Évaluation expérimentale de la combinaison injection multiple et biodiesel sur les performances et les émissions polluantes d'un moteur diesel

La dégradation de la qualité de l’air et le problème de l’approvisionnement en pétrole sont deux problèmes majeurs de notre société. L’utilisation de carburants de substitution tels que le biodiesel permet de réduire notre dépendance vis-à-vis du pétrole et de limiter les émissions de gaz à effet de serre. De plus, il a été démontré que l’utilisation de biodiesel dans les moteurs diesel permet une réduction significative des émissions de particules, CO et HC. Cependant, une augmentation des émissions de NOx d’environ 10% a été constatée. D’autre part, l’utilisation des stratégies d’injection multiples, avec du diesel, a permis la réduction simultanée des émissions de particules et de NOx dont les mécanismes de formation sont pourtant antagonistes. Ainsi, la présente étude vise à étudier l’utilisation combinée des stratégies d’injection multiple et du biodiesel dans les moteurs diesel de faible cylindrée et à faible charge, afin d’évaluer s’il est possible de réduire les émissions de NOx du biodiesel sans pénalité sur les autres polluants. Une étude expérimentale a été conduite sur un moteur 4 cylindres Renault complètement instrumenté. Les différents carburants testés ont été évalués en injection simple afin de les caractériser. Puis les trois paramètres d’injection double ont été évalués. Enfin, les résultats obtenus pour les différents carburants pour deux stratégies d’injection double optimisées ont été comparés aux résultats d’injection simple et aux résultats obtenus avec le diesel pour les stratégies d’injection double optimisées. Il ressort de cette étude que l’utilisation d’une stratégie d’injection double optimisée permet la réduction de toutes les émissions sauf les HC pour tous les mélanges diesel-biodiesel par rapport à l’injection simple. Pour le diesel pur, une augmentation des émissions de NOx est constatée par rapport à l’injection simple. De plus, l’utilisation de l’injection multiple avec les mélanges diesel-biodiesel et le biodiesel pur permet de réduire les émissions de CO, HC et HCHO par rapport aux émissions constatées en injection double avec le diesel, mais entraîne une augmentation des émissions de NOx et de particules. Un prototype de carburant produit à partir d’une biomasse mais constitué d’alcanes a également été évalué en injection simple. Une réduction importante de toutes les émissions de polluants et de particules ainsi qu’une faible dégradation de la combustion pour les avances tardives ont été constatées