[740 B200E] Ethanol E85 ?

[Ben480]

Je me permets de citer des collègues du volvo-480.org, qui me semblent avoir fait des réponses pertinentes et étayées sur la même question. on peu retrouver ses personnes ici et publiquement sur F.A. aussi.

Ce soir je suis allé à une conférence organisée par la SIA (Société des Ingénieurs de l'Automobile), sur le thème "biocarburants et moteurs à combustion interne", et j'y ai appris, entre autres, que les modifications suivantes devaient être apportées pour qu'une voiture puisse rouler à l'E85 :

- injecteurs (matériau et forme du jet)
- sonde Lambda (gamme plus étendue)
- pompe à essence (plus de pression)
- filtre à essence
- taux de compression plus élevé
- arbre à cames (profil et décalage)
- collecteur d'admission (air d'admission plus chaud) (!?!)
- réservoir d'essence (ne doit pas être métallique, donc ok pour les 480)
- ligne d'échappement (plus résistante)
- huile moteur (avec additifs)
- allumage (boitier et bougies plus froides)
- et tous les composants en polyamide 6.6 (Nylon) en contact avec le carburant doivent être remplacés

Enfin, ça c'est la liste théorique d'un constructeur qui ne veut prendre aucun risque. L'expérience (au Brésil par exemple) tend à démontrer qu'on peut rouler avec de l'ethanol sans modifier grand chose.

D'ailleurs, la prochaine conférence est faite sur mesure pour toi, Ben : "contraintes et mise au point des véhicules flex fuel".  ;-) C'est mardi prochain, et il y a plus d'infos ICI.

@+

 
Hello
 
Disclaimer :
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Le post ci dessous a été rédigé dans un but de compréhension technique ; l'auteur décline toute responsabilité sur les conséquences de l'une ou l'autres des modifications listées ci dessous qui se feront donc sous la seule et unique responsabilité de ceux qui les entreprennent
 
 
1/ E85
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Le SP 95 a un indice stoechiometrique de 14,7 (14,7g d'air pour 1g d'essence pour avoir la combustion optimale) versus 9,8 pour le E85. Donc si on roule avec du E85, le mélange sera naturellement pauvre. Il  faut donc théoriquement augmenter la richesse du mélange air/essence pour rouler à l'E85.
 
Heureusement la sonde lambda veille et et quand la combustion n'est pas bonne, elle en informe l'ECU qui modifie les temps d'ouverture des injecteurs. Une sonde lambda en bon état permet de "tourner" avec un indice stoechiométrique qui varie disons en gros entre 12 et 18.
 
Ce qui veut dire que  sans rien faire, sans boitier, with no nothing on peut mettre jusqu'à 50% de E85, la sonde fera l'adaptation. Les boitiers d'ailleurs se servent de cette propriété de tourner à 50% sans aucune modification pour s'initialiser en observant le comportement dicté par la sonde lambda.
 
En hiver, il faut en mettre un peu moins car l'E85 est environ 25% moins calorifique que le SP95. Dans la pratique, on commence en général avec 25-30% et on voit comment ça se passe puis ... on peut aller jusqu'à un maxi de 50%... toujours sans rien faire ... au delà la sonde lambda verra qu'elle est en butée et fera allumer le voyant "check engine". Certains sites US disent d'ailleurs de mettre du E85 dans le SP dans une proportion légèrement en deçà de l'allumage du voyant "Check engine"
 
L'E85 est 25% moins calorifique donc énergétique que le SP95, donc on consomme naturellement un peu plus (souvent 10% voire jusqu'à 20%) qu'avec le SP95. Le démarrage à froid est aussi un peu plus difficile ... et certains sites US préconisent en hiver de rouler avec 25-30% de SP (mais c'est vrai que l'hiver à Chicago est particulièrement rigoureux)
 
L'E85 a un indice d'octane de 104 ... donc plus coupleux et convenant bien aux moteurs Turbo
 
Par contre il est plus décapant donc va nettoyer le circuit d'essence (ça évitera d'acheter du Wynns nettoyant injecteurs  :mrgreen: ) ... mais les saletés en suspension vont se retrouver dans le filtre à essence qu'il faudra changer au bout des 1000 premiers kms
 
On dit (???) qu'il bouffe les durites/joints en caoutchouc (on disait la même chose lors de l'abandon du super) .. mais dans la pratique, il semble  (?? pas de statistiques) que tous les véhicules fabriquées depuis 1990 environ aient des durites adaptées
 
Il est conducteur d'électricité .. donc certains se posent des questions quant à la nature de la pompe à essence immergée .. mais évidemment on a des témoignages de tas de gens qui roulent  sans problème
 
