Dans un moteur à combustion interne, les deux tiers de l’énergie contenue dans le carburant sont transformés en chaleur. Une perte que les ingénieurs cherchent aujourd’hui à récupérer pour diminuer les consommations.#Hybride4All
Injection de vapeur froide d’eau a l’admission d’air
Pour tous véhicules essence ou diesel
Voitures, Tracteurs, Camions, Engins de chantier
Présentation du produit #Hybride4All
Grâce au bulleur, on vaporise ce mélange froid (air + brume d’eau) qui est aspiré et accéléré dans la chambre de combustion par l’admission d’air.
Résultat
Les moteurs deviennent propres et tout leur environnement ( Vanne EGR, turbo, Injecteurs, FAP etc…) .
Une baisse spectaculaire des gaz d’echappements(particules imbrûlées, CO, NOx).
La consommation baisse (10 % de puissance en plus, 20 % a 25% de consommation en moins*).
Effet refroidissant de jusqu’a 25% des gaz d’admission
La fin du cliquetis
Permet d’utiliser une essence de moindre qualité sans problème de fiabilité ni perte de performance du moteur (E85)
La consommation d’eau est d’environ de 200 ml pour 100 km parcourus soit une réserve (2l) de 1000 km.
Pour la BMW M4 GTS Il faudrait en moyenne 2900km pour vider un réservoir de 5l d’eau soit 172ml/100km.
Comment ça marche : Génération de la vapeur froide d’eau
Exemple kit #Hybride4All Modele 1 (voiture 12v)
Nous conseillons d’utiliser de l’eau de source de Pluie ou mieux de l’eau pure deminéralisé.
Installation
Le kit #Hybride4All peut être installé en 1 à 2H sur la plupart des moteurs de base sans modification majeure. Il comprend :
– un bulleur de 1 à 5 litres en polypropylène contenant le système de vaporisation et 1 controlleur de niveau d’eau
– un boitier de connection .
– un diffuseur à raccorder sur l’admission d’air (perçage de la Durite d’admission) avec 1 collier de maintien.
– Durite en silicone renforcé avec 2 colliers de serrage.
– divers connecteurs
– 1 kit de fixation
Bilan énergétique global d’un moteur à explosion
Sur 100 Joules contenus dans le carburant :
30 se transforment en travail
40 disparaissent dans les gaz d’échappement
20 sont emportés par le refroidissement
le reste se perd par combustion incomplète, réchauffement de l’huile, entraînement d’organes auxiliaires….
Sur 100 Joules contenus dans le carburant et la vaporisation d’eau:
50 se transforment en travail (+ 66%)
25 disparaissent dans les gaz d’échappement
15 sont emportés par le refroidissement
le reste se perd par combustion incomplète, réchauffement de l’huile, entraînement d’organes auxiliaires….
Le #Hybride4All actuellement en Commercialisation sur 5 vehicules est prêt
Modèle 0
100ml/1000KM buller 1L
Secteur : toute voiture particulière essence et diesel (consommation < 10l)
Modèle 1
200ml/1000KM buller 2L
Secteur : Tout Utilitaire, 4-4, Monoxpace, Camping Car (consommation < 20l)
Modèle 2
100ml/1000KM bulleur 5L
Secteur : Transports Poids Lourds et Bus (consommation < 35l)
Modèle 3
2000ml/1000KM buller 20L (15% des ventes 1er année)
Secteur : agricole
Secteur : des Travaux Publics (consommation < 65l)
Modéle 5 Adapté en Fonction des Gros Moteurs Bateaux etc…
Made in France
Garantie 1 An par remplacement de la pièce défectueuse.
– Nouveau et Unique économiseur de carburant à vapeur froide d’eau
– Ecologique
– Les moteurs deviennent propre et toutes les Pièces Type Vanne EGR, Filtre à Particules, Injecteurs, Turbo etc….
– Une depollution spectaculaire des gaz d’echappements(particules imbrûlées, CO, NOx).
– La consommation baise spectaculairement (10 % de puissance en plus, 8 % a 25% de consommation en moins).
