UTER GENIE ENERGETIQUE ET INDUSTRIEL (G.E.I)

LABORATOIRE BIOMASSE ENERGIE ET BIOCARBURANTS

(LBEB)

Responsable:

Ing. William FOTSEU

ESSAIS SUR MOTEUR D’HUILES VEGETALES

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1 Introduction  Les huiles végétales peuvent être utilisées comme carburant, mais leur utilisation dans les moteurs diesel à combustion interne engendre des problèmes :

- d’injection : la viscosité nettement plus importante des huiles végétales

comparées aux gazoles conduit à une augmentation très sensible de la

pression d’injection ; les pompes et tubulures doivent être dimensionnées

conséquemment.

- de combustion : la combustion des huiles végétales dans les moteurs

diesel et plus particulièrement dans les moteurs à injection directe, produit

généralement un encrassement du haut du moteur. Dans le cas le plus

favorable, l’encrassement est limité à la zone environnant les trous

d’injecteurs. Dans le pire des cas, on observe des dépôts goudronneux sur la

culasse, les injecteurs, les pistons, les soupapes qui provoquent une

diminution graduelle de la puissance du moteur et peuvent conduire jusqu’à

la rupture du moteur dans un délai de quelques dizaines d’heures. L’objet de ce travail en laboratoire consiste en un premier temps à

cartographier le moteur diesel équipé d’un kit de bicarburation et déterminer

les conditions optimales d’utilisation des huiles végétales dans ce moteur. Il

s’agira également d’analyser et de comparer les gaz d’échappements avec les

deux types de carburant (gazole et HV).

2 Descriptif du TP    Prendre connaissance des équipements Faire le montage électrique du moteur Démarrer le moteur Effectuer des analyses de consommation et émissions à différents taux

de charges (régimes) pour des fonctionnements avec du gazole et de l’huile végétale

Exploitation et traitement des résultats

3 Equipements   Groupe électrogène diesel à injection directe équipé d’un kit

bicarburation. Bancs de charges résistives Centrale d’acquisition des températures et consommations Analyseur des gaz à l’échappement. Chronomètre Un ordinateur Une pince ampère métrique

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4 Documents ressource   Procédure de marche/arrêt du moteur Procédure d’utilisation de la centrale d’acquisition des températures Procédure d’utilisation de l’analyseur de gaz La documentation technique du moteur

5 Manipulation   A l’aide de la procédure de marche/arrêt du moteur effectuer le montage

électrique (jusqu’au point 9) et faire toutes les vérifications nécessaire Appeler le professeur pour vérification avant de démarrer le

moteur Démarrer le moteur (point 10 de la procédure). 1. Vérifier et si possible ajuster à environ 3 litres l’huile végétale et le gazole

dans les réservoirs respectifs.

2. Alimenter le boitier de commande du kit de bicarburation et mettre le

commutateur des électrovannes en position huile végétale. 3. Après avoir lu les procédures d’utilisation de l’ALMEMO et de l’analyseur

de gaz, placer le thermocouple connecté à l’ALMEMO et l’analyseur de gaz

dans la conduite d’échappement 4. Brancher le câble des bancs de charges à la sortie de l’alternateur 5. Mettre le disjoncteur général en position « on » 6. Charger le moteur à l’aide des bancs de charges jusqu’à 100% (6 kW) et

laisser tourner le moteur pendant 3 minutes 7. Lancer l’acquisition des données, Sur une période de quatre (4) minutes

relever chaque deux (2) minutes:

- Les températures ; - Polluants ; - Puissances ; - Tensions. Reporter ces résultats dans les tableaux « résultats » joint à ce document. 8. Reprendre les points 7 et 8 en chargeant successivement le moteur à

70% (4,2 kW), 50% (3 kW), 30% (1,8kW) et 0%. 9. Rebasculer le commutateur des électrovannes sur la position Gazole.

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11. Reprendre les tests comme précédemment à partir du point 6 à 8. 12. Suivre la procédure d’arrêt du moteur 13. Ranger tous les équipements.

6 Exploitation des résultats  

Remplir les tableaux de résultat en groupe le long du TP et remettre

une copie à l’enseignant une copie à la fin du TP.

Consigne : 1. Faire le bilan énergétique et déterminer les performances énergétiques

du moteur pour chaque type de carburant.

2. Tracer les courbes caractéristiques Cs, Téch, Tfumée, rendement global ηg en fonction de la charge pour chaque type de carburant et interpréter.

3. Tracer les courbes de différents polluants donnée par l’analyseur des gaz d’échappement et faire un bilan environnemental comparé gazole/huile végétale;

Travailler dans les règles d’hygiène et sécurité. Présenter les résultats expérimentaux de façons cohérents et en rapport avec le TP Remettre en conformité les équipements. Le poste de travail est rangé et nettoyé après le TP

TP : ESSAIS SUR MOTEUR DIESEL TABLEAU DE RESULTAT DES MESURES

Groupe: Noms et Prénoms Date : Température ambiante :    heure : Combustible utilisé :

  

Puissance /Charge Temps Puissance réelle

Tension      ph‐ph 

T échap T Carb T fumées NO NOx NO2 SO2 CO Conso entrée

Conso retour

(KW/%) (s) (KW) (V)  (°C) (°C) (°C) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (mL) (mL)

  100

2    4   

  70

2    4   

  50

2    4   

  30

2    4   

  0

2    4