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29 octobre 2009 4 29 /10 /octobre /2009 10:54


Voila une invention qui semble très prometteuse, un carburant moins cher qui pollue moins! Alors pourquoi ne s'est il pas développé à plus grande échelle? Et est on sûre que ce dispositif fonctionne réellement?


L'article de Wikipedia sur le sujet est incroyablement mauvais! Les explications avancées pour expliquer le fonctionnement du moteur Pantone sont totalement fantaisistes. De plus l'article commence en disant que "aucune étude scientifique, aucune publication n'a permis de démontrer la réalité des performances annoncées" ce qui est totalement faux comme nous allons le voir. Il existe de nombreuses études sur le sujet encore faut il se poser les bonnes questions. La plupart des explications tournent autour du fameux dispositif de Pantone : un tube chauffé par les gaz d'échappement ou le carburant est mélangé à de l'eau et chauffé avant injection. Toutes sortes de réactions physico-chimiques sont alors avancées pour expliquer ce qui se passe dans ce "tube magique" (électrolyse, plasma électrique, influence du champ magnétique terrestre??). La réalité est beaucoup plus simple, il ne se passe rien d'autre  dans ce tube que ce que j'ai dit plus haut (i.e. le carburant est chauffé et mélanger avec de l'eau). C'est suffisant pour diminuer la pollution et améliorer le rendement du moteur.  L'élément clé  qui permet d'appréhender cette technologie c'est uniquement la présence d'eau dans la chambre de combustion le système Pantone permet l'injection d'eau dans un moteur essence (via le carburateur) et le système Gillet-Pantone pour le moteur diesel (via l'injecteur).

 

Les propriétés explosives des émulsions d'eau dans le gazole ont été abondamment étudier depuis longtemps avant internet! Lors du développement des premiers moteurs à explosion interne (moteur à explosion), entre 1830 et 1890, plusieurs inventeurs connaissent  de graves accidents. Certains songent alors à injecter de l’eau dans la chambre d’explosion pendant la phase de compression. La première application d’une injection d’eau dans un moteur à essence remonte à 1895 quand l’ingénieur M.P. Viet qui travaillait chez De Dion Bouton à la réalisation d’un moteur à essence d’automobile utilise l’eau comme un adjuvant à l’essence, de manière à mieux contrôler l’explosion de celle-ci. 

 

L'automobile De Dion Bouton. Wheeeeeeeeee!!!!

 

Dès 1901, grâce à l’injection d’eau, Pierre Clerget (avec ça jolie moustache) pouvait doubler la puissance d’un moteur diesel, diminuer la fumée émise, et adoucir le régime du premier moteur diesel français (très rare à l'époque).

 

        

Le moteur Vernet, 1900. Cylindrée : 9,114 litres. Alésage : 180              Pierre Clerget en 1908
mm, course : 360 mm. Régime : 300 tours par minute. Puis-
sance effective avec du gasoil : 14,35 ch. Rendement thermi-
que : 0,23. Puissance obtenue avec un mélange gasoil – eau :
23,35 ch. Rendement thermique : 0,60. Consommation : 225
grammes de gasoil et 22 grammes par cheval et par heure.

 


Les travaux sur l’injection d’eau dans les moteurs d’avion ont repris, de façon intensive, lors de la deuxième guerre mondiale, dans le but d’augmenter la puissance des moteurs d’avion, pour être capable de décoller sur de courtes distances. Il s’agissait de pouvoir augmenter la puissance du moteur sans l’endommager, en utilisant le dopage à l’eau pour éviter la surchauffe. Le F4U Corsair avait un moteur de 1850 hp au début, qui est passé à 2450 hp lorsqu’on l’a équipé d’un système d’injection d’eau vers la fin de la guerre.

 

L’injection d’eau a également été utilisée dans les moteurs des voitures de course F1, dans les années 1980, toujours pour augmenter la puissance des moteurs sans les détruire. Ces systèmes ont ensuite été interdits pour éviter une trop grande escalade dans la puissance des moteurs.

 

Plus récemment, en 2006, le professeur Tajima de l’université de Kanagawa au Japon a développé une émulsion stable de 30% d’eau dans 70%  de carburant diesel, son équipe a testé leur carburant SEF (Super Emulsion Fuel) avec un camion à ordure de 30 tonnes. Ils ont ainsi pu vérifier une diminution de plus de 95% des particules de suie, une diminution de 70% à 80% des oxydes d’azote, et de 10% à 15% de la consommation d’essence. Deux compagnies offrent des systèmes qui émulsifie à la demande de l’eau et du carburant diesel, (pour les navires) sans avoir à l’acheter pré-émulsifié. Ils ont un réservoir séparé pour les deux. Il s’agit de Cotefco et Sea to Sky Pollution Solutions. La ville de Vitry-sur-orme a équipé sont parc automobile de système Gillier-Pantone et  les bus londoniens utilisent du carburant ASPIRA contenant 10 % d'eau. Mais en France c'est probablement les agriculteurs qui utilisent le plus souvent ce système, parce que ça consomme un tracteur!

 

Un tracteur équipé du dispositif Gillier-Pantone


Ceci étant dit, essayons tout de même d’y voir un peu plus clair. La première chose qu’il faut crier haut et fort c’est qu’un moteur équipé d’un dopage à la vapeur d’eau N’EST PAS UN MOTEUR À EAU. C’est toujours l’énergie du carburant (essence ou diesel) qui fait tourner le moteur. Il semble bien que le gain en efficacité du moteur, dû à ce système de dopage à la vapeur, soit occasionné :

- par une récupération de l’énergie thermique qui serait normalement perdue par les gaz d’échappement et l'échauffement du moteur (l'eau étant un excellent calo-porteur)

-  par un décrassage de la calamine des moteurs.

-  par une amélioration de la combustion du carburant (mise en évidence par la baisse dramatique des imbrûlés)

 

La meilleur combustion s'explique grâce à un phénomène de micro-explosion aboutissant à une atomisation plus efficace du carburant. Ci-dessous un schéma explicatif du carburant ASPIRA mie au point par  BP et utilisé dans les bus londoniens.

 

 

Enfin, certains sites évoquent un phénomène d'électrolyse de l'eau, à haute température et haute pression il peut y avoir décomposition de H2O en H2 et O2 qui peuvent alors servir de carburant ou de comburant. Mais je suis très sceptique, car l'énergie nécessaire à l'électrolyse de l'eau est égal à l'énergie de combustion de l'hydrogène et de l'oxygène donc le bilan de cette réaction (si elle a lieu) sera de toute façon thermodynamiquement neutre. A moins que de l'on considère la cinétique de réaction de l'hydrogène beaucoup plus rapide que celle d'une particule de carbone (ou d'une gouttelette d'hydrocarbure), dans ce cas cette réaction (l'électrolyse de l'eau) peut catalyser la combustion du carburant principale (le carbone) mais ça reste à prouver...

 

C'est donc la présence d'eau dans le carburant qui a elle seule permet de réduire la pollution et d'améliorer le rendement (meilleur vaporisation à plus faible température), le dispositif Pantone ne sert probablement qu'à augmenter la quantité d'eau injecté qui doit alors être chauffé pour que le carburant conserve son caractère explosif. Certains sites évoquent d'ailleurs des problèmes à l'allumage, ils bidouillent alors leur système pour enclencher le dispositif Pantone qu'une fois le moteur chaud.

 

 

 


Bibliographie :

 

Wikipedia

Les Nouvelles de Quant'Homme par Pierre Langlois

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Published by fab - dans Sciences
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