I.2.1.2. Couple
Le couple augmente avec l'utilisation des mélanges
essence/bioéthanol (A. Thakur, et al. 2017). Cette augmentation est due
à l'augmentation de la pression moyenne. En effet, grâce à
l'amélioration de la combustion par l'ajout de l'éthanol dans
l'essence, la pression moyenne augmente (Raif, et al. 2017).
RAIF et al. simulant le E15, E50 et E85 avec le logiciel
AVL-BOOST trouvent que la pression moyenne effective présente de
résultats similaires au couple et à la puissance. La pression
moyenne indiquée augmente de 1.16, 3.25 et 1.67% pour les E15, E50 et
E85, respectivement ; donnant lieu à une augmentation du couple de 1.29%
3.62% et 1.86%, respectivement pour le E15, E50 et E85 (Raif, et al. 2017).
D'autres études ont révélé que le
système de carburation ainsi que le régime (charge) ont
également une grande influence sur le couple. En effet, HSEIH et al.
étudiant les performances d'un moteur à injection utilisant de
l'essence et des mélanges (E5-E30), trouvent que le couple augmente avec
l'augmentation de l'ouverture de la vanne papillon (de la charge partiel
à la pleine charge). Ils trouvent également que le couple est
assez sensible aux variations du pourcentage de l'éthanol (Hsieh, et al.
2002).
Aussi, le système d'injection a tendance à faire
fonctionner le moteur dans les conditions de richesse lorsque le moteur tourne
à des grandes vitesses ou à la charge partielle. Toutefois,
l'addition de l'éthanol a tendance à augmenter le coefficient
d'excès d'air (A) et à rapprocher d'une combustion
stoechiométrique (complète). D'où,
une meilleure combustion et une augmentation du couple (Hsieh, et
al. 2002).
Le tableau I.2 présente quelques valeurs de couple
rencontrées dans la littérature ainsi que les conditions
expérimentales qui ont pu influencer les résultats.
12
I.2.1.3. Consommation
Le pouvoir énergétique inferieur (PEI) et la
densité des mélanges sont les facteurs majeurs dont dépend
la consommation spécifique du combustible (A. Thakur, et al. 2017).
Ainsi, en fonction des caractéristiques des mélanges et des
puissances obtenues, la tendance de la consommation peut varier d'un auteur
à un autre.
Comparant le E50 et E85 à l'essence, KOÇ et al.,
observent une augmentation de la consommation de 16.1% et 36.4% avec le E50 et
E85 respectivement (Koç, et al. 2009). THUAN et al. utilisant le E10 sur
une moto et une voiture remarquent une augmentation de 5,41% pour la moto et
4,19% pour la voiture (Tuan et Pham 2009).
CELIK et al. analysant les performances des différents
mélanges essence/bioéthanol (E25, E50, E75, E100), remarquent que
par rapport à l'essence, la consommation des E25, E50, E75 et E100
augmente respectivement de 10, 19, 37 et 56 % pour un taux de compression de
6/1. Par contre, avec un taux de compression de 10/1, la consommation du E50
baisse légèrement de 3% (Celik et Bahattin 2008). Le taux de
compression a donc influencé les résultats.
Outre, le taux de compression, le PEI, la densité et la
puissance, un autre facteur déterminant est la vitesse de rotation. En
effet, la consommation peut avoir de tendances variées suivant
différentes plages de vitesse. RAIF et al. observent que la consommation
spécifique décroit jusqu'à un certain point (entre 2000 et
3000 tr/min) avec l'augmentation du pourcentage de l'éthanol. En
Comparant le E15, E50 et E85 à l'essence, la consommation a
baissé de 2.26, 6.76 et 5.74% respectivement (Raif, et al. 2017).
Le système de carburation utilisé peut
également avoir de l'influence sur la consommation spécifique. En
effet, PHAM et al. remarquent que pour un système avec carburateur la
consommation (en kg/100km) des E10, E15 et E20 baisse de 1.8, 3.8 et 5.1 %
respectivement tandis que pour le système avec injecteur elle baisse
légèrement de 0.8% avec le E10 et augmente de 0.92 et 2.34% avec
le E15 et E20 respectivement (Pham, et al. 2012).
Le tableau 1.2. reprend quelques valeurs de consommation
rencontrées dans la littérature ainsi que celle de la puissance,
le couple et la pression.
