Injection d’eau sur Citroën Zx-Td

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Présentation d’une modification personnelle par dopage à l’eau dérivée du procédé « Pantone » et effectuée sur une ZX-TurboDiesel (1.9L, 92 Ch, 220000 km ) de 1992 ( réalisée entre août 2002 et avril 2004 par Christophe Martz, ingénieur mécanicien et Olivier, technicien motoriste exclusivement avec des moyens privés )

Cette réalisation a été faite par suite de la rencontre avec Olivier désirant expérimenter le système du dopage à l’eau sur sa propre Zx Turbo Diesel.

Apres quelques mois de pré-étude ( mesures de températures, de pression…) Olivier s’attela à la réalisation. Le prototype démarra quelques mois plus tard.

Depuis nous nous sommes consacré à l’amélioration du montage de base, de nombreuses questions ont pu trouver une réponse mais beaucoup d’incertitudes persistent…seule une vraie étude avec des moyens de laboratoire permettrait de les lever.

Pour avoir un aperçu du travail réalisé : plus de 1000 h de travail réparties sur 18 mois et plus de 20 000 messages ont été échangés afin de comprendre et essayer maitriser au mieux le système et l’adapter à notre prototype, ceci de manière automatisée.

La suite de cette page est une présentation de notre prototype.

Olivier et Christophe, le 20 mai 2004.

Etat actuel du développement

Voici quelques photographie de notre prototype, cliquez sur chaque photo pour l’agrandir.

1) Principe utilisé pour la modification. Il s’agit d’une simple injection « d’eau » en parallèle du circuit d’alimentation classique, sans aucune modification sur ce dernier.

Schéma issu du site
www.quanthomme.org

2) Double réacteur monté en dérivation du flux d’échappement. Dimensions : 2 fois 21/16 et tige de 14/300 mm.

3) Interieur de l’évaporateur préchauffé par liquide de refroidissement.

4) Double évaporateur pour mise à niveau constant.

5) Reservoir d’eau dans le coffre.

6) Aperçu du système de gestion électronique ( pour la version « 2 » )réalisé par relais automobile et modules divers.

Les performances

Voici les performances issues de la modification ( notre interprétation en italique ) :

Préliminaire, rappel des conditions d’essais :

Conditions d’essais :
1) Essais réalisés sur plus de 10 000 km. ( Les incertitudes liées aux variations climatiques ou de comportement de conduite sont donc exclues.)
2) Le système est enclenché pendant environ 80% du trajet ( environ 50 km ) des essais. ( Le reste du temps sont les phases de démarrage et/ou de ralentit )3) le trajet de test se divise de la manière suivante : 1/5 d’autoroute, 1/5 de ville, 2/5 de départementale et 1/5 de petites montagnes. ( Ces conditions de roulage sont donc représentatives d’une utilisation variée de la plage moteur du véhicule. Elles valident donc le procédé pour la plupart des utilisations automobiles. )

Performances du montage :

1) Puissance moteur (en origine, moteur neuf, données constructeur) :

-1000 m D.A.: 33.63 s. ( 34 s)
-Vitesse maximale : 190 km/h ( 185 km/h )
– 0 to 100 km/h : 11.43 s ( 12 s)

Les performances sont donc légèrement meilleures (ou sensiblement égales) à un moteur neuf sorti de la chaine de montage. Nous estimons à environ 5% le gain de puissance/couple.

2) Consommation moteur

– Origine (systeme off) : 7.2 L/100 km
– Modifié (système on) : 5.7 L/100 km
– Consommation d’eau : de 1 à 1.5 L/100km suivant les conditions météos (suivant T° et donc l’humidité ambiante)

Le gain en consommation est donc de l’ordre de 20% ( en supposant la puissance conservée ). Nous atteignons les performances des moteurs diesel injection haute pression de type HDI ou autre pour un coût bien moindre et surtout une technologie adaptable aux moteurs industriels existant. Ce qui n’est pas le cas de la technologie HDI.

3) Pollution moteur

Le seul test que nous avons pu réaliser est le test d’opacité des fumées à mi-régime et sans charge moteur.

Résultats : 1.8/m à 1.1/m, c’est à dire 40% de réduction.
( effectué avec un appareil homologué )

Une baisse de 40% des fumées noires est directement liée à une amélioration de la combustion dans le moteur. Les mécanismes liés à cette amélioration de la combustion par injection d’eau sont encore mal compris et nécessitent de plus amples investigations. En effet, la théorie (et la pratique) voudrait qu’une injection d’eau ( donc une baisse de la température de chambre ) dégrade la combustion et donc au contraire augmente les fumées noires. C’est d’ailleurs ce qu’on peut constater lorsque l’on veut baisser les Nox (oxydes d’azote) par injection d’eau : le taux en Nox baisse mais celui en imbrulés (donc fumées) augmente.

La suite ?

Le fait d’apporter de l’eau surchauffée dans le moteur améliore la combustion ce qui abouti a une augmentation du rendement du moteur de l’ordre de 20% et une baisse plus conséquente de la pollution. Nous supposons qu’un même gain ( voir superieur si certaines de nos hypothèses se confirment ) est possible sur moteurs de derniere génération injection directe haute pression ( essence ou diesel )

L’efficacité du procédé est donc validée…. mais ( compte tenu des moyens de particuliers dont nous disposons ) pas encore tout à fait maitrisé dans son intégralité !

Pour cela nous expérimentons actuellement une deuxième version, entièrement électronisée et où nous avons essayé de rendre indépendants le maximum de paramètres afin de mieux comprendre le procédé.

Nous pensons raisonnablement que nous avons atteind aujourd’hui les limites de développement du système avec nos moyens de particuliers. Nous sommes à la recherche de partenaires industriels ou universitaires souhaitant développer des applications autour de l’injection d’eau dans les moteurs thermiques. Car seuls des moyens industriels et/ou de laboratoire permettront d’aller plus de l’avant, de sans doute d’améliorer les résultats et dans tous les cas d’aller vers une compréhension de l’injection d’eau dans les moteurs thermiques..

Pour plus d’informations, voir les pages complémentaires :

Le rapport de fin d’études d’ingénieur
Les chiffres des Annexes du rapport
Les chiffres de la dépollution
A propos de Mr Pantone

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