Essence injection directe : Points faibles et Perspectives

Tout et rien
Répondre
pham
note: 1/10
Messages : 69
Inscription : mar. 6 nov. 2007 11:55

Essence injection directe : Points faibles et Perspectives

Message par pham » mar. 15 mai 2012 16:03

Je me permets de faire une synthèse d'infos collectées ci et là sur l'injection directe (ID) essence, le plus souvent anglophones car les USA sont quand même encore le pays de la voiture à essence majoritaire. Je suis donc redevable à beaucoup d'illustres connus et anonymes pour les lignes qui suivent. Je ne chercherai pas à citer toutes les sources car ce serait peut-être un peu fastidieux.

L'objectif est surtout de d'apporter un petit retour d'expérience d'outre-Atlantique, et de donner quelques principes de précaution à observer,
à nos forumeurs roulant en ID, dont certains sont assez téméraires pour rouler à l'E85 en période de garantie, et assez gentils pour nous remonter leurs observations. Que ces testeurs intrépides soient remerciés et qu'ils parcourent les lignes qui suivent pour éviter d'essuyer plus de plâtre qu'il n'en faut.

Conscient néanmoins que ma démarche n'est pas 100% rigoureuse, j'ai donc créé cet article dans la section "Blabla".

Points qui seront abordés :
1/ Points faibles des essences ID, relevés par des clients
2/ Tentatives d'explications
3/ Conclusion : conduite suggérée pour un véhicule neuf



1/ Points faibles des essences ID : les problèmes qui guettent les essences ID, existent déjà sans l'E85. Sources : divers articles
-ci-dessous,le plus facile à lire, concerne surtout les Audi
http://www.autoobserver.com/2011/06/dir ... pters.html

-un article extremiste qui recommande l'ablation de la partie EGR pour éviter les dépôts de coke (carbon build-up)
http://www.audizine.com/forum/showthrea ... is-problem

-où l'on parle de BMW
http://www.bimmerfest.com/forums/archiv ... 51882.html
et http://www.m3post.com/forums/showthread.php?t=258516

-article en français :
http://www.asphalte.ch/forum/viewtopic.php?t=6188


2/ Tentatives d'explication :

2.1/ la soupape d'admission en ID n'est pas soumise, contrairement à sa cousine dans l'injection indirecte (inD), à un lessivage régulier par le jet de carburant injecté
rappel : en inD, le carburant est vaporisé dans le collecteur d'admission, souvent juste en amont de la soupape d'admission, et donc "lave" au passage celle-ci ; en ID, le carburant est injecté directement dans le cylindre, sans toucher la soupape d'admission

2.2/ dans le même temps, la mise en place de la recirculation des gaz d'échappement (Exhaust Gas Recirculation = EGR) pour :
--permettre d'ouvrir en grand le papillon tout en admettant peu de mélange carburé (diminue donc les pertes par pompage, défaut inhérent des moteurs essence gérant leur couple en étranglant le flux d'air à l'admission)
--abaisser les températures de combustion pour diminuer les oxydes d'azote (NOx se formant à haute température, typiques des combustions pauvres)

introduit dans le conduit d'admission un mélange gazeux plus chargé en particules imbrûlées que l'air "pur classique"

2.3/ on ajoute souvent un turbocompresseur pour satisfaire au "downsizing but high specific power" :
--les paliers du turbo sont lubrifiés par de l'huile dont, avec l'usure des joints, une certaine quantité se retrouve dans cet air "frais d'admission"

2.4/ dans tous les moteurs récents "dépollués", on a par construction un reniflard (positive crankcase ventilation = PCV ) : cette canalisation envoie les vapeurs d'huile vers le collecteur d'admission pour les brûler dans les cylindres, au lieu de les envoyer dans l'atmosphère

En additionnant de 1 à 4, le mélange gazeux d'admission est donc désormais constitué par une proportion non négligeable de particules d'hydrocarbures et de vapeurs d'huile à haute température. Une certaine proportion de transforme en coke et s'accroche aux parties saillantes, dont le collet de la soupape et l'évasement de celle-ci. Sans lessivage par le carburant, la soupape d'admission se charge d'une gangue qui grandit peu à peu ; la soupape se ferme moins facilement et offre moins de passage : perte de puissance.