– Effet refroidissant de jusqu’a 25% des gaz d’admission
– La fin du cliquetis
– Permet d’utiliser une essence de moindre qualité sans problème de fiabilité ni perte de performance du moteur (E85)
– Réglage de l’apport de vapeur froide d’eau aux moteurs
– Son prix
En 2018 le Contrôle des nouvelles normes de pollution du moteur sur 5 gaz (CO, CO2, NOx, HC, O2). Va être étendu à tous les véhicules. Le Kit @Hybride4All permettra aux véhicules anciens de passer haut la main ce contrôle.
Modification des règles du contrôle technique à partir du 20 mai 2018.
“Les seuils d’émissions vont être sévèrement revus à la baisse pour les diesels à compter de mai 2018. Les contre-visites liées à la pollution devraient grimper en flèche. […] D’après un arrêté paru au Journal Officiel le 4 mai, les mesures d’opacité des fumées (véhicules diesels) vont bientôt répondre à une nouvelle norme dans le cadre d’un contrôle technique. Celle-ci a été édictée en 2016, sachant que celle qu’elle va bientôt remplacer date de 1996. L’arrêté paru “prévoit la possibilité d’installer dans les centres de contrôle technique, à compter du 1er septembre 2017, des opacimètres conformes à la norme…””
Article de presse 1
MOTEUR A EAU – Et si l’eau était la solution miracle aux problèmes de consommation et de pollution ? Notre expert de la voiture verte, Jean-Luc Moreau AUTO MOTO, se penche sur la technologie de l’injection d’eau et évalue les chances de voir les moteurs thermiques fonctionner avec ce système innovant.
MOTEUR A EAU – Plutôt que de “moteur à eau”, il faut parler de “dopage à l’eau”. L’idée n’est pas nouvelle, mais la recherche d’un meilleur rendement et d’une combustion plus propre la ramène sur le devant de la scène. Historiquement, le procédé a été découvert par les premiers motoristes, entre la fin du XIXe siècle et le début du XXe. On peut citer, notamment, les travaux des ingénieurs français Pierre Clerget (1901) et Paul Sabatier (dans les années 1920). Durant la Seconde Guerre mondiale, des systèmes d’injections d’eau ont équipé certains Messerschmitt BF109 allemands. Le NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) américain y a consacré deux volumineux rapports en 1942 et 1944, aujourd’hui disponibles sur Internet. Durant les années 1970-1980, un kit d’injection d’eau “Vix” a même été commercialisé auprès du grand public. Il diminuait de manière probante consommation et pollution.
Les industriels de l’automobile, constructeurs en tête, connaissent donc le principe de l’injection d’eau dans un moteur et ses effets. Son fonctionnement est simple. Il consiste à injecter un pourcentage d’eau sous forme de vapeur ou de fines gouttelettes dans le mélange air-carburant. Sous l’action de la température, la vapeur d’eau réagit avec les imbrûlés (carbone incandescent) et le CO, avec, pour conséquence : la réduction de la température du front de flamme améliorant le rendement de combustion. L’injection d’eau augmente “virtuellement” l’indice d’octane du mélange, dans le cas d’un moteur essence (meilleure résistance à la compression), ou de cétane, dans le cas d’un moteur diesel (meilleure combustion). L’eau a également un effet de refroidissement des pièces internes du moteur (piston et cylindre). C’est le but recherché par les kits d’injection d’eau en rallye.
Il en résulte une “dépollution” spectaculaire (particules imbrûlées, CO, NOx) et une économie de carburant pouvant atteindre 25 % en usage intensif (sur une voiture de course, par exemple). Autre bénéfice indirect de l’injection d’eau sur un moteur à essence : elle permet d’augmenter le taux de compression, l’avance à l’allumage et, dans le cas d’un moteur turbo, la pression de suralimentation. Bref, d’accroître la puissance. Des atouts que BMW expérimente actuellement sur certains moteurs.
