LE MOTEUR EN QUELQUES MOTS...

TIM 03 est propulsée par un moteur monocylindre de 28 cm3 à 4 temps fonctionnant à l’essence sans plomb 95. Il est muni de 2 soupapes à double arbre à cames en tête. La gestion de l'alimentation en carburant se fait par injection électronique. Il développe une puissance de 0,5 ch. et un couple de 1,6 N.m.

La particularité essentielle de ce moteur est qu’il fonctionne sur le principe de la détente prolongée. Ainsi, le rendement global est amélioré de 25% par rapport à celui d’un moteur 4 temps classique.

En effet, le rendement d’un moteur dépend principalement des pertes de chaleur par conduction entre les gaz brûlés et la paroi de la chambre à combustion. Un bon rendement est plus facile à obtenir si le moteur a une grosse cylindrée; en effet, si le moteur est petit, la chaleur est proche des parois, qui vont donc se réchauffer plus vite que pour une cylindrée supérieure.

Ainsi, un moteur 20 fois plus gros que nécessaire sera 20 fois plus puissant, mais on ne l’utilisera pas en continu car la voiture prendrait trop de vitesse et ceci engendrerait une forte augmentation des pertes aérodynamiques évoluant comme le carré de la vitesse.

Pour produire l'énergie mécanique à peine suffisante pour amener la voiture à une vitesse moyenne de 30 km/h, on utilisera donc le moteur seulement 1/20° du temps. Ceci nous amène, sur un tour de circuit à Nogaro, à mettre en route le moteur 4 fois pendant quelques secondes seulement. Sur la totalité de la course, le moteur fonctionne à peine 3 minutes et 30 secondes pour une course de plus de 50 minutes!

PAS DE REFROIDISSEMENT

Comme le moteur est plus longtemps arrêté qu’en marche, il ne faut pas le refroidir, mais au contraire essayer de conserver au maximum la chaleur au sein du moteur par calorifugeage. Un moteur chaud consomme moins qu'un moteur froid car la pression et donc le travail mécanique fourni croît avec la température.

En effet, le principe est de « piéger » la chaleur dégagée par l’explosion à l’intérieur du moteur pour qu’à chaque démarrage ce dernier conserve la même température.

A cet effet, la partie supérieure du piston et l’intérieur de la culasse sont recouverts d’une fine pellicule de céramique, ce matériau offrant une bonne isolation thermique.

Le moteur est enmitouflé dans une enceinte en mousse elle même recouverte par une coque. Une fois le moteur enfermé dans son "coccon", on ne distingue plus qu'une boîte noire.

Le moteur est entouré d'une enceinte contenant de l'eau servant à maintenir le le moteur chaud. Le règlement nous impose d'employer comme liquide refroidissement de l'eau ordinaire à la pression atmosphérique. L'inconvénient est que dans ces conditions, l'eau va se mettre à bouillir à 100°C et va donc s'évaporer au cours de la course ce qui implique la présence d'un réservoir et donc de la masse supplémentaire. Pour palier à ce problème tout en respectant le règlement, un petit réservoir formé par un atomiseur sert de vase à expansion afin de collecter l'eau évaporée et de la recondenser pour ensuite la réinjecter dans le circuit. Ainsi, plus une goutte d'eau n'est perdue...

LA DETENTE PROLONGE: PREMIER PRIX DE L'INNOVATION EN 1998...

La particularité de ce moteur est l’utilisation de la détente prolongée. Sur un moteur classique de 28 cm3, on obtient un rendement de 20 à 25%, alors que la détente prolongée procure un gain de rendement de 25%. Nous atteignons grâce à ce principe un rendement record de 33%.

En effet, sur un moteur 4 temps classique, lorsque la détente est terminée, il subsiste dans la chambre à combustion de la pression qui pousse sur le piston. La chaleur contenue est alors rejetée vers l’extérieur par le pot d’échappement. Le but est de récupérer cette énergie potentielle perdue en permettant au piston d’aller plus loin, autrement dit d’avoir une course du piston plus importante à la détente.

LA MISE AU POINT: UN TRAVAIL MINUTIEUX ET FRUCTUEUX!

Le moteur est mis au point sur un banc d’essai qui permet de recréer le comportement de la voiture sur la piste (même inertie totale, même équipement et même implantation du moteur et de la transmission aux roues). Ce banc permet de mesurer avec précision le débit d’essence et ce pour chaque réglage.

L'ALIMENTATION PAR INJECTION: VIVE L'ELECTRONIQUE!

Grâce au partenariat de la société SIEMENS Automotive SA de Toulouse, nous utilisons une alimentation à injection électronique indirecte. Cette technologie permet de diminuer la consommation de carburant tout en améliorant les performances globales du moteur.

Plutôt que d'utiliser une pompe à injection comme sur la plupart des voitures consommant de l'électricité et rajoutant de la masse, l'astuce consiste à mettre sous pression une bouteille en plastique avec de l'air comprimé à 5 bars (limite imposée par le règlement) qui va servir à injecter le carburant dans la chambre à combustion via l'injecteur.

Un calculateur mesure le nombre d'impulsions à chaque run et comme l'on connaît les temps d'injection et le débit de carburant à chaque impulsion, on peut calculer la consommation à chaque run.