N'oublions pas qu'à côté de ces désagréments, l'ID utilise aussi plus d'électronique (lambda amont+aval à large bande, calculateur plus cher, deuxième catalyseur-piège à Nox, voire filtre à particules), autant de points susceptibles de panne. La réticence des constructeurs contre l'E85, peut simplement être dû au fait qu'ils ont déjà fort à faire pour gérer les problèmes rencontrés par l'injection directe (ID) avec le sans-plomb "normal".

Ceyal avait raison en disant, dans ses posts, que l'ID essence n'a rien à envier en complexité aux diesels modernes.
J'en conclus que l'obsession de réduire le CO2 et la consommation, permet aux fabricants de proposer des solutions leur donnant des rentes de situation enviables, et des migraines récurrentes à leurs clients.


Voilà pour la partie "sombre" du tableau. Maintenant, la partie "ensoleillée" :

> l'éthanol est plus visqueux que l'essence sans-plomb, donc un mélange à éthanol majoritaire tel l'E85 apportera un peu plus de lubrification au nez de l'injecteur qui travaille en forte chaleur et forte pression ;
(remarquez qu'un excès de viscosité peut aussi être préjudiciable aux injecteurs, car nos collègues "huileux" d'Oliomobile roulant à l'huile dans leurs diesel injection directe, veille à ne pas additionner trop d'huile (plus visqueuse que le pétro-gazole) ) ;
> la plus forte chaleur latente de vaporisation de l'éthanol, apporterait un surcroît de refroidissement à l'injecteur exposé aux gaz de combustion : longévité accrue ?

> la sonde lambda à large bande indispensable pour rouler en mélange pauvre (définition de base et finalité avouée de l'ID), a sans doute plus de latitude pour contrer l'appauvrissement apporté par l'E85

> carburer majoritairement en éthanol (molécule simple), générera sans doute moins de résidus et de coke, que l'essence sans-plomb (mélange complexe de molécules avec des t° de solidification/gazéification différentes)

> il semble que la responsabilité de l'utilisateur pour prévenir les pannes, soit déterminante : rouler de temps en temps à forte charge et haute vitesse pendant un temps appréciable, pour brûler résidus et "regénérer" le FAP => on se remet en "stoechiométrique", mais là, on se remet à consommer du carburant

> utiliser une très bonne huile (low SAPS -- pauvre en Sulphated Ash, Phosphorus, Sulphur) donc très chère mais sans doute moins chère que les factures de remise en état,
permettrait de compenser la cokéfaction/colmatation/saturation des soupapes/FAP/catalyseur DeNOx

> en diesel, utiliser du carburant Premium plus fort en cétane (s'enflamme plus facilement), permettrait peut-être de diminuer les particules de carbone imbrûlé

> les plâtres essuyés en diesel injection directe (vanne EGR, FAP) vont nous éviter un certain nombre de douleurs, mais sans doute pas toutes

> les ingénieurs s'orientent vers un EGR uniquement après combustion (injection des gaz brûlés --et refroidis, donc plus efficaces pour contrer les NOx-- directement en partie terminale de l'échappement, après la chambre de combustion) : plus de gaz brûlés refoulés dans la chambre de combustion, et sans doute fin de la vanne EGR positionnée en amont de l'admission

> l'on s'achemine aussi vers des FAP électriques qui "pompent" sur la batterie de bord, l'énergie nécessaire pour brûler les particules colmatantes,
donc tolérance plus large pour les bas régimes non-regénérants


Mais...
> en attendant ces nouvelles merveilles, on doit faire sa vie avec des EGR et des FAP classiques (le plus favorable économiquement est le petit diesel injection directe sans FAP "évacuation directe des particules", que le Bonus maléfique JL Borloo "obsession CO2" a contribué à mettre sur nos routes)
> on aura bientôt à gérer des pièges à NOx, sans doute pas compliqués en soi mais un point à risques/dépenses supplémentaires
> ces nouvelles améliorations coûteront cher, et créeront aussi de l'emploi bien sûr, chez nos ...chers constructeurs (en Union européenne ?) et garagistes
> ces nouveaux dispositifs marcheront bien sans doute les premiers 100 000 km, le temps de consommer la garantie ; ce ne sera alors peut-être pas une si bonne affaire d'acheter des Injections directes en Occasion.