En présence d'eau, il produit un acide nocif pour le circuit d'essence et certains métaux (on disait des choses analogues quand on est passé du Super au SP95)
 
Enfin, il est inutile de demander à un garagiste, toutes marques confondues ce qu'il en pense, car d'une part il ne voudra prendre aucun risque juridique (on le comprend aisément) et déconseillera donc l'utilisation de ce carburant dans un véhicule non adapté, d'autre part, il se fera un plaisir de proposer une Mégane ou C30 flexfuel flambant neuve
 
2/ Les boitiers 2° monte
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On en trouve en vente en France entre 300 et 600 Euros, hors montage (qui est à la portée du premier venu). La plupart du temps, il s'agit de boitiers Brésiliens qui ont été adaptés aux US (because l'hiver est bigrement plus froid à Denver qu'à Rio)
 
Ces boitiers ne fonctionnent qu'avec des moteurs dotés de sonde lambda ... donc exit les K-Jetronic des 504 et autre L-Jetronic des 205 GTI
 
Certains redoutent que le gouvernement n'exige rapidement un montage conforme fait par un professionnel comme pour le GPL. Il n'en est rien aujourd'hui et on peut s'approvisionner avec un véhicule non flexfuel (sauf dans certains hyper grincheux)
 
Il y a 2 types de boitiers
- les simples se placent en série avec chacun des injecteurs .. on débranche le fil de chaque injecteur qu'on branche sur le boitier et on branche un fil du boitier sur l'injecteur .... voilà c'est tout
- les plus sophistiqués ajoutent une prise de température moteur (pour aider le démarrage à froid) et une prise sur la sonde lambda pour savoir si le moteur roule riche ou pauvre
 
Les simples :
Ils se placent en série avec chaque injecteur   et ne disposent d'aucune autre information  (charge moteur, lambda, température d'air, pression, etc...)
On les initialise de la manière suivante:
- on appuie sur un bouton "SP95" et on roule. Le boitier observe ... oui il ne fait qu'observer le temps d'ouverture des injecteurs et comme il a une horloge interne, il observe en même temps le régime moteur. Il peut donc établir une cartographie   temps d'ouverture des injecteurs = f(régime, indice stoechiométrique= 14,7 du SP95)
- puis on remplit le réservoir avec 50% de SP95 et 50% d'E85 et on appuie sur un bouton "50/50". La sonde lambda travaille alors à sa limite supérieure de fonctionnement et augmente en permanence l'ouverture des injecteurs car le moteur tourne pauvre. Le boitier observe (bis repetita placent) les temps d'ouverture des injecteurs et établit une cartographie    temps d'ouverture des injecteurs = f(régime, indice stoechiométrique du mélange 50/50 environ 12,5)
- puis on remplit full avec de l'E85 et on appuie sur un bouton pour dire au boitier "E85". Le boitier sait que la sonde lambda est hors limites et ne pourra rien faire ...mais par comparaison des cartographies d'ouverture des injecteurs SP95 et 50/50, il établit une première cartographie d'ouverture des injecteurs=f(régime, indice stoechiométrique=9,8)
 
voilà le système est initialisé avec 3 cartographies : SP95, mélange 50/50 et E85. Ensuite le boitier affine sa cartographie quand on roule avec de l'E85
 
Les boitiers plus sophistiqués fonctionnent de la même manière avec en sus une sonde de température (pour aider les démarrages à froid) et une prise sur la sonde lambda pour rallonger les temps d'ouverture des injecteurs en cas de mélange détecté toujours trop pauvre.
 
Dans la pratique, cela marche assez bien, mais pas beaucoup mieux semble-t-il avec des boitiers sophistiqués ... il faut quand même dire que les informations dont disposent les boitiers sont infiniment moins précises que celles dont disposent l'ECU
 
De même, on voit bien que pendant la phase d'initialisation, le boitier est certes capable d'observer un temps d'ouverture d'injecteur pour un régime donné ... mais il est incapable de savoir si 2000 tours, cela correspond à une marche lente en 5° en palier avec des injecteurs faiblement ouverts ... ou bien à une relance en côte en 3° avec des injecteurs à pleine ouverture
 
Les problèmes notés sont l'encrassement du filtre à essence au bout des  1000 premiers kms car l'E85 va nettoyer tout le circuit de carburant (mais le remède est simple) et la relative difficulté de démarrage à froid (parfois 5 secondes de démarreur)
 
3/ le débitmètre d'air ... un élément clé du système d'injection
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Comme indiqué in 
http://www.thermexcel.com/french/tables/massair.htm
l'air est plus dense à froid qu'à chaud assez sensiblement. Même si ça varie un peu avec l'humidité et la pression, on a en gros
1,34g d'air par litre à -10°
1,29 à 0°
1,25 à 10°
1,20 à 20°
1,15 à 30°
1,11 à 40°
1,06 à 50°
1 à 60°
0,95 à 70
 
Le débitmètre c'est souvent un volet qui est poussé par l'air ... il mesure donc un volume, pas une masse ... 
 
