Préchauffage du carburant

De e-glop


La température d'inflammation de l'huile végétale pure est en moyenne plus élevée que le gazole de près de 70°c. Ainsi, pour retrouver une combustion identique, la théorie voudrait qu'on augmente d'autant la température de l'huile par rapport au gazole.

Pour se faire, plusieurs solutions ont été envisagées :

  • Utiliser la chaleur des gaz d'échappement
  • Mettre en place un échangeur de chaleur avec le liquide de refroidissement (LDR)
  • Construire un réchauffeur électrique

Je vous propose donc d'étudier ces solutions plus en détail.

Utiliser la chaleur des gaz d'échappement

Avantages

  • relativement chaud dès que le moteur fonctionne
  • l'échappement passe souvent non loin du réservoir de carburant

Inconvénients

  • l'échappement est un organe sensible sur les véhicules modernes (bruit, émissions, ...) donc difficile à réutiliser sereinement
  • la chaleur émise bien trop importante par rapport à ce qu'on cherche à atteindre, surtout moteur chaud

Conclusion

J'ai exclu cette solution car trop peu souple, complexe à mettre en oeuvre surtout à cause de la chaleur produite qui sera certainement trop importante.

Mettre en place un échangeur de chaleur avec le liquide de refroidissement

Avantages

  • facile à mettre en oeuvre, il ne s'agit que d'une dérivation de durite
  • régulation parfaite, puisque le LDR ne monte (en théorie) jamais au-dessus de 100°c (avec les pertes de chaleur, on retombe à des températures idéales pour l'huile carburant)
  • modèle de préchauffage éprouvé

Inconvénients

  • l'échangeur de chaleur doit être particulièrement étanche
    • au niveau du carburant pour éviter une fuite dans le liquide de refroidissement
    • au niveau du liquide de refroidissement pour ne pas avoir de perte
  • bien situer son emplacement sur le circuit de refroidissement et isoler le système pour éviter de trop perturber le fonctionnement de la régulation thermique du moteur
  • le système n'est efficace que moteur chaud et, dans l'idéal, n'est pas suffisant (au moment du démarrage)
  • un échangeur de ce type ne réchauffe le carburant qu'à un seul endroit du circuit

Conclusion

Ce système est le premier que j'aurais mis en place sur ma voiture. Je l'ai incrusté juste après le radiateur d'habitacle, près de la culasse. Son montage a été extrêmement périeux, car je n'ai pas trouvé de durit de 20mm pour remplacer celle déjà en place, et j'ai donc du faire avec les moyens du bord pour remplacer une partie d'une durit moulée sur mesure par un échangeur rigide et plus long. ca n'a pas été aisé, mais c'est fait !

Voici les plans du montage réalisé 100% en cuivre (même si certains déconseillent le cuivre, c'est le meilleur matériau mais surtout le plus simple à manipuler que j'ai trouvé) :

Echangeur-ldr.png

Pour comparer avec des produits de qualité industrielle, il est nécessaire de connaitre la surface d'échange de mon réchauffeur. Puisque le tuyau utilisé a un diamètre extérieur de 10mm, la surface de ce tube sur 30cm de long (qui est la surface d'échange avec le LDR) vaut environ 94cm² (S = 1.0п x 30). Chez Métheco, on trouve des échangeurs LDR qui font 430cm² minimum. On imagine donc que mon système est perfectible (sa longueur idéale devrait être de 136cm pour arriver à une surface de 400cm² minimum), et il est évident que je vais continuer à chercher d'autres solutions plus efficaces.

Construire un réchauffeur électrique

Avantages

  • Beaucoup de systèmes ont déjà été testés ; des idées et des plans sont trouvables sur Internet
  • Fonctionne même à froid
  • Peut se répartir entre plusieurs endroits (avant le filtre, avant la pompe à injection, dans le réservoir)...

Inconvénients

  • pour avoir un système efficace, il faut bien comprendre le montage électrique de la voiture (prévoir de lancer le système au moment du préchauffage avec une coupure au moment où l'on tire sur le démarreur et un arrêt en même temps que le moteur)
  • il faut prévoir une régulation thermique
  • il est quasi-impossible de réchauffer autant le filtre à carburant, la pompe à injection et les injecteurs que le carburant lui-même

Conclusion

Je vais monter potentiellement deux réchauffeurs électriques : un sur le filtre à carburant et un entre le filtre et la pompe à injection. Celui sur le filtre sera une simple feuille chauffante, et pour celui entre le filtre et la pompe, il s'agira d'un réchauffeur à une ou plusieurs bougies de préchauffage. Par contre, toute la complexité sera de réguler indépendament les deux systèmes et de gérer un montage électrique propre, avec gestion de l'état du moteur (pré-chauffage, démarreur en action, moteur en marche, arrêt du moteur) et de la volonté du conducteur.

Pour fignoler le tout et me permettre de fonctionner à 100% en mono-réservoir, je pense monter un système de préchauffage directement dans le réservoir, afin d'y assurer une température minimale de 25°c (par exemple).

Une idée...

Il serait envisageable d'utiliser du fil de cuivre isolé (qu'on trouve dans les bobines de transformateur) afin de faire passer ce fil dans les durites jusqu'au réservoir de carburant et de le faire revenir. De plus, Ce même système densifié devrait permettre un réchauffage du filtre, de la pompe d'injection, etc...

Astuces :
Enfin, pour s'assurer de ne jamais manquer d'électricité, malgré les solicitations supplémentaires dues au réchauffeurs électriques, je prévois potentiellement d'installer une seconde batterie en parallèle. Pour trouver des thermocontacts à bas prix, suivre ce lien.