Nous savons tous comment fonctionne un moteur à combustion interne classique, avec un piston et un vilebrequin. Mais ce n'est en aucun cas la seule façon de fabriquer un moteur, et l'une des alternatives un peu plus inhabituelles nous vient grâce à un film vintage de Shell Film Unit, Le moteur à piston libre, que nous avons placé sous la pause. C'est une belle pièce d'époque d'animation et de jazz du milieu du siècle, mais c'est aussi une introduction à ces machines fascinantes.
On nous présente le moteur diesel traditionnel à deux temps comme étant thermiquement efficace mais pas fluide, puis la turbine à gaz comme douce mais beaucoup plus inefficace. Le moteur à pistons libres, une conception avec des pistons opposés travaillant contre des ressorts à air comprimé et combinant les courses de compression et d'allumage sur un seul axe, ne fait rien tourner en soi, mais fonctionne plutôt comme un fournisseur continu de gaz de combustion à haute pression. La partie intelligente de cet arrangement est que ces gaz peuvent ensuite transformer la turbine en puissance d'un moteur à turbine à gaz, obtenant ainsi un moteur fluide sans compromettre l'efficacité.
Cela semble être une conception prometteuse pour un moteur, et nous découvrons une image rose de locomotives ferroviaires, de navires, d'usines et de centrales électriques, tous entraînés par des moteurs à pistons libres. Pourquoi alors, ici en 2024, ne les voit-on pas partout ? Une recherche rapide sur Google révèle un nombre excessivement élevé d’articles scientifiques à leur sujet, mais peu d’exemples concrets. En cela, ils ne sont pas seuls, car les conceptions de moteurs alternatives font partie de ces technologies pour lesquelles si nous avions un dollar pour chaque moteur que nous avons vu et qui n'a pas réussi, comme le dit le proverbe, nous serions riches.
Il semble que le problème avec ces moteurs est qu'ils n'offrent pas le contrôle de leur timing auquel nous sommes habitués avec les conceptions plus conventionnelles, et donc leur vitesse de fonctionnement ne peut pas non plus être contrôlée. La société britannique Libertine prétend avoir résolu ce problème avec sa gamme de générateurs électriques linéaires, mais peut-être pour des raisons commerciales, elle est un peu timide sur les détails. Ils se concentrent sur les moteurs à pistons libres comme sources d'énergie pour les véhicules électriques hybrides, ce pour quoi ils semblent parfaitement adaptés en raison de leur petite taille.
Peut-être que le plus gros problème du moteur à pistons libres n'est pas celui de la technologie, mais celui de l'inertie. Il y a un vieux dicton dans l'industrie informatique : «Personne n'a jamais été licencié pour avoir acheté IBM», ce qui signifie que le choix conservateur conventionnel l'emporte toujours, et il est juste de deviner que la même chose s'applique partout où un gros moteur s'avère nécessaire. Un moteur diesel conventionnel est peut-être un appareil complexe comportant de nombreuses pièces mobiles, mais c'est une machine bien comprise avec laquelle celui qui tient le chéquier se sent à l'aise. C’est un énorme obstacle à franchir pour toute nouvelle technologie. Entre-temps, bien qu'il offre des avantages évidents en termes d'efficacité, au moment où son heure aurait pu venir en raison de préoccupations environnementales, tout moteur à combustion interne est passé de mode. Il est possible qu’il trouve une vie en tant que moteur fonctionnant avec un carburant alternatif tel que l’hydrogène ou l’ammoniac, mais nous n’en sommes pas si sûrs. Si de nouveaux moteurs à pistons libres décollent, nous serons plus heureux que quiconque de ravaler nos paroles.