Or le rapport stoechiométrique (14,7 pour l'essence et 9,8 pour le E85) c'est xx grammes d'air pour un gramme de carburant ... c'est donc en masse qu'il faut ajuster
 
c'est pour cela que L'ECU prend en compte la température de l'air pour faire la conversion volume/masse d'air ... et même dans les vieilles L_Jetronic de la 205 GTI par exemple, il y a une sonde de température d'air.. juste derrière le volet du débitmètre
 
Si à 0°, 100 litres d'air traversent le débitmètre, cela fait 129 grammes d'air .. donc pour conserver le rapport stoechmétrique, il faut 129/14,7 = 8,78g d'essence
Si à 20°, les mêmes 100 litres traversent le débitmètre, cela fait 120 grammes d'air ... il faut donc 120/14,7 = 8,16g d'essence
à 30°, 100 litres= 115 grammes d'air, il faut donc 7,82g d'essence
 
 
4/Comment rouler sans boitier
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a/ sans rien faire on peut mettre environ 25% dans une voiture sans sonde lambda et jusqu'à 50% dans un véhicule avec sonde lambda
 
Pour aller au delà, l faut un mélange plus riche de 50% (cf indices stoechiométriques) ... évidemment les modifications sont plus ou moins facilement réversibles  :roll:
 
b/ avec un moteur à carburateur, il faut augmenter la surface du gicleur de marche de 50% donc le diamètre du gicleur de 22% .. par exemple mettre un gicleur de 140/145 en lieu et place d'un gicleur de 120 (environ 10 Euros) ... on pourra changer aussi le gicleur de ralenti
réversibilité  : ouvrir le carburateur, démonter le gicleur, remettre l'ancien .. faisable mais pas à la pompe après un plein
 
c/on peut changer les injecteurs  par des plus gros... par exemple une 205 GTI 1L6 a un injecteur qui débite 145cc/min sous 3 bars tandis que celui de la GTI 1L9 débite 214cc/min sous 3 bars .. . pile 50% de plus ...c'est pour cela que dans un autre post je posais la question de la référence de l'injecteur Bosch du moteur B20F pour voir quel injecteur plus puissant serait compatible ... mais mon post n'a pas eu d'écho  :cry:  :cry:
réversibilité : changer les injecteurs ... encore plus compliqué que précédemment
 
d/ certains changent le régulateur de pression d'essence par un régulateur réglable (cf par exemple les régualteurs utilisés en compétition pour 80€ environ) et passe par exemple la pression de 3 bars à 4 Bars, ce qui augmente le débit d'essence à proportion
réversibilité immédiate avec un régulateur a pression réglable : un coup de tournevis
 
e/ d'autres décrantent le volet du débitmètre d'essence (10 crans sur une injection type L Jetronic) de manière à ce que l'ECU augmente le rapport essence/air
réversibilité : ouvrir le débitmètre et recranter .. moins facile que le régulateur de pression d'essence mais plus facile que les injecteurs
 
f/ on peut ajouter un potentiomètre en série avec la sonde de température d'air pour faire croire à l'ECU que l'air est plus froid... et comme l'air plus froid est plus dense, il augmentera naturellement le volume d'essence injecté.  Mais, évidemment, l'ECU ne se laissera pas berner par des valeurs farfelues (-60 ° par exemple) ... il va alors considérer que la sonde "déconne", passer en mode dégradé et prendre une valeur moyenne, 20° environ
 
Donc en gros si on fait croire que la température est 20°/30° moins importante qu'elle ne l'est en réalité, et sur la base des valeurs grammes d'essence/100 litres d'air à 0, 20 et 30°C (cf. le point 3 ci dessus) on augmente la richesse de 9%/12% respectivement
 
Certes, l'enrichissement n'est pas extraordinaire mais l'avantage, c'est qu'on peut calculer assez précisément la résistance à mettre en série avec celle de la sonde en fonction de la température extérieure
 
