Pollution atmosphérique: l’influence de l’automobile en question

wizz dit :

 » Et quand aux hydrocabures, ils sont tranformés en vapeur d’eau par les cataliseurs 3 voies qui équipent les motorisations essence… »

Je rappelle que les hydrocarbures sont composés d’atomes de carbone et d’hydrogène
Pour qu’un hydrocarbure se décompose en eau (et aussi en CO2), il faut donc de…l’oxygène

Or, je rappelle une deuxième fois que les moteurs essence, s’il ne produisent pas (beaucoup) de NOx, c’est tout simplement parce qu’ils fonctionnent en mode riche, c’est à dire qu’il y a plus d’essence que la quantité théorique. Et donc en fin de combustion, à la sortie de la soupape, il n’y a plus du tout d’oxygène et il y a un résidu de carburant

De ce fait, un pot catalytique ne peut pas transformer un hydrocarbure imbrulé en H2O et en CO2
Pour que ça puisse se faire, il faut alterner des phases de fonctionnement du moteur. Il faut régulièrement relacher l’accélérateur, pour que le moteur « avale » de l’air sans qu’il y ait une combustion, pour que cet air puisse parvenir au pot catalytique et dégrade les hydrocarbures imbrulés au niveau du pot catalytique.

Si on a le pied droit lourd, toujours bien appuyé sur la pédale d’accélérateur, alors tout cet hydrocarbure imbrulé ira rejoindre l’atmosphère

je vous invite à regarder de près le cycle d’homologation NEDC
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/fr/oj/2004/l_095/l_09520040331fr00890139.pdf
on peut constater que les phases sont très courtes, de l’ordre quelques secondes à 1 minute, et qu’on alterne souvent les phases d’accélération/constante avec une phase de décélération.
Quelques secondes « en apnée » (exces de carburant) alternées avec quelques secondes de « respiration » (décélération, donc apport d’air frais). C’est parfait pour le catalyseur qui pourra bruler cet hydrocarbure imbrulé rapidement
Mais en pratique, c’est rarement le cas…. et l’excès de carburant finit par atteindre la sortie

wizz dit :

Ce n’est pas les moteurs de compét, ni même les moteurs les plus puissants

L’injection d’excès d’essence pour refroidir le mélange air+essence, ça concerne TOUS les moteurs essence.

Le soucis du moteur essence est simple. L’essence est mélangé avec l’air, et le piston comprime le tout en remontant.
Plus on comprime, et plus ça chauffe.
Si ça chauffe trop, alors ça brulera spontannement….et repousse le piston vers le bas. OR, le piston veut remonter. Boom, casse…
Pour réduire ce risque:
-réduire le taux de compression du moteur. Mais on réduit aussi le rendement énergétique. Si les anciens moteurs turbo avaient des taux de l’ordre 7:1 à 8:1 max, les moteurs turbo modernes en sont à 9:1

-réduire le régime moteur. à 6000tr/min, ça veut dire 100tr/sec, soit 50 explosions par seconde
donc si le moteur ne tourne qu’à 5000rpm, ou moins, alors à chaque seonde, il y aura moins de chaleur dégagée par chaque cylindre
(ps: si le bloc moteur est très chaud, alors il va contribuer lui aussi à réchauffer l’air admis, ou à moins bien évacuer la chaleur lorsque le piston comprimera l’air)

-soit à injecter un surplus d’essence, qui ne sera pas brulé (pour produire donc de la puissance mécanique)
L’eau par exemple, a besoin de la chaleur pour être portée à 100°C. Ensuite, si on continue à y apporter de la chaleur, alors l’eau va s’évaporer. L’évaporation d’un fluide consomme de l’énergie. C’est pareil pour l’essence. Le volume injecté en excès n’a qu’une seule fonction: s’évaporer en absorbant de la chaleur, donc diminuer la rempérature du mélange air+essence lors de la compression

-et enfin, soit en injectant au dernier moment, lorsque le piston aura atteint le point mort haut. Avant, comme il n’y a pas d’essence, alors on s’enfout de la température de l’air comprimé. Pas de risque de cliquetis. Et youpi, le moteur essence va fonctionner (presque) comme un moteur diesel avec ses avantages….et ses inconvénients. Parce que l’essence n’aura pas le temps d’être entièrement évaporée, alors ce seront des goutelettes d’essence qui vont bruler et non de la vapeur d’essence (des molécules). Et les goutelettes d’essence n’auront pas le temps d’être entièrement brulées, DONC formation de particules. C’est pour cela que la norme euro 5 impose une limite de particule aux moteurs essence à injection directe
et comme le mélange air essence n’est pas homogène parce que ça n’a pas le temps de bien se mélanger), alors il y aura des zones avec un excès de carburant….et des zones avec un excès d’air. Et qui dit excès d’air soumis à une forte température dit….production de NOx

bref, il n’existe aucun moteur parfait

bref, comme au bon vieux temps (un certain anonymous vs. wizz), je disais qu’être éco responsable, ça ne consiste pas à remplacer un moteur diesel par un moteur essence
ça consiste à changer de comportement (d’automobiliste, et donc de comportement de citoyen, de mode de vie)