorer tous les domaines possibles. Nous devons développer toutes les technologies, car aujourd'hui, nous ne pouvons pas prédire lesquelles constitueront une véritable révolution, ni quand cela se produira : demain ou dans dix ans.

Quelles technologies apparaîtront sur les pistes du Shell Eco-marathon dans un avenir proche ?

J'ai déjà évoqué l'utilisation de l'hydrogène comme carburant dans les moteurs à combustion. La deuxième tendance en plein essor concerne les véhicules autonomes. Nous les avons introduits en compétition il y a quelques années. Cette année, 11 équipes étaient au départ dans cette catégorie. Comparé au nombre total d'équipes au départ, ce n'est pas beaucoup, mais l'année dernière, elles n'étaient que 7.

Il convient également de noter que dans leur cas, la compétition ne se limite pas uniquement à la conduite sur piste, mais il existe également des tâches d'adresse, comme le stationnement.

L’importance des logiciels continue de croître, l’intelligence artificielle jouant désormais un rôle de plus en plus important.