Mesures de la dépollution d’un moteur pantone

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Voici les relevés de dépollution effectués durant mon Projet de Fin d’Etudes sur un appareil homologué SAGEM OPTIMA 5040. Ce projet est disponible sur cette page.

montage pantone

1) Remarques préliminaires :

1) Comme vous pourez le constater ces relevés ont été effectués dans un centre de Controle Technique Automobile. Cela traduit les difficultés matérielles rencontrées durant ce projet : il m’a fallu en effet déplacer ( avec mes propres moyens ) le banc d’essai pour effectuer ces mesures ( durant un week-end ). Malgré ce qu’on pourait penser, une école d’ingénieur n’est pas forcément bien équipée !

2) Ces mesures ne sont pas celles qui ont été exploitées dans le rapport. En effet, quelques semaine après, nous avons réussi à obtenir un analyseur 4 gaz à l’ENSAIS. Ceci explique les différences de chiffres que vous aurez peut être constaté. Sur ces relevés, la puissance n’a pas pu etre mesurée précisément. Je disposais simplement d’une charge résistive électrique variable de 0 à 1500 W ainsi que d’un fréquence-mètre pour mesurer la vitesse de rotation. La dénomination « Pleine puissance » correspond donc a 1500 W et non pas 4000 ( puissance nominale du groupe ).

3) Ces mesures datent de Juin 2001…plus de 3 ans se sont écoulés et strictement aucune proposition de R&D sérieuse ne m’a été proposée ! Lorsque j’ai contacté l’ADEME je n’ai eu aucune réponse constructive ! Un ingénieur du BE de Renault a simplement été méprisant avec le système et moi même, à la limite des insultes.

4) Pour chaque relevé, je ferais de brefs commentaires, les votres sont les bienvenus dans les réactions ci-dessous. Pour plus de détails il vous faudra lire mon rapport.

5) La taille de chaque fichier est assez conséquente ( 200 Ko ) pour conserver une lisibité maximale. Nous nous excusons auprés des connections bas débit…

6) Il est regretable de n’avoir pas les chiffres de dépollution en configuration 100% origine. Ceci n’a pu etre réalisé pour des raisons matérielles.

7) Ces relevés sont donc plus qualitatifs que quantitatifs. D’une manière générale des analyses massiques ramenées à l’énergie produite seraient bien plus intéréssantes….Mais cela nécessite les moyens industriels bien plus importants que je n’avais ( et n’ai ) pas…

8) D’un point de vue purement scientifique il faut absolument avoir à l’esprit les 3 points suivants lors de la lecture de ces relevés :

a) Une grandes partie de la dépolution vient sans doute de la gazéification presque parfaite du mélange. Juste avant la combustion, nous ne sommes plus en présence d’un brouillard mais d’un gaz. Néanmoins les essais sans tige tendent à prouver qu’autre chose se passe : la tige favorise le réchauffage des gaz donc contribue à une meilleure gazéification.

b) La solution du bulleur utilisée à l’époque n’est pas la plus judicieuse car ce ne sont que les parties les plus volatiles de l’essence qui s’évaporent et donc qui brûlent. Qui dit parties plus volatiles dit forcément meilleure combustion et dépollution. De plus on appauvrit ainsi l’essence ( jusqu’à diminuer son PCI par 2 ).

c) Suivant la technologie interne de l’analyseur il est possible ( mais pas certain ) que les résultats affichés soit éronés par :
– le fait qu’on ne brule plus de l’essence
– la présence d’un exces de vapeur d’eau dans les gaz d’échappement.
Je pense que ce dernier point remarque est surtout valable pour le bilan carbone.

Malgré ces 3 points, les résultats sont tout de même assez extraordinaires notamment au niveau de l’effet de l’eau sur la dépollution ( on arrive a 000 ppm ) et les gaz d’échappement sont plus propres que l’air du garage sur ce polluant.

2) Les relevés

Pour chaque mesure, un scan du relevé de l’appareil de dépollution a été fait, il se présentent tous sous cette forme :

Cliquez sur le titre de chaque mesure pour voir les relevés.

I) Pollution fonctionnement carburateur et réacteur en tant que pot d’échappement ( se reporter à l’étude complète pour plus de détails )

a) Régime de ralenti. Relevé 1.
b) Régime de ralenti. Relevé 2.

Les chiffres au ralenti : CO = 4,5 % CO2 = 1.7%, ppm HC = 7000, O2 = 13%.

c) Mi-Régime.

