Système d’émulsification eau-carburant diesel

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Système embarqué d’émulsification du carburant pour les diesels de grande cylindrée

Cette technique a été mise au point pour émulsifier le carburant Diesel et l’eau, sans employer de tensioactif. On approvisionne la pompe de l’injecteur du moteur avec l’émulsion ainsi obtenue, d’une teneur en eau variant jusqu’à 40 %, en fonction des besoins de l’utilisateur. L’émulsion est obtenue mécaniquement, par une hélice tournant à grande vitesse (plus de 7 500 tr/min) dans une chambre de mélange. Le carburant Diesel (y compris le carburant Diesel marin ou le mazout lourd) est pompé dans cette chambre à partir des soutes. L’eau y est ajoutée au moyen d’une électrovanne proportionnelle, commandée par un microprocesseur et le logiciel pour le faire fonctionner. Un signal envoyé au microprocesseur par un débitmètre situé dans la canalisation du carburant, détermine la quantité d’eau à ajouter au carburant en faisant varier l’ouverture de l’électrovanne. En aval du point d’injection de l’eau dans le carburant, l’hélice à haute vitesse entre en contact avec les deux liquides. L’agitation mécanique fragmente l’eau en fines gouttelettes. La dispersion de ces dernières dans l’ensemble du carburant constitue l’émulsion. Celle-ci sort de la chambre de mélange et entre dans la pompe d’injection d’où elle est dirigée vers les injecteurs individuels de carburant des chambres de combustion.

Pour aller à plein régime, une rétroaction à partir d’un capteur de vitesse entraîne la fermeture de l’électrovanne qui alimente la chambre de mélange en eau. La pompe de l’injecteur est désormais approvisionnée par du carburant Diesel à 100 %.

Comme environ 90 % du carburant circulant vers les injecteurs revient à la soute, il faut auparavant le désémulsionner. À cette fin, on se sert d’un séparateur centrifuge. L’eau est retournée vers le réservoir d’eau pour être réutilisée dans le processus d’émulsification, tandis que le carburant est retourné à la soute.

Cette technique entraînera les mêmes réductions de dégagements d’oxydes d’azote que celles qui ont été mesurées avec les émulsions obtenues avec un tensioactif, mais elle possède la souplesse supplémentaire lui permettant de donner au moteur toute la puissance voulue dans les situations critiques. Avec l’emploi de tensioactif, il y aura toujours une perte de puissance, due à l’eau ajoutée au carburant, parce que l’eau est dépourvue d’énergie thermique. En outre, par temps froid, la teneur en eau du carburant est préoccupante pour la circulation de ce dernier. Il n’est pas question, dans ces applications, d’entreposer du carburant émulsifié (carburant Diesel + eau + tensioactif) si on veut résorber les gaz d’échappement.

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