Dopage moteur à l'eau: thermodynamique

L'injection d'eau dans les moteurs thermiques et le fameux "moteur pantone". Informations générales. Coupures de presse et vidéos. Compréhension et explications scientifiques sur l'injection d'eau dans les moteurs : idées de montages, études, analyses physico-chimiques.
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Capt_Maloche
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par Capt_Maloche » 20/03/08, 08:48

Manix07 a écrit :Merci Captain,
(on est bien d'accord c'est la vitesse de frottement de l'air ou vapeur sur les parois du réacteur qui crée l'électrisation réactive)

j'ai donc pensé mélanger à la vapeur une quantité d'air à définir, préalablement surchauffé par l'échappement d'où 200 à 400°C


T'embales pas, c'est purement théorique et c'est justement la grosse polémique autours du Pantone
par contre injecter un mélange chaud à l'admission moteur permet de totalement vaporiser le carburant (et l'eau) pour améliorer la combustion et supprimer les imbrûlés

ensuite la détente importante des gaz dans le réacteur fait que ces gaz sont aspirés à une pression que j'estime de 0.2 bar pour être comprimés sur un moteur diésel avec un taux d'environs 18 pour les moteurs d'il y a 10ans

Le rapport est simple, si tu as des gaz à 0.2bar et (admettons) 100°C,
en point haut de compression tu obtiens environs avant explosion un mélange à 3.6bar et une T° instantanée d'environs 1800°C et l'énergie de l'explosion fera monter le mélange à environs 3000°C, c'est à dire la T° de crackage de l'eau

le fait d'abaisser la pression de fin de compression permet aussi de réduire les efforts moteurs, donc la conso, mais aussi les performances.

Si l'opération de crackage se produit, cela aura pour effet salvateur pour les soupapes de faire retomber la T° du mélange à des valeurs acceptables et d'améliorer la qualité de la combustion.

Plus la T° à l'aspiration est élevée, plus tu te rapproche de la T° de crackage de l'eau

reste en effet à savoir si les hautes vitesses de friction du mélange chaud sur du métal ont un effet sur le mélange lui même...
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Andre
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par Andre » 20/03/08, 14:14

Bonjour
Manix07 a écrit :Merci Captain,
Au départ je ne pensais faire passer que de la vapeur additionnée d'un peu de gaz d'échappement, il n'y aurait pas assez de vitesse dans le réacteur pour créer la réaction (on est bien d'accord c'est la vitesse de frottement de l'air ou vapeur sur les parois du réacteur qui crée l'électrisation réactive) j'ai donc penser mélanger à la vapeur une quantité d'air à définir, préalablement surchauffé par l'échappement d'où 200 à 400°C


La plupart des montages la température entrée réacteur est nettement inferieure a 100c ,mais pour plusieurs montage le schiffreannoncéde sortie sont autour de 100c certain moins et certain plus haut , mais rarement plus de 200c..

Faire marcher un systéme , faire des mesures , des constats , ne donne pas l'explication exact comment cela marche (bien que cela serait utile pour perfectioner ,augmenter, le rendement du montage)

Je me garderais bien de parler de éléctrisation , magnetisme et de craquage de l'eau , pour le moment ce n'est que des hypothéses..

La seul chose que l'on peut te donner c'est ce qui marche et ce qui marche moins bien , la porte est grande ouverte pour l'amélioration .

André
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chatam
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par chatam » 20/03/08, 19:18

Capt_Maloche a écrit :ensuite la détente importante des gaz dans le réacteur fait que ces gaz sont aspirés à une pression que j'estime de 0.2 bar pour être comprimés sur un moteur diésel avec un taux d'environs 18 pour les moteurs d'il y a 10ans

Le rapport est simple, si tu as des gaz à 0.2bar et (admettons) 100°C,
en point haut de compression tu obtiens environs avant explosion un mélange à 3.6bar et une T° instantanée d'environs 1800°C et l'énergie de l'explosion fera monter le mélange à environs 3000°C, c'est à dire la T° de crackage de l'eau



Le rapport volumétrique des diesel atmosphériques est généralement de 23/1 qui donnent une pression en fin de compression de ~35 bars et lors de la combustion la T° monte à 1500° et ~100bars...et celà même sur les indénor des années 70-80...
Comme le remplissage est moins bon du fait de la baisse de densité de l'air chaud qui ne peut en aucun cas être en surpression à l'admission (sauf turbo pour pousser derrière), la pression de compression va considérablement baisser donc aussi la t° générée par la compression, ce qui signifie qu'il est fort probable que la t° atteinte en fin de compression est inférieure avec un pantone...et
3000°C certainement pas car le moteur fondrait, et avant ça l'eau de refroidissement serait entrée en ébulition...
:mrgreen:
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par Capt_Maloche » 20/03/08, 21:31

Non, le moteur ne fondrait pas car la masse des gaz est sans commune mesure avec la masse du bloc moteur, les gaz sont largement refroidit lors du 4ème cycle d'éjection du moteur 4 temps

C'est la T° à l'explosion qui est importante, la période est trés brève, on joue avec la vitesse et la surface, plus le moteur tourne vite, et moins il y a d'échange avec les parois, et plus la T° de l'échappement augmente

Chatam a écrit :et
3000°C certainement pas car le moteur fondrait, et avant ça l'eau de refroidissement serait entrée en ébulition...

