Installé sous le capot d'une Qoros 3 Hatchback (berline 5 portes) faisant office de démonstrateur technique, ce moteur très innovant a été développé en partenariat par le constructeur chinois fondé par Geely et Israel Corporation avec la société FreeValve AB, filiale du constructeur suédois de supercar Koenigsegg.

240 chevaux

Ce moteur QamFree est une évolution du 4 cylindres 1.6 turbo essence à injection indirecte initialement conçu par le très réputé bureau d'étude autrichien AVL. Les chiffres annoncés par Qoros et FreeValve AB après modification sont impressionnants : le couple passe de 220 à 320 Nm (+ 45 %), la puissance passe de 156 à 240 ch (+ 47 %), les émissions polluantes (HC, CO etc) sont réduites en moyenne de 35 %, enfin la consommation normalisée est réduite d'un litre aux 100 km et donc les émissions de CO2 sont abaissées 22,5 g/km de 150 à 127,5 g/km (- 15 %).

Allégé de 20 kilos

Pour parvenir à ces résultats, la principale évolution apportée se situe au niveau de la culasse, dont la distribution classique actionnant les soupapes au moyen d'arbres à cames a été remplacée par un système pneumatique (air sous pression). Les avantages revendiqués par FreeValve sont nombreux. Pour commencer sur le plan de l'architecture, la suppression des arbres à cames permet une réduction de 50 mm en hauteur du moteur, et de 70 mm en longueur grâce à la disparition de la courroie et des poulies d'entraînement. Le système FreeValve permet aussi un allègement de près de 20 kg.

Diagramme optimal

Mais le gain le plus important est ailleurs, autorisé par la totale liberté de diagramme de distribution qu'il autorise : le moment, la vitesse et l'amplitude de levée de chaque soupape peuvent être choisis de manière optimale en fonction des circonstances non seulement pour dépasser les compromis habituels devant être tranchés lors de la conception d'un nouveau moteur entre couple, puissance, consommation et émissions polluantes, mais aussi pour inventer de nouveaux usages du système de distribution encore jamais explorés jusque-là.

Moteur simplifié

Pour commencer, le papillon d'admission peut être supprimé, la quantité d'air admise étant modulée directement au niveau de chaque soupape d'admission ce qui permet de supprimer les pertes par pompage avec, à la clé une réduction de 4 à 5 % de la consommation. La qualité de combustion peut aussi être améliorée en spécialisant le dessin de chacun des deux conduits d'admission de chaque cylindre (l'un pour les faibles charges, l'autre pour les fortes). Même spécialisation à l'échappement : pour chaque cylindre seul un des deux conduits alimente la turbine du turbompresseur, l'autre le court-circuitant pour aller directement vers le catalyseur. La répartition variable entre ces deux flux permet non seulement de supprimer la wastegate du turbocompresseur et de réduire la contrepression à l'échappement (au bénéfice du rendement) mais aussi d'abaisser les coûts en supprimant le précatalyseur, car le catalyseur principal atteint sa température de fonctionnement beaucoup plus rapidement puisqu'on peut court-circuiter le turbo lors des démarrages à froid. En outre, la désactivation totale de chaque cylindre est possible à tout moment.

Taux de compression augmenté

Enfin, la possibilité de balayer les chambres de combustion avec de l'air frais pour les refroidir permet d'augmenter considérablement le taux de compression du moteur (de 9,5 à 12:1) sans risquer de voir apparaître le phénomène de cliquetis. Et tout ceci avec une simple injection indirecte, ce qui devrait affranchir ce futur moteur d'avoir à s'équiper d'un filtre à particules lorsqu'il sera commercialisé. Car contrairement aux précédentes tentatives de distributions sans arbres à cames (Lotus, Valeo, etc), le moteur QamFree est bien destiné à être produit en série. Nous reviendrons bientôt sur les prochains développements de ce projet.