D'autres performances sont également observées
au niveau du rendement volumétrique et thermique,... ; ainsi que des
améliorations des propriétés physico-chimique des
mélanges. THAKUR et al. présentent avec détails
différentes performances des moteurs à essence utilisant des
mélanges essence/bioéthanol ainsi que les progrès
observés ces dernières années dans l'analyse de ces
performances (A. Thakur, et al. 2017)
13
Tableau I-2. Performances des différents
mélanges comparés à l'essence
|
Référence
(auteur
et
année)
|
Type de
mélange
|
Caractéristiques
du moteur
|
Condition
d'exploitation
|
Consommation spécifique
|
Couple
|
Puissance
|
Pression
moyenne
effective
|
|
Al- Hasan
2003
|
E0-E25 avec 2,5% de plus d'éthanol
|
4 cylindre, 4 temps, cylindré 1452 cm3 Puissance max 52kw
à 5600 tr/min
|
Taux de com- pression (r) :9/1 ; vitesse: 1000 à 4000
tr/min
|
Diminution de 2,4%
|
-
|
augmentation de 8,3%
|
-
|
|
Celik 2008
|
E0, E25, E50, E75 et E100
|
4 cylindre, 4 temps, cylindré : 250 cm3; taux de
compression (r): 6/1 à 10/1
|
1500 à 4000 tr/min, r: 6/1, 8/1 et 10/1, Système
d'allumage par transistor, refroidissement à l'eau et à l'air
|
1°) à 6/1 et 2000 tr/min, les E25, E50, E75 et E100
augmentent respective- ment de 10, 19, 37 et 56% 2°) la consommation la
plus faible avec le E0 était de 411g/kWh à 2500tr/min pour
r=6/1.
3°) à 10/1, le E50 décroit de 3%
|
-
|
1°) à 6/1 et 2000 tr/min, les E25, E50, E75
augmentent respectivement de 3, 6, et 2% 2°) à 10/1, une
augmentation de 29% est obtenue avec le E50
|
-
|
|
Koç et al.
2009
|
E0, E50 et E85
|
Mono cylindrique, 4 temps, alésage x course : 80.26 mm x
88.9 mm; Pmax=15kW à 5400 tr/min; r=5/1 à 13/1
|
1500-5000 tr/min, r: 10/1 et 11/1
|
1°) à 10/1, les E50 et E85 augmentent respective-
ment de 20.3 et 45.6 2°) à 11/1, les E50 et E85 augmentent
respectivement de 16.1 et 36.4%
|
1°) à 10/1, les E50 et E85 augmentent de 2%
2°) à 11/1, les E50 et E85 augmentent respectivement
de 2.3 et 2.8%
|
-
|
-
|
|
Kumbhar et al. 2012
|
E0, E5, E10, E20
|
Mono cylindrique, 4 temps, alésage x course : 55 mm x 56
mm
|
4000-8000 tr/min
|
-
|
à 6000 tr/min, les E5, E10 et E20 augmentent
respectivement de 0.29,0.59, 4.77 %
|
à 6000 tr/min, les E5, E10 et E20 augmentent
respectivement de 2.31 2.77, 4.16 %
|
-
|
14
|
Pham H.T. et
|
E0, E10, E15
|
1°) Véhicule avec
|
Vitesse: 45 à 74
|
1°) Pour le système avec
|
-
|
-
|
-
|
|
al. 2012
|
et E20
|
carburateur, année de fabrication 1989, cylindré
1498 cm3, kilométrage
|
km/h; Cycle ECE15+EUDC
|
carburateur: la
consommation (kg/100km) du E10, E15 et E20 a baissé de
1.8, 3.8 et 5.1 % respectivement;
|
|
|
|
|
|
232455, sans modification.
|
|
2°) Pour le Système avec injecteur: réduction
de
|
|
|
|
|
|
2°) Véhicule avec système d'injection (MPI),
année de fabrication 2001, cylindré 1498, kilométrages
|
|
0.8% avec le E10 et augmentation de 0.92 et 2.34% avec le E15 et
E20 respectivement
|
|
|
|
|
|
87478, sans modification
|
|
|
|
|
|
|
Raif K, et al.
|
E0, E15, E50
|
4 Cylindre, 4
|
Simulation avec
|
Diminution de la
|
Le couple du E15,
|
Amélioration de
|
La pres-
|
|
2017
|
et E85
|
temps, cylindré 1998 cm3, système à
injection,
|
AVL BOOST, avec 500 essais, vitesse moteur: 1000 à 5000
tr/min
|
consommation de 2.26, 6.76 et 5.74% avec le E15, E50 et E85
respectivement
|
E50 et E85 a augmenté respectivement de 1.29, 3.62 et
1.86%
|
la puissance de 1.38, 3.94 et 2.01 % pour le E15, E50 et E85
respectivement
|
sion augmente de 1.16, 3.25 et 1.67% avec le
|
|
|
|
|
|
|
|
E15, E50 et E85
|
|
|
|
|
|
|
|
respectivement
|
15
|
|
