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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Lionel_fr

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 installés dans le monde notamment chez les routiers américains qui ne terissent pas d’éloges. Quand allez vous pulvériser ce tabou de l’hydrogène en France ? C’est réservé aux gens plus intelligents que vous ? (soit dit spécialement pour essayer de toucher un nerf.. s’il vous en reste..)

Mamouth

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

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

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 un plus sur de grandes pPAC a haute temperature mais cela reste mediocre Coimparez aux rendement des machines electriques 90 à 99 % suivant la puissance rendement des convertisseurs 94 à 99%, et cerise sur le gateau reversibilité ce qui est important dans les regimes variables, rendement charge + decharge des STEP 75% (85% dans le futur) des bbatteries Li 75 à 95% suivant les cycles Beaucoup de ceux qui n’ont pas eu une pratique de l’énergie oublient ce facteur fondamental “le rendement “qui dans un monde futur avec avec une énergie propre coûteuse sera essentieli

Olivia

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 dans la filière protonique. Cette récente technologie abaisse en plus de près de 200°C la température de fonctionnement par rapport à la solution par conduction via ions O2-. En outre en permettant l’usage d’alliages commerciaux elle diminue le coût de l’hydrogène produit. Il y a en outre un potentiel d’améliorations à venir. Donc filière par négligeable.

Lionel_fr

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. GDF abandonne le GNV, le STIF abandonne Aquazole, Hytane n’a pratiquement aucune retombée à ce jour mais l’industrie mondiale travaille sur H2. Il n’y a qu’un français pour s’ériger en faux contre ça. Bonne chance. En co-génération avec un ballon de baudruche et un moteur 4 temps de tondeuse , j’ai un rendement de +85% avec l’hydrogène, même pas besoin d’évacuer les gaz d’échappement, et le PWM est pratiquement la seule discipline que je maitrise professionnelement, le reste est bidouillé dans un garage!

Tech

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 individuelle pour la pollution réduite et pour se débarasser des monopoles et des taxes (un doux rêve, je sais ;o) a ecoeergie, le rendement quand on utilise une energie renouvelable qui sinon ne serait pas utilisée, (après amortissement de la construction )est donc infini!

Lionel_fr

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 après la sonde d’admission. Ce problème n’existe pas sur les moteurs d’avant 2000 qui ne possédaient pas de controle d’admission Si on reproduit le même principe avec de l’hydrogène stocké, le processeur d’admission doit être reprogrammé pour ajouter suffisament d’air pour permettre à l’HH de bruler. Il est facile de comprendre que si un tel système fonctionne, on n’a plus besoin d’injection du tout. Cela dit, il ne s’agit pas de rouler à l’hydrogène car la réserve embarquée est trop faible. Il s’agit d’ajouter un mélange air hydrogène au combustible ordinaire pour lui faire profiter d’une qualité unique de l’hydrogène : sa vitesse de combustion. L’hydrogène brule avant même que le carburant n’ait commencé à brûler ce qui uniformise l’allumage et supprime le phénomène de stratification dans la combustion des carburants liquides. C’est de cette manière que le moteur est dépollué. Mais à ce jour , les systèmes HHO ne sont pas reliés à l’accélérateur , la production d’HHO est constante et l’amélioration est très nette. Dans le cas d’une réserve de gaz embarquée, il faudrait sans doute commander la quantité d’HH injectée, mais le moteur fonctionne très bien sans hydrogène aussi. C’est donc le processeur d’admission qui fait tout le travail de flex et seuls les constructeurs peuvent vraiment reprogrammer ce controleur.

Lionel_fr

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 est donc très signifiante sur le fonctionnement du moteur. C’est le seul point qui doit faire l’objet d’un développement… software ! En effet tout le matériel requis est déja dans les moteurs , il faut juste le piloter correctement

seb

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 sont dynamités). Bon pour résumer mon avis sur ces intervention, certes l’énergie à besoin d’idées nouvelles, mais la théorie du complot et le new age ne nous sortira pas de l’ornière …

seb

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 sont dynamités). Bon pour résumer mon avis sur ces intervention, certes l’énergie à besoin d’idées nouvelles, mais la théorie du complot et le new age ne nous sortira pas de l’ornière …

Dan1

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

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 à moins de 100% en thermique.. en electrique carnot n’aide pas beaucoup. Mais avouez que c’est énervant de parler de ça avec des gourous à vieux bouquins poussiéreux, mettez donc une salopette et allez tester tout ça au garage. Et pourquoi pas avec un petit panneau solaire ? on en trouve à 20€ en cherchant bien. Mais une batterie le fera aussi bien Personne ne vous demande de compresser l’hydrogène ce qui est assez exigeant en terme de matos et de sécurité. Personnellement je compresse même dans un ballon de baudruche avec une réaction d’aluminium-acide qui fournit la pression et l’H2 sans risque si on dilue et qu’on refroidit. Mais depuis peu , j’ai reçu un merveilleux compresseur 200bar avec un tas d’accessoires dont je n’ai même pas testé le quart. Je serais donc très intérressé par un bon electrolyseur HH (sans “O”) , vous voudriez pas donner un coup de main au lieu de prècher dans les forums déserts ? Un bon design d’electrolyseur , c’est dans vos cordes non ? trouvez un peu d’INOX et une alim à découpage pour faire les tests … et revenez jouer avec nous vieux grincheux rats de bibliothèque , ça vous fera prendre l’air

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