Les atouts de la technologie multi-carburants (Dual-Fuel)

L’IFP Energies nouvelles (IFPEN) mène actuellement des travaux de recherche pour évaluer le potentiel du concept Dual-Fuel, un procédé qui consiste à faire fonctionner un moteur thermique avec 2 carburants dont les propriétés physico-chimiques sont différentes.

Dans les grandes lignes, le Dual-Fuel est une technologie à fort potentiel permettant de réduire la consommation, les émissions polluantes et celles de CO2, en vue de répondre aux normes européennes Euro 6 et 7. Son développement à grande échelle pourrait d’après l’IFPEN contribuer à rééquilibrer la balance de consommation gazole/essence et à la montée en puissance de la filière gaz.

Si de nombreuses applications existent déjà avec la combinaison gazole/gaz, l’IFPEN compte aussi beaucoup sur les couples gazole/essence et gazole/éthanol. La technologie Dual-Fuel combine le potentiel de chacun des carburants. Ainsi l’association essence/gazole permet d’atteindre à la fois les niveaux de consommation proches des véhicules Diesel et les niveaux d’émissions des moteurs à essence.

Les deux carburants sont injectés dans des proportions différentes en fonction de la puissance demandée au moteur. Le gazole est utilisé pour initier la combustion comme dans un moteur Diesel classique, par auto-inflammation du mélange d’air et d’une petite quantité injectée de gazole. La combustion se propage ensuite au mélange air/essence, air/gaz ou air/éthanol selon le couplage. L’allumage de l’essence (gaz naturel, éthanol) est ainsi piloté par l’allumage du gazole, et non plus par une bougie comme dans un moteur à allumage commandé classique. La transition entre les deux régimes de combustion (auto-inflammation et propagation) fait actuellement l’objet d’études approfondies.

La technologie Dual-Fuel présente de nombreux atouts :

• La performance énergétique est proche de celle d’un moteur Diesel. Dans le cas de l’utilisation du gaz naturel, les émissions de CO2 peuvent être réduites jusqu’à 25 % par rapport au moteur Diesel.

• L’association de l’essence (gaz naturel ou éthanol) et du gazole permet de réduire les émissions polluantes (NOx et particules) et de s’affranchir d’un système complexe de dépollution. L’objectif est d’assurer la dépollution uniquement par un catalyseur 3 voies classique qui équipe déjà les véhicules à allumage commandé.

• Le bruit, l’encrassement et l’usure du moteur sont diminués

Des travaux de compréhension sont conduits sur les verrous à lever :

• les émissions de polluants (Hydrocarbures imbrûlés et CO) ;
• les instabilités aux faibles charges découlant du compromis entre délai d’auto-inflammation du gazole à faible charge et cliquetis à forte charge ;
• l’optimisation du rendement du système.

Les recherches portent également sur le contrôle moteur et le développement d’algorithmes avancés.

IFPEN a développé et breveté le système Dual-Fuel ICFB pour les véhicules légers et s’intéresse à l’application de ce concept aux poids lourds.

Malgré l’installation de deux systèmes d’injection et de deux réservoirs, cette technologie présente un intérêt économique. Elle ne requiert pas de développements techniques majeurs et contribue même à réduire certains coûts : "utilisation de systèmes de dépollution éprouvés, utilisation de systèmes d’injection Diesel simplifiés, absence de bougie pour l’allumage du carburant et moindre coût du carburant dans le cas d’une application gaz naturel."

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13 Commentaires sur "Les atouts de la technologie multi-carburants (Dual-Fuel)"

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Lionel_fr
Invité
Oui sauf que l’essence et le diesel ont la même provenance, le gaz est importé et son prix indexé sur le pétrole et l’ethanol souffre d’une limite infranchissable en terme de volume productible. L’hydrogène quant à lui est fabriqué sur place avec un excellent rendement et compte tenu de son stockage peut “éponger” les périodes creuses de consommation electrique. En outre, l’hydrogène profite des mêmes avantages que ceux décrits dans l’article (dépollution, bruit, t°, vibration, encrassement) en les multipliant par un facteur parfois infini : pollution nulle + dépollution de son co-carburant par exemple Des millions de systèmes HHO sont… Lire plus »
Mamouth
Invité

Je voudrais bien savoir quelles sont les spécificités du Dual-Flex ICFB car des moteurs qui tournent sur des mélanges gazole-éthanol ou gazole-méthane, il y en a déjà depuis longtemps.

alternotre
Invité

A ce compte là, pourquoi ne pas reprendre les travaux de pierre Clerget sur le dopage à eau des combustion diesel ??? Les document datent des années 30, mais, appliqués aux moteurs aviation, cette approche était très prometteuse. C’est bizarre…