La contradiction des nouveaux moteurs, aussi bien diesel qu'essence ID, est que :
- pour avoir les consommations faibles annoncées, et sans avoir d'ennuis de vanne EGR et FAP, il faudrait rouler surtout à haute vitesse !

Le plus logique serait quand même de promouvoir, en même temps que l'Injection directe, moins de trajets en voiture, et davantage de marche/vélo/auto-partage/transports en commun. Ce qui apporte plus de santé, en général. Mais cela demande de faire appel au sens de l'effort, électoralement risqué.

Remarquons que le pire n'est jamais sûr. Les nouveaux moteurs à injection directe, essence et diesel, progresseront encore certainement en fiabilité.
Volkswagen commercialise un TSI compatible-E85, donc rien n'est impossible
http://www.motornature.com/2011/05/the- ... e-markets/

3/ Conclusion : conduite à tenir pour un véhicule neuf
3.1/ Si l'on veut utiliser l'E85 en période de garantie, pour toute voiture non Flex-fuel, et encore plus vrai pour les essence ID,
-vérifier que le véhicule tolère au moins l'E10 (signe que ses composantes ne craignent pas l'éthanol)
-veiller à se laisser une marge pour compléter par du sans-plomb : soit par un calcul prévisionnel fin de ses consommations, soit par un % modéré d'E85,
afin que le contenu du réservoir ne puisse donner d'arguments aptes à annuler la garantie constructeur, en cas d'avaries.

3.2/ Rouler à forte charge et hauts régimes assez souvent + Utiliser les huiles préconisées
"you should just flog the hell out of the engine every single time... If you drive them nice, they will kill themselves." d'un lien cité plus haut http://www.m3post.com/forums/showthread.php?t=258516
traduction approximative : il faudra cravacher à mort votre moteur, de temps en temps...Si vous les faites tourner gentiment, ils vont bientôt mourir.

Bonne route. N'oubliez pas, si possible, les alternatives marche/vélo/auto-partage/transports en commun.
XsaraPicasso 1,8l 16s EW7J4
possédé Fiat Ulysse-1, 2l 16s PSA=EW10J4 morte à 300.466 km sur bris boîte vitesses irréparable. E85 avec "tout d'origine" depuis le 181.003e km, trajets courts 50% E85, longues distances 80%.
Préféré : vélo

CEYAL
note: 10/10
Messages : 1420
Inscription : ven. 9 nov. 2007 07:50
Localisation : BZH
Contact :

Re: Essence injection directe : Points faibles et Perspectiv

Message par CEYAL » lun. 9 juil. 2012 23:07

Globalement d'accord avec ce texte, j'ai quelques petites remarques
- en Europe Euro5, on peut être homologué en ID sans l'arsenal "piége à Nox, Fap et tutti " car la norme Euro5 est très gentille par rapport aux lois Californiennes ou Japonaises
il suffit de comparer les 2.0 FSI ou TFSI vendues en Europe et en Californie pour voir que l'arsenal antipollution n'est pas le même (avec en mémoire : plus il y a de bazar à bord, plus on court le rsique de la panne)
- le problème des particules sur les mazout c'est quand même beaucoup moins les Diesel économes en CO2 de Borloo que les indestructibles vieux mazout antérieurs à Euro3 et surtout les (vieux) Camions
- la viscosité de l'ethanol c'est 2 fois celle du SP mais 5 fois moins que celle du gazole on est très loin de l'huile

Avatar de l’utilisateur
Calva76
note: 4/10
Messages : 416
Inscription : mar. 31 juil. 2007 05:55
Localisation : Normandie

Re: Essence injection directe : Points faibles et Perspectiv

Message par Calva76 » mar. 17 juil. 2012 09:02

Tout cela est fort intéressant pour l'ingénieur que je suis. :wink:
Merci pour toutes ces précieuses informations. :D

Pour votre information j'atteindrais bientôt 250 000 km uniquement au E85 mais avec une injection indirecte (SAAB 9.3 1.8t BioPower) . :mrgreen:
SAAB 9.3 1.8t BioPower BVA 390 000 km intégralement au E85. [img]http://i15.servimg.com/u/f15/14/65/20/77/happyc10.gif[/img]
Le Calvados, c'est de l'Ethanol !

Répondre