Injection d'eau dans les moteurs

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Connue depuis l'invention des moteurs à combustion interne, la technique d'injection d'eau a fait l'objet de nombreuses expérimentations, mais a finalement été peu utilisée. A été également étudiée l'addition d'eau dans le carburant.

[modifier] Historique

Le premier à avoir eu l'idée d'injecter de l'eau dans des moteurs à combustion interne est Pierre Hugon en 1865, sur son moteur à gaz, l'eau ayant soi-disant « ordre de ralentir la combustion du gaz ». L'expérimentateur relève des courbes à l’indicateur thermique montrant que la courbe de détente s’améliore très sensiblement, doublant la puissance du moteur, avec aussi une nette baisse de la température (améliorant la durée de vie du moteur).

Puis les moteurs tournant au pétrole essayent l'injection d'eau. Relevant une puissance accrue et pressentant une longévité du moteur grâce à la baisse des températures, les constructeurs se pressent de l'expérimenter mais ne l'adoptent pas en grande série. Puis c'est au tour des moteurs tournant à l'huile lourde (extraite de schistes bitumeux) d'essayer ce nouveau système. Voir Référence-1 qui rassemble un large échantillon de ces tentatives.

[modifier] Avantage et inconvénients

Sur tous les moteurs et avec tous les carburants essayés, les avantages relevés sont:

gain de puissance utilisable (en autorisant une vitesse de rotation plus élevée ou un taux de compression supérieur),
diminution nette des émissions de NOx,

avec en contrepartie:

diminution du rendement et donc augmentation de la consommation à puissance égale,
augmentation des rejets d'hydrocarbures imbrûlés,
longévité abrégée,
complexité accrue,
nécessité d'embarquer un réservoir d'eau.

Ce qui fait que cette technique ne fut utilisée que de manière limitée dans des situations particulières.

[modifier] Utilisations

L'injection d'eau semble avoir surtout été utilisée dans le domaine militaire, pour permettre d'augmenter de manière temporaire la puissance de moteurs.

Article détaillé : Injection d'eau-méthanol.

[modifier] Et aujourd'hui ?

L'injection d'eau dans les moteurs essence et Diesel actuels est considérée comme dénuée d'intérêt car le seul avantage, la diminution de la pollution par les NOx, est battu en brèche par l'utilisation de l'injection directe, d'échangeur de température et de pot catalytique.

La firme pétrolière ELF avait proposé un carburant gazole additionné d'eau (11,5 %), avec un additif émulsifiant (tensioactifs), destiné aux plus anciens moteurs Diesel. Ce mélange s'appelait Aquazole® et, bien qu'il ait été utilisé par la RATP pour une série de ses bus et par d'autres opérateurs d'autobus et autocars (notamment CGEA), son usage ne s'est pas répandu.

Son principal intérêt est la diminution de la pollution (voir Références-2 et 3), notamment de l'opacité des fumées mais n'est plus compatible avec les moteurs Diesel récents (filtre à particule) et l'Aquazole® n'a jamais revendiqué de diminution de la consommation. Le groupe Total semble avoir abandonné cette filière.

L'entreprise Aquamist fabrique encore des systèmes permettent l'injection d'eau dans des moteurs. Il n'y est pas fait mention de sociétés utilisatrices, seulement de distributeurs.