Le projet turbosteamer initié par BMW permettra à terme d'améliorer la puissance et la couple d'un moteur à essence, en récupérant la chaleur non exploité par la transmission du véhicule.

Lors de la combustion, plus précisément pendant la phase d'explosion, la chaleur dégagée par la détonation qui se passe à l'intérieur des cylindres d'un moteur thermique est d'environ 2.000°C. En fonction de l'architecture des moteurs, cette énergie calorifique est évacuée soit à l'aide d'un circuit de refroidissement pour les moteurs disposant d'un radiateur, soit à travers un système de ventilation des parties réfractaires d'un moteur à refroidissement, en plus des 40% dégagés par l'échapement. Au total, c'est 70% d'énergie produite par un moteur à combustion interne qui sont perdus dans la nature.

Et si on arrivait à récupérer cette énergie? En la transformant en énergie mécanique, le rendement des moteurs va nettement s'améliorer et la consommation sera sensiblement réduite.

Penadant les années 1930, cette application a été testée sur un prototupe de locomotive: la kitson still. Le résultat était tout simplement phénoménal, car cette machine hybride qui combinait deux modules, un diesel et un autre vapeur, consommait 5 fois moins qu'une locomotive normale et affichait un rendement supérieur de 40%. Pourtant, ce projet a été abandonné pour des raisons de fiabilité et d'encombrement, d'autant qu'à l'époque le prix du baril de pétrole ne justifiait pas un grand investissement dans cette recherche.

Aujourd'hui, les ingénieurs de la marque bavaroise ont créé un nouveau système baptisé Turbosteamer et fonctionnant selon le principe de transformation d'énergie calorifique en énergie mécanique. En général, le fonctionnement de ce système se base sur le principe du moteur à vapeur: un fluide est chauffé pour former de la vapeur au sein de deux circuits. La vapeur produite par convulsion du fluide est utilisée pour augmenter le nombre de tours du moteur. Techniquement, le premier fournisseur d'énergie est un circuit à haute température faisant appel aux gaz d'échappement très chauds dégagés dumoteur à combustion interne et récupérés à travers des échangeurs de chaleur. Plus de 80% de l'énergie calorifique contenue dans les gaz d'échappement sont ainsi récupérés grâce à cette technique. La vapeur est alors directement menée à une unité d'expansion reliée au vilebrequin du moteur à combustion interne. C'est l'unité d'expansion qui se charge de la vapeur en mouvement cinématique, plus précisément en mouvement de rotation du vilebrequin. Idem pour la majeur partie de la chaleur résiduelle absorbée par le circuit de refroidissement qui à son tour devient un second fournisseur d'énergie pour le système Turbosteamer.

Ce système augmente réellement l'efficacité de tout l'ensemble mécanique de 15%. Ce système aboutit à doter le moteur d'une sorte de piston supplémentaire, mais sans que celui-ci ne soit actionné par la moindre détonation de carburant dans les cylindres. C'est uniquement la chaleur récupérée par le système Turbosteamer qui suffit à le mettre en mouvement. Ce dernier est ensuite associé aux autres mouvements alternatifs des pistons et des bielles qui entraînent le vilebrequin en rotation. Après des tests réalisés sur un moteur 4 cylindres de 1.8 litre, le turbosteamer est parvenu à réaliser des gains e puissance se chiffrant à 10KW et une amélioration de 20Nm pour le couple.