Les chiffres à mi-régime : CO = 5.04 % CO2 = 1.9%, ppm HC = 8200, O2 = 13.7%.

d) Pleine puissance. Relevé 1.

e) Pleine puissance. Relevé 2.

Les chiffres en pleine puissance : CO = 6.4 % CO2 = 3.6%, ppm HC = 3850, O2 = 11.4%.

Notre analyse : ceci traduit une combustion trés mauvaise ( même pour un petit moteur essence « non dépollué » par rapport au moteurs automobiles ). Ceci vient sans doute du fait du « pot-réacteur » qui n’est plus « accordé » au moteur et de légères modifications sur l’admission. De plus le pot entièrement d’origine se situe en fin de chaine d’échappement. Une supression à l’échappement est donc certaine. La modification du système d’échappement ne favorise donc pas la combustion !

II) Pollution fonctionnement « Pantone » dans diverses configurations ( se reporter à l’étude complète pour plus de détails )

a) Régime de ralenti.

Configuration : injection d’essence via le réacteur sans adition d’eau.

Les chiffres au ralenti : CO = 0.7 % CO2 = 4.6%, ppm HC = 88, O2 = 13.6%.

b) Pleine charge.

Configuration : injection d’essence via le réacteur avec adition d’eau.

Les chiffres à pleine charge : CO = 0.03 % CO2 = 6.4%, ppm HC = 95, O2 = 11.9%.

c) Charge a 1000W réglages optimum.

Configuration : injection d’essence via le réacteur sans adition d’eau. Réglages optimum.

Les chiffres à 1000 W : CO = 0.06 % CO2 = 6.2%, ppm HC = 000, O2 = 12.2%.

d) Essai comparatif avec ou sans injection d’eau : Vanne eau fermée.

Configuration : Charge constante sur bulleur essence. Vanne eau fermée.

Les chiffres vanne eau fermée : CO = 0.80 % CO2 = 6.9%, ppm HC = 033, O2 = 10.5%.

e) Essai comparatif avec ou sans injection d’eau : Vanne eau ouverte.

Configuration : Charge constante sur bulleur essence. Vanne eau ouverte.

Les chiffres vanne eau ouverte : CO = 0.01 % CO2 = 6.2%, ppm HC = 000, O2 = 12.1%.

III) Autres configurations

a) Diesel dans bulleur. Regime ralenti.

Configuration : Essence remplacée par Gasoil dans bulleur. Pas d’injection d’eau. Regime ralenti.

Les chiffres Gasoil ralenti : CO = 0.15 % CO2 = 3.3%, ppm HC = 2500, O2 = 15.9%.

b) Diesel dans bulleur. Regime stabilisé.

Configuration : Essence remplacée par Gasoil dans bulleur. Pas d’injection d’eau. Charge maximum « possible » ( c’est à dire assez faible, 500 W environ )

Les chiffres Gasoil charge « max »: CO = 0.45 % CO2 = 7.0%, ppm HC = 1600, O2 = 7.2%.

c) Essai sans tige. Ralenti.

Configuration : Tige enlevée du réacteur. Regime de ralenti. Pollution minimale atteignable.

Les chiffres sans tige. Ralenti. : CO = 0.2 % CO2 = 3.5%, ppm HC = 3100, O2 = 16.3%.

d) Essai sans tige. Essence seule.

Configuration : Tige enlevée du réacteur. Charge max 1500 W. Pollution minimale atteignable sans injection d’eau.

Les chiffres sans tige charge 1500 W sans injection d’eau : CO = 4.2 %, CO2 = 7.6%, ppm HC = 350, O2 = 6.2%.

e) Essai sans tige. Essence et eau.

Configuration : Tige enlevée du réacteur. Charge max 1500 W. Pollution minimale atteignable avec injection d’eau.

Les chiffres sans tige charge 1500 W avec injection d’eau : CO = 7.4 %, CO2 = 6.1%, ppm HC = 260, O2 = 5.6 %.

IV) Autres mesures

a) Mesure dans pot d’échappement. Moteur arrété.

Configuration : Moteur arrété après essai en carburateur.

Les chiffres « dans pot » : CO = 0.01 %, CO2 = 0.00%, ppm HC = 1720, O2 = 20.6 %.

b) Mesure Air Ambiant.

Configuration : Air ambiant dans garage de control technique. Mesure effectué a 3 m du banc d’essai.

L’air ambiant du garage : CO = 0.00 %, CO2 = 0.00%, ppm HC = 39, O2 = 20.9 %.

Notre analyse : l’air ambiant est plus « pollué » que l’échappement en configuration pantone lors des meilleurs résultats. Que dire de plus ?

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