Pas plus quà 1500°C, ou si peu...
si tu vas par là, puisque tu confirme qu'en régime normal la T° dans les cylindres monte à 1500°C, l'eau de refroidissement devrait bouillir non? là c'est moi qui me gausse :cheesy: :cheesy: :cheesy: :cheesy:

bien sûr que le mélange peut monter à 3000°C, c'est de la thermodynamique, objet de ce sujet, la question est : est ce que les soupapes supporteront une augmentation de T° des gaz éjectés?

C'est la raison pour laquelle je pense que le crackage de l'eau, même partiel, peut sauver les soupapes en plus d'améliorer la combustion.
Dernière édition par Capt_Maloche le 20/03/08, 23:16, édité 1 fois.
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par Capt_Maloche » 20/03/08, 23:13

Le vrai problème, c'est qu'à ces T°, on produit du Nox, à vérifier en espérant que la combustion soit plus rapide que sa formation
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par Capt_Maloche » 20/03/08, 23:22

chatam a écrit :Le rapport volumétrique des diesel atmosphériques est généralement de 23/1 qui donnent une pression en fin de compression de ~35 bars


Explique moi comment sans turbo avec un taux de compression de 23/1 tu peux monter la pression à plus de 23bars?
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par Andre » 21/03/08, 01:14

Bonjour

Il ne faudrait pas penser que le simple dopage a l'eau , même si cela sort a 150c du réacteur ,cela reste toujours que un petit conduit de 14mm de diametre avec une pression inferieure a la pression atmospherique , qui est relative dans le conduit de 62mm admission d'un diesel .
Tout la masse d'air aspiré a la température ambiante auquelle on rajoute un peu d'air humide a 150c

Un diesel moyenement concut avec mono soupape admission même avec une legere restriction filtre a air ou venturi
lorsque il est utilisé en bas régime et au regime de son couple maximum , sont remplissage reste encore nettement superieur a celui d'un moteur essence.

Pour la température en fin d'injection elle peut etre élévée (mais moins qu'un moteur explosion) elle est plus dans un endroit restreind (injection in direct) donc plus sujet a échange thermique culasse , malgrés sa haute temperature les gaz en contact avec les parois culasse ont une temperature nettement plus basse d'ou la suie (il se fait une effet de peau)
Cela explique aussi pourquoi les gros diesel de bateau ont un meilleur rendement, l'injection se fait un peu hors des parois culasse . (injecter a 135 bars dans un petite chambre de quelques cmcube cela peut pas faire autrement que beurrer les parois ..)

Pour les températures échappement , pour un diesel Carré ou a longue course , en fin de détente les gaz tombent approximativement a la température qu'il ont atteint en fin de compression avant injection , pas beaucoup plus que 600c et cela en charge. Les diesels les plus chauds moteur agricole tracteur turbo en forte charge maximium d'injection, les pipes échappements sont rougeatres la nuit..

Sur une auto diesel jamais vus les pipes la nuit émettre de couleur
Sur une essence cela arrive..

André
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par Flytox » 21/03/08, 21:21

Bonjour Capt_Maloche
Capt_Maloche a écrit :ensuite la détente importante des gaz dans le réacteur fait que ces gaz sont aspirés à une pression que j'estime de 0.2 bar pour être comprimés sur un moteur diésel avec un taux d'environs 18 pour les moteurs d'il y a 10ans

Le rapport est simple, si tu as des gaz à 0.2bar et (admettons) 100°C, en point haut de compression tu obtiens environs avant explosion un mélange à 3.6bar et une T° instantanée d'environs 1800°C et l'énergie de l'explosion fera monter le mélange à environs 3000°C, c'est à dire la T° de crackage de l'eau
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Le 0.2 bar, tu peux un peu t'étendre sur le sujet ( mesure / calcul etc..) ?
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par Capt_Maloche » 22/03/08, 12:05

Bon, je m'étend un peu

La dépression occasionnée par le "réacteur" Pantone , du fait de ses trés faibles sections de passage, est importante

de fait, la pression à l'aspiration des cylindres ne peut être élevée
je l'estime à 0.2b pour exemple sur les calculs

à noter que sur les diésels récents, il n'y a plus de papillon ni de bougies de préchauffage et que la pression à l'aspiration varie de 1b(Pression atmosphérique) à 1.6b(turbo), c'est la compression du mélange qui échauffe la chambre de combustion, le gasoil est injecté directement en point mort haut après quelques tours à vide.
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par Andre » 22/03/08, 15:53

Bonjour

La dépression occasionnée par le "réacteur" Pantone , du fait de ses trés faibles sections de passage, est importante

de fait, la pression à l'aspiration des cylindres ne peut être élevée
je l'estime à 0.2b pour exemple sur les calculs


Il ne faudrait pas penser que le diesel respire uniquement autravers le réacteur..

Ce qui passe dans le réacteur c'est c'est une trés petite partie de ce que le diesel aval, dans mon cas c'est un turbo, le réacteur est avant le turbo je ne pense pas que le moteur manque d'air, si il y a une petite restriction la Wesguet controlera..

André

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