BMW se mouille le premier
Après avoir testé l’injection d’eau sur la M4 utilisée comme Safety car en Moto GP, le constructeur bavarois l’éprouve aujourd’hui sur des moteurs de grande série. Le premier a en être équipé est le nouveau 3-cylindres, 1.5 turbo des Mini, Série 1, Série 2 et de la très exclusive i8. Sur le premier prototype, monté dans une Série 1, l’eau est injectée, à la fois, dans la tubulure d’admission et directement dans la chambre de combustion. Dans l’air d’admission, les fines gouttelettes permettent, en s’évaporant, d’abaisser la température de l’air comprimé par le turbo de 25 °C. L’air plus froid étant plus dense, il favorise la combustion. Mélangé au carburant en amont des injecteurs, l’eau réduit aussi la température lors de la phase de compression. Ces deux effets conjugués limitent la formation d’oxyde d’azote (NOx), repoussent l’apparition du cliquetis (auto-allumage du mélange, destructeur pour le moteur) et évitent de recourir à un enrichissement du mélange air/carburant en pleine charge. En clair, puissance et couple grimpent de 10 % (218 ch pour 320 Nm), tandis que la consommation baisse de 10 à 15 % en usage réel (ce qui correspond aux valeurs d’homologation du prochain cycle WLTC) ; cette motorisation répondant aux futures normes antipollution sans qu’un système de post-traitement des gaz d’échappement soit nécessaire.
=> Lire toutes les infos sur la BMW M4 GTS, première voiture de série équipée de ce système d’injection d’eau
Évidemment, il faut de l’eau en plus de l’essence. Précisément : 1/5 litres d’eau pour 7 litres d’essence. On peut faire le plein des deux à la station-service, mais pour ne pas s’alourdir en transportant trop d’eau, celle-ci est récupérée au niveau de l’évaporateur du système de climatisation. Dans la majorité des cas, l’eau résultant de la condensation devrait suffire, un réservoir tampon (5 l) sera, de toute manière disponible, pour les conditions d’usage exceptionnelles.
Ce système très prometteur a toutes les chances d’arriver rapidement sur nos voitures pour une raison très simple : son coût, presque négligeable. Non seulement le système en lui-même n’est pas très onéreux (une centaine d’euros), mais comme il permet de se passer de filtre à particules (sur les moteurs à injection directe d’essence), il n’accroît pas le coût de la voiture. BMW n’est pas la seule marque à travailler sur le sujet. Renault a déposé, en décembre 2005, un brevet au titre très explicite : dispositif d’injection d’eau et de gaz recirculés. À suivre…
Article de presse 2
L’injection d’eau, avenir du moteur à essence pour BMW
Augmenter la puissance des moteurs suralimentés tout en réduisant leur consommation, c’est possible grâce à l’injection d’eau développée par BMW.
Par Yves Maroselli
Animé par un 3 cylindres essence 1,5 litre turbo, ce prototype de 118i est aussi puissant qu’une 125i (218 ch). © BMW/ Tom Kirkpatrick
Le moteur à essence n’a pas dit son dernier mot. Discrètement expérimentée sur la M4 servant de Pacecar au championnat MotoGP, l’injection d’eau devrait bientôt équiper des modèles de production courante, comme en témoigne un prototype BMWde 118i dont le 3 cylindres 1,5 litre turbo se montre aussi puissant que le 4 cylindres d’une 125i (218 ch).
10 % de puissance en plus, 8 % de consommation en moins
Le système d’injection d’eau a d’abord été expérimenté sur la M4 utilisée comme PaceCar en championnat MotoGP. © Tom Kirkpatrick BMW
Et on comprend pourquoi à la lecture des chiffres annoncés. Selon les motoristes du constructeur bavarois, l’utilisation de ce système peu coûteux permet d’augmenter le couple et la puissance d’un moteur turbo essence de 10 %, d’en réduire la consommation de 8 %, tout en en limitant considérablement ses émissions d’oxydes d’azote.
Effet refroidissant
Autant d’avantages qui résultent du considérable refroidissement (jusqu’à 25 °C) des gaz d’admission que permet d’obtenir l’injection d’eau. Le principe de fonctionnement est le suivant : des injecteurs d’eau sont disposés dans le collecteur d’admission d’air du moteur, juste en amont des soupapes d’admission, à proximité immédiate des chambres de combustion. En s’évaporant, l’eau injectée absorbe de l’énergie – on appelle cela la chaleur latente de vaporisation – ce qui refroidit, et donc, augmente la densité de l’air entrant dans le moteur.
