Injection d’eau dans les moteurs SAAB

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Injection d’eau par SAAB

Rédigé par David Scott dans Automotive Engineer, traduit et adapté par Christophe Martz.

 

Automotive Engineer
Automotive Engineer, Vol. 21, No 1, Février-mars 1996

Selon Saab, l’injection d’eau est favorable à la dépollution.

L’injection d’eau n’a rien d’une nouveauté, pendant la 2ième Guerre Mondiale elle a été utilisé pour augmenter la puissance des avions à moteur à pistons.

Maintenant Saab a remis à jour cette vieille technologie, non plus pour augmenter la puissance mais pour maitriser les émissions polluantes, ceci notamment durant les demandes de fortes charges ( hautes vitesses ou fortes accélérations ).
Il a été demandé à ce que le moteur 2.3L Ecopower de 4 cylindres marche à la stœchiométrie ( lambda = 1 ) dans toutes les conditions de roulage.

Le Dr Per Gilbrand mène des expérimentations trés prometteuses dans ce domaine. Il est directeur du département  »
« Drive Line Concepts » à Sodertalje en Suède. Ce département était responsable des travaux sur les moteurs Turbocompressé pour le constructeur Saab.

Mr Gilbrand prétend que l’injection d’eau peut réduire la consommation de carburant de 15 à 25%, ceci avec une baisse significative des émissions HC et Nox. L’installation sur un véhicule est simplifiée en utilisant simplement le réservoir du lave glace, ce qui limite l’installation du système à un simple injecteur pompe qui alimente les 4 cylindres.

Système d'injection d'eau
Système injecteur d’eau

« L’eau du lave glace est déjà antigel grâce à l’alcool, ce qui donne un (petit) bénéfice supplémentaire en tant que carburant secondaire » explique Mr Gilbrand. « En plus de refroidir les chambres de combustion à hautes vitesses, l’injection d’eau protège également le pot catalytique de toute surchauffe ».

Le système n’est opérationnel que durant la phase d’accélération maximale et lorsque la voiture dépasse les 220 km/h. L’injection d’eau dans le collecteur d’admission est gérée électroniquement par le système Trionic 32 bits de régulation de Saab. Ainsi le système est directement lié à la demande de puissance.

Puissances avec et sans injection d'eau
Graphique des puissances en émissions polluantes limitées avec et sans injection d’eau

La sonde Lambda mesure la teneur en oxygène de l’échappement et permet de calculer les quantités d’air et de carburant optimales admises dans le moteur. Sa fonction est de maintenir le mélange au meilleur ratio.

L’injection d’eau n’intervient que lorsque la vitesse du moteur est supérieure à 3000 tr/min. Les graphiques joints montrent quel gain de puissance elle permet tout en maintenant les émissions à un niveau réduit. Ainsi sans injection d’eau, la puissance chuterait rapidement au delà d’un certain point pour conserver le taux de pollution en dessous de certaines valeurs. La consommation de « lave glace » est montrée sur le 2ieme graphique.

Les consommations d’eau semblent assez importante compte tenu des débits injectés mais Gillbrand réplique que comme l’injection ne se fait que par intermittence ( et à haute vitesse ), la capacité de ce réservoir n’est pas un réel problème.

Débits d'eau injectée
Débits d’eau injectée par le système

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