Pourquoi les moteurs thermiques modernes se brisent comme du cristal

Une étude révélatrice en provenance des États-Unis explique pourquoi nos moteurs contemporains se brisent comme du verre. Alerte : en cherchant à réaliser l'impossible, nous avons conçu des machines qui s'auto-détruisent.

On a longtemps pensé que l'extinction du moteur à combustion serait déterminée par des décisions politiques, imposées par des échéances fixées à Bruxelles. Mais peut-être que la vérité est plus dure : le mécanisme lui-même est en train de dire halt.
 
Soyons francs un instant. Nous apprécions tous les belles mécaniques, le son d'un moteur V8 ou la précision d'un ancien moteur japonais. Avez-vous noté que la réputation « légendaire » de certaines marques est en train de se détériorer ? Ce n'est pas une illusion.
 
Un sondage à grande échelle réalisé par Automotive News a récemment mis en lumière un problème grave : plus de 5 millions de moteurs font actuellement l'objet d'investigations ou de rappels chez cinq grands fabricants aux États-Unis.

Le motif ? Une quête insatiable de performance et d'écologie a métamorphosé nos moteurs en pièces précieuses... bien trop délicates pour la réalité quotidienne.

Le paradoxe de la perfection : lorsque la recherche du meilleur se transforme en obstacle pour le bon.

Pour saisir le problème, il est nécessaire d'examiner les entrailles.  Pour répondre aux normes de pollution tout en procurant davantage de puissance, les ingénieurs ont dû accomplir des prouesses. Ils ont diminué les dimensions des moteurs (ce qu'on appelle le downsizing) tout en augmentant la pression interne.

Quelle est la conclusion ? On attend de blocs de taille réduite qu'ils supportent d'énormes charges thermiques et mécaniques. Greg Davis, spécialiste en ingénierie de moteur à l'Université de Kettering, résume impeccablement la situation : « Cela a entraîné des contraintes maximales plus élevées et des charges moyennes du moteur plus importantes ». « Cela accroît à la fois la pression sur les roulements et l’usure du moteur ».

Cependant, le véritable point faible réside dans l'huile. Afin de minimiser les frictions et d'économiser quelques grammes de CO2, les fabricants exigent des huiles de plus en plus légères, parfois aussi fluides que l'eau (viscosité 0W-16). Tom Howell, représentant de la firme d'ingénierie AVL, précise que « si vous utilisez des huiles plus fines, le film d'huile sera plus mince et le moteur sera davantage réceptif à la contamination ».

C'est à ce point que le drame se produit : le « swarf ». Ce terme technique fait référence à de minuscules copeaux métalliques, issus des résidus de l'usinage en atelier. Dans les moteurs plus anciens, utilisant des huiles épaisses et ayant des marges de tolérance larges, cela ne posait pas de problème.
 
Aujourd'hui ? C'est mortel. Ces particules agissent en tant qu'abrasif, détruisant des moteurs qui ont parfois parcouru moins de 1 000 kilomètres. Dave Bell, un fabricant de moteurs de haute performance, ne laisse aucun doute : « Lorsque [ces dépôts] se détachent et commencent à circuler dans le moteur, cela entraîne une usure intense qui conduira finalement à une panne désastreuse ».

Le naufrage des titans : Toyota et Stellantis dans la même galère

Si vous croyiez être en sécurité en optant pour une « valeur sûre », détrompez-vous.  Les noms mentionnés dans l'enquête sont douloureux. Toyota, reconnu pour sa fiabilité, a l'obligation de changer plus de 100 000 moteurs V6 biturbo en raison de résidus d'usinage, une dépense qui pourrait excéder le milliard de dollars. Honda et General Motors sont également affectés.

Cependant, pour nous, Européens, cela a une résonance spécifique avec l'affaire Stellantis. En France, nous endurons le désastre du 1.2 PureTech, alors qu'aux États-Unis, Jeep procède à un rappel de moteurs en raison de résidus de sable de fonderie présents dans le bloc moteur.