La fin du cliquetis
Les injecteurs d’eau sont positionnés dans les conduits d’admission du moteur. © Tom Kirkpatrick BMW
L’effet refroidissant de l’injection d’eau sur l’air admis dans le moteur permet d’augmenter le taux de compression au profit de la consommation. © Tom Kirkpatrick BMW
Les chambres de combustion reçoivent ainsi davantage d’oxygène, ce qui autorise une augmentation du débit de carburant injecté, et par là une hausse quasi proportionnelle du couple, et donc de la puissance développée. En outre, le refroidissement de l’air admis retarde l’apparition du cliquetis, ce qui permet d’augmenter le taux de compression du moteur (de 9,5 à 11:1 sur le 3 cylindres 1,5 litre turbo présenté) et de conserver l’avance à l’allumage optimale au profit du rendement.
Mauvaise essence acceptée
L’injection n’est pas forcément réservée aux modèles sportifs, elle peut aussi aussi permettre de réduire la consommation de la voiture de monsieur Tout-le-Monde. © Tom Kirkpatrick BMW
L’abaissement de la consommation obtenu est de 8 % en conditions normales, mais peut atteindre 28 % en à pleine charge comme lors d’une forte accélération maximale d’une vitesse stabilisée élevée comme sur une autoroute non limitée. Par ailleurs, en retardant l’apparition du cliquetis, l’injection d’eau peut aussi permettre d’utiliser une essence de moindre qualité sans problème de fiabilité ni perte de performance du moteur, un avantage très utile sur certains marchés connus pour le bas indice d’octane de leurs essences comme l’Afrique du Sud.
L’eau de condensation peut suffire
© Tom Kirkpatrick BMW
Au chapitre des contraintes, l’injection d’eau suppose l’ajout d’un réservoir et d’une pompe dédiée qui devrait entraîner un surcoût de quelques centaines d’euros, et une augmentation de masse de quelques kilogrammes pour le modèle équipé. Cela dit, si BMW prévoit un remplissage fréquent du dit réservoir d’eau pour une utilisation sévère comme dans le cas de la M4 servant de PaceCar au championnat MotoGP, la récupération de l’eau de condensation formée par le refroidissement de la climatisation pourrait suffire pour une utilisation sur route. Magique !
Historique
Il est utile de rappeler que l’injection d’eau n’est pas complètement nouvelle. Elle a d’abord été expérimentée – additionnée de méthanol – sur les moteurs suralimentés des avions de chasse de la Seconde Guerre mondiale. Il s’agissait alors d’augmenter les performances du moteur tout en le préservant des effets destructeurs de la détonation lors des phases de décollage ou de combat aérien qui supposaient une utilisation à pleine charge prolongée de la mécanique. Le principe a ensuite été repris sur des mécaniques automobiles, comme le V8 3,5 litres turbocompressé de l’Oldsmobile Cutlass Jet Fire de 1962, puis le 4 cylindres des Saab 99 Turbo S de 1978. Complexe à mettre au point pour l’époque, et sans la contrainte de limitation de consommation actuelle, le système avait été dans les deux cas rapidement abandonné.
Article de presse 3
Bosch prévoit de démocratiser l’injection d’eau dans les moteurs dès 2019
Ceci était finalement à prévoir. La M4 GTS était la première BMW (et l’un des toutes premières autos de série au monde) à disposer de l’injection d’eau à l’entrée du conduit d’admission pour baisser les températures du mélange lors de fortes charges. Mais alors que ce système n’était jusqu’ici réservé qu’à la M4 GTS, voilà que nous apprenons que le fabricant Bosch prévoit de démocratiser assez largement ce système.
Le développement de moteurs essence n’est pas mort, loin de là. BMW l’a prouvé récemment avec sa M4 GTS et son six cylindres en ligne qui inaugurait un tout nouveau système : l’injection d’eau. Le principe est relativement simple : de l’eau sous forme de microscopiques gouttelettes est injectée directement dans le conduit d’admission, permettant ainsi de réduire la température du mélange à l’entrée de la chambre.
Le gain est alors perceptible sur plusieurs plans : les performances, tout d’abord, sont en hausse à cylindrée égale et à pression d’injection égale, tandis que la consommation et les rejets sont en baisse. La fiabilité est elle aussi revue à la hausse puisque le risque de cliquetis est diminué grâce à la baisse de la température du mélange, évitant les détonations non contrôlées.