ecoenergie
Invité
Pourquoi l’hydrogène a-t-il du mal à percer lors qu’il est soutenu par des firmes qui utilisent deja ses remarquables priopriété pour la chimie et autres applications ? Parce que les rendements de transformation, electrolyse ou decomposition a HT,70 à 85% stockage (compression) 60 à 90% et transformation en une autre forme d’énergie sont mêdocres sinon faibles Rendement d’un moteur thermique a hydrogène pour une voiture ?? et pas rendement au banc a l’optimal rendempent moyen Combien ? 15%% 25 % ? Rendement d’une PAC quand on ne recupère pas la chaleur due aux pertes ? 45% mesuré sur ,les voiture… Lire plus »
Olivia
Invité
La production massive d’hydrogène propre par la voie protonique a un rendement de plus de 85%. De plus elle est très intéressante car elle requiert des températures plus faibles (de l’ordre de 600°C) que la conduction par ions O2-. À de telles températures il y a une bonne conductivité des protons avec utilisation de matériaux peu onéreux et fiables. Cette électrolyse effectuée sous pression (entre 50 et 100 bars) est efficace et les principaux paramètres des électrolyseurs sont améliorés : on produit des quantités d’hydrogène notables avec un niveau de courant bien supérieur à ce qui avait été fait précédemment… Lire plus »
Lionel_fr
Invité
Olivia : qui que vous soyez, de quelque planète que vous veniez , vous avez mon respect. Pourquoi HH ? parce qu’il est rustique , omniprésent , substituable à l’électricité, au fuel. Accessoirement parce qu’il a déjà été selectionné par l’industrie mondiale. L’electrolyse sous pression en utilisant de l’inox, un signal carré à fronts verticaux en PWM et températures élevées donne des rendements > 90% Outre le rendement, la capacité à supporter des volumes colossaux n’a pas d’équivalent à ma connaissance , les STEPS ne comptent pas, je fais dans l’énergie, stériliser un département entier n’entre pas dans mes compétences.… Lire plus »
Tech
Invité
donc on nous propose 2 carburants aulieux d’un.si je comprend bien “Les deux carburants sont injectés dans des proportions différentes en fonction de la puissance demandée au moteur” cela veut dire que la consommation étant différente suivant l’usage, les reservoirs vont se vider à des vitesses différentes et il faudra donc re remplir un reservoir avant l’autre 2 fois plus d’arrêts avec les consommations associées et la contrainte de disposer des 2 carburants! de ce coté le flexfuel ‘très répandu au Brésil) est bien meilleur, la carburation s’adapte suivant le taux! mais je préfèrerai l’hydrogène, avec la possibilité de génération… Lire plus »
Lionel_fr
Invité
Les millions de systèmes HHO qui tournent dans le monde ne sont pas connectés au régime moteur. La puissance appelée sur l’alternateur est constante quel que soit le régime et les plus gros atteignent 12l/mn de HHO. Il n’y a aucun flexfuel , aucune modification de la carburation. Le mélange O+HH est injecté dans l’admission après le filtre à air. Le seul problème dans ce cas est le processeur d’admission qui détecte le surcroit d’oxygène et diminue automatiquement l’air admis. Ce mécanisme supprime l’intéret du HHO car le mélange résultant est trop riche. Les seules solutions consistent à injecter HHO… Lire plus »
Lionel_fr
Invité
Je précise que dans le cas de l’electrolyse, le rapport oxygène/hydrogène est parfait, il reconstituera à la combustion l’eau dont il est issu. Il n’y a donc aucun composant pour faire varier ce rapport. Dans le cas de l’hydrogène embarqué. On n’embarque pas d’oxygène qui doit être prélevé dans l’atmosphère comme dans tous les moteurs. Par contre le rapport HH/air requiert obligatoirement un composant pour assurer les proportions. Cest exactement ce que fait un processeur d’admission pour calculer la quantité de carburant à injecter dans la chambre ou à l’inverse, la quantité d’air admis La différence HHO / HH embrarqué… Lire plus »
seb
Invité
Heu … je ne veux pas remettre en question vos compétences mais comment faites vous un bilan complet du rendement de votre tondeuse dans votre garage ? Sinon je crois effectivement que vous venez de faire faire un grand bon en avant à la thermodynamique en dynamitant le cycle de Carnot (meilleur rendement théorique d’un moteur). Pour ce qui est du PWM, en consultant les sites qui y sont consacrés je m’aperçois que vos rendement sont encore faible car certains clament des rendement supérieur à 100 (là c’est Lavoisier et son “rien ne se perd, rien ne se crée” qui… Lire plus »
seb
Invité
Heu … je ne veux pas remettre en question vos compétences mais comment faites vous un bilan complet du rendement de votre tondeuse dans votre garage ? Sinon je crois effectivement que vous venez de faire faire un grand bon en avant à la thermodynamique en dynamitant le cycle de Carnot (meilleur rendement théorique d’un moteur). Pour ce qui est du PWM, en consultant les sites qui y sont consacrés je m’aperçois que vos rendement sont encore faible car certains clament des rendement supérieur à 100 (là c’est Lavoisier et son “rien ne se perd, rien ne se crée” qui… Lire plus »
Dan1
Invité

Lionel n’est pas prisonnier de la pensée unique comme les ingénieurs besogneux qui s’interdisent de dépassser Carnot. D’accord, en théorie un moteur thermique ayant une température interne maximale de 900°C avec un air extérieur à 20°C ne peut pas dépasser 75% de rendement. En pratique c’est beaucoup, beaucoup moins. ça, c’est ce que des millions d’ingénieurs croient depuis deux siècles. Mais Lionel travaille déjà sur des rendements de tondeuse à gazon à baudruche avec 85% de rendement. Et pour Lavoisier, c’est pareil. il faut penser “en dehors de la boîte”…. et là avec Lionel on est servi !

Lionel_fr
Invité
Pourquoi ne feriez vous pas une expérience ? Les sceptiques professionnels qui défendent les intérets d’un major concurrent abondent dans les parrages, on en a trop ici. Mais tout ça , c’est des mots, du blabla, de la bouillie pour les rats. Si vous avez quelque chose à dire sur l’électrolyse en PWM, vous êtes sympa de prendre une arduino à 15 balles ou un 555 et un fer à souder et vous testez vos croyances païennes dans de l’eau salée avant de venir les prècher ici. C’est un forum sérieux Question rendement , il est presque étonnant qu’on arrive… Lire plus »
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