La problématique est techniquement distincte, mais la source reste identique : une complexité trop grande pour réduire le CO2. C'est la célèbre courroie de distribution « humide » (immergée dans l'huile) qui se décompose ici. Les débris de courroie obstruent la crépine d'huile, causant précisément ce que soulignent les spécialistes américains : une suffocation du moteur par ses propres liquides.

L'observation est décevante : pour économiser quelques décilitres de consommation, nous avons mis en place des systèmes d'une rigueur extrême à l'égard du moindre élément. Il est hélas inconcevable de persister avec des moteurs obsolètes, bien que plus fiables, mais considérablement polluants.

Alexandre Astier avait raison : l'absurdité thermodynamique.

Face à ce constat d'échec dans l'industrie, on ne peut s'empêcher de se souvenir de la sortie médiatique d'Alexandre Astier qui avait fait sensation. Avec sa signature unique, le concepteur de Kaamelott soulignait l'absurdité intrinsèque du moteur à combustion :

« On réalise des explosions à l'intérieur d'un cylindre contenant 300 pièces pour simuler un mouvement de rotation ».

Il n'a pas tort. Nous avons atteint un stade où, pour préserver cette technologie tout en respectant les normes environnementales, nous sommes contraints de déployer une ingénierie considérable qui l'affaiblit paradoxalement. Astier soulignait qu'un moteur électrique comporte à peu près 7 pièces mobiles, tandis qu'un moteur thermique en compte plusieurs centaines.

Les statistiques de performance viennent renforcer encore l'idée. Même un moteur thermique de dernière génération gaspille près de 60 à 70 % de l'énergie contenue dans le carburant sous forme de chaleur (ce qui peut être utile pour le chauffage en hiver, mais moins pour vos finances).  Sa performance réelle est généralement d'environ 30 %. À l'opposé, un moteur électrique transforme plus de 90 % de l'énergie électrique en mouvement.

On a atteint le mur.

Cette épidémie de pannes de moteurs indique sans doute que nous avons atteint la limite technologique du moteur à combustion. Afin de le rendre plus propre, il est nécessaire de le rendre plus complexe et plus fragile à un niveau qui devient économiquement inviable pour les fabricants (Hyundai a mis de côté 5 milliards de dollars en raison de ses problèmes moteurs !) et insupportable pour les consommateurs.

Le passage à l'électrique ne se résume pas uniquement aux batteries ou à l'autonomie.  C'est également, et peut-être avant tout, un retour à une sorte de simplicité mécanique. Un stator, un rotor, et voilà. L'attrait complexe du moteur à combustion est en voie de se transformer en sa propre sépulture.

Et pendant ce temps, l'électrique accumule les kilomètres (sans protester).

Il est temps de détruire la plus grande fausse nouvelle des dix dernières années : non, votre batterie ne sera pas usée au bout de trois ans comme celle d'un vieil iPhone. C'est plutôt le contraire. Une recherche récemment publiée dans Nature, ayant examiné près de 29 millions de contrôles techniques, a rendu son verdict sans équivoque : les véhicules Tesla présentent une longévité médiane supérieure à 328 000 km, surpassant de loin les meilleurs diesels disponibles sur le marché.

En vérité, une batterie de voiture électrique est fabriquée pour avoir une longévité supérieure à celle du véhicule lui-même. Les données indiquent qu'après avoir parcouru 200 000 km, la majorité des batteries maintiennent encore plus de 80 % de leur capacité initiale.

En ce qui concerne le moteur, le risque de panne est moindre comparé à un moteur à combustion interne. Pourquoi cela ? Un moteur électrique est d'une simplicité extrême comparé à une centrale thermique complexe : pas de courroie immergée dans l'huile, pas de particules microscopiques susceptibles d'endommager des bielles, simplement un rotor en rotation.

Si les voitures hybrides sont dans vos pensées, oubliez-les, leur fiabilité est encore plus catastrophique.