Reservoir d’eau 5l et injecteurs BMW M4
BMW avait été plus ou moins contraint d’intégrer ce système sur la M4 GTS puisque les contraintes sur le six cylindres, déjà très grandes sur la M4 classiques, ont été augmentées avec une pression de suralimentation en hausse de 0,2 bar sur la GTS. Pour éviter ce fameux cliquetis, et diminuer cette température de mélange (l’air du mélange – compressé à l’origine par le turbo – peut monter à une température de 70° à l’entrée de la chambre de combustion lors de fortes sollicitations, et ce malgré le refroidissement par un échangeur), l’injection d’eau est donc plus qu’une révolution, c’est une nécessité.
Mais pourrions-nous voir ce système sur d’autres autos ? Autocar nous répond par l’affirmative. Le fabricant et le concept de cette technologie, l’équipementier Bosch, annonce que l’injection d’eau trouverait autant son intérêt sur une citadine que sur une supercar. Bosch prévoit d’ouvrir le marché : “nous sommes en contact avec plusieurs constructeurs, nous pouvons dire que nous nous attendons à voir débarquer l’injection d’eau d’ici 2019“.
Il se peut donc que d’ici quelques années, vous puissiez dire sereinement que votre auto consomme de l’eau.
Questions pratiques
La seule contrainte de cette avancée ? Faire le plein d’eau, tous les cinq pleins, environ.
Peut-on continuer de rouler lorsque le réservoir d’eau est vide ? Oui. Sur la M4 GTS, le fait de ne plus avoir d’eau ne gêne pas. Les performances et les consommations sont en léger retrait, mais le moteur continue de fonctionner tout à fait normalement. Dans les détails, il y a fort à parier que le calculateur adapte la gestion de l’injection en fonction de la présence d’eau.
Et dans les pays froids ? Bosch travaille à un système annexe pour réchauffer l’eau. Mais la chose n’est pas encore fixée, l’équipementier devant décider s’il faut utiliser l’énergie du moteur ou bien un système électrique indépendant.
Modification des règles du contrôle technique à partir du 20 mai 2018.
“Les seuils d’émissions vont être sévèrement revus à la baisse pour les diesels à compter de mai 2018. Les contre-visites liées à la pollution devraient grimper en flèche. […] D’après un arrêté paru au Journal Officiel le 4 mai, les mesures d’opacité des fumées (véhicules diesels) vont bientôt répondre à une nouvelle norme dans le cadre d’un contrôle technique. Celle-ci a été édictée en 2016, sachant que celle qu’elle va bientôt remplacer date de 1996. L’arrêté paru “prévoit la possibilité d’installer dans les centres de contrôle technique, à compter du 1er septembre 2017, des opacimètres conformes à la norme…””
Eau (Wikipédia)
Bilan énergétique
Le bilan de la décomposition d’une molécule d’eau :
H2O → H2 + 1⁄2 O2
s’établit comme suit :
- Comme la molécule d’eau H2O est constituée de 2 liaisons O-H et que chaque liaison O-H a une énergie molaire de 460 kJ, cela représente 2 × 460 = 920 kJ pour une mole d’eau.
- La recomposition des atomes d’hydrogène H en H2 (hydrogène gazeux) va produire un apport d’énergie : 2 H → H2 apporte 432 kJ.
- La recomposition d’une molécule de dioxygène : 2 O → O2 apporte 494 kJ soit 247 kJ par molécule d’eau initiale.
Le bilan global est donc de :
920 – 432 – 247 = 241 kJ.
Ainsi la fabrication de 2 grammes d’hydrogène par craquage d’une mole d’eau (sans tenir compte des pertes) nécessite l’apport de 241 kJ, soit 120 500 kJ pour fabriquer 1 kg d’hydrogène ou encore 33,5 kWh/kg d’hydrogènea.
Par exemple en chimie, lorsque 1 000 moles d’hydrogène se combinent avec 500 moles d’oxygène pour former 500 moles de vapeur d’eau, environ 1,21 × 108 joules d’énergie est 008 kilogrammes des réactifs libérée. Cette énergie correspond à une perte de masse d’environ 1,35 × 10-9 kg, ce qui entraine que la masse de l’eau formée est inférieure de cette quantité à la masse initiale de 9.