En effet, les sondes d'air sont souvent des CTN qui réagissent typiquement de la façon suivante
0°   6000 Ohms
20° 2500 Ohms
40° 1250 Ohms
60°  600 Ohms
80°  300 Ohms
100° 180 Ohms
120° 100 Ohms
 
réversibilité : immédiate (tourner un potentiomètre .. qui peut être facilement installé dans l'habitacle)
 
g/ Certains font  la même chose avec la sonde de température d'eau ... mais quelle est la loi grammes d'essence = f(température d'eau) ??? quelqu'un la connait ?
j'ai l'impression qu'ils font cela de façon empirique en ajoutant un potentiomètre qu'ils tournent quand "check engine" s'allume
réversibilité : idem sonde d'air
 
h/ En fait je me demande quand même, vu le prix des boitiers, si un boitier tout bête sachant faire une règle de 3 avec 3 positions : SP, E85, mélange (disons entre 30 et 70%) ne fonctionnerait pas raisonnablement bien :
- SP : le boitier laisse faire l'ECU
- E85 : on rallonge les temps d'ouverture de 50% pour compenser le rapport stoechiométrique de 9,8
- mélange : on rallonge les temps d'ouverture de 25% 
d'autant que les connecteurs, par exemple Bosh EV1 sont les mêmes que pour les sondes d'eau/air et se trouvent en vente à 5$ la paire aux USA
http://www.change2e85.com/servlet/Detail?no=152
réversibilité : comme pour un boitier
 
i/ plus d'info  in
FORUM_AUTO
ou in
SUPERTEHANOL
 
Voilà
 
Personnellement, le Carrefour de mon coin a eu la bonne idée d'installer le mois dernier une pompe à 2 kms de chez moi ; pour l'instant je mets donc 25% de E85 (0,799€/l  :mrgreen: ) dans une 205 XR, moteur XY de 1985 à carburateur, gicleur de marche de 120 non modifié. Je n'ai évidemment pas informé Madame de la modif ... qui à ce jour ne m'a rien dit ni dans un sens, du genre "elle marche moins bien la XR .. y'en a marre des vieilles bagnoles" :roll: " ou dans l'autre "bizarre, elle sent pas l'essence mais le calva chaud la XR  :-P " ... donc c'est que tout va bien
La 205 CTI et la 480  n'y sont pas encore passés car je voulais d'une part comprendre les différentes solutions avant de faire quoi que ce soit, d'autre part observer le comportement de la 205XR.
Ces véhicules roulant peu, je n'envisage absolument pas d'installer un boitier sauf "hand/home" made, car l'équilibre économique n'y sera pas réalisé avant longtemps .. sauf baisse drastique du prix des boitiers
 
Bye

 
 

Hello

A priori tu es le premier à essayer.

JP51 a essayé aussi  sans boitier il y a 3 semaines avec 30% d'E85 et comme il fait 3000kms par mois, on devrait avoir un retour rapide ... n'est ce pas JP51 ?

Sur la plan technique
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Une  lecture intéressante sur la technique de la Mégane Flex ICI  ou d'un utilisateur de Mégane Flex LA peut se résumer comme suit :
- carte  grise  avec type d'énergie différente
- ce qui permet une économie d'impots tout à fait significative.. because voiture considérée fiscalement à ce jour comme les GPL ou les  Hybrides
- moteur calé plus riche de 40%
- consommation annoncée de +35% en full E85 ... un chiffre énorme par comparaison avec tous les témoignages, par exemple les essais sur une 205 à carbu (cf. 2° post  relatif à l'utilisateur d'une Mégane Flex où on note une sur consommation de l'ordre de 10-15% pour du full E85)
- pompe à essence à changer tous les 60.000 kms ... alors que dans cette video ... certes sponsorisée par FlexFuel US ... on  dit exactement l'inverse  : pompe à essence d'un SUV Chevy est moins abimée que celle qui marche au SP

Influence de la température d'eau
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Toujours sur le plan technique et en complément de mon post du 03Oct07
J'ai cherché sur Internet un Tutorial donnant la loi d'ouverture des injecteurs en fonction de la température de l'eau ... sans succès à ce jour.

Par contre, cette LECTURE donne une telle courbe approximative soit
70-80° : 30mV (ces 30mV représentent l'intégrale du créneau d'ouverture des injecteurs mesurée avec un simple multimètre ... pas très précis ... mais c'est tout ce que j'ai trouvé)
40° : 45mV
20° : 60mV
18° : 80mV
ce qui semble indiquer qu'en faisant croire à l'ECU que l'eau est typiquement  40° moins chaude que la réalité, celui-ci va augmenter les temps d'ouverture des injecteurs de 50% .. pile poil ce que l'on cherche pour compenser les rapports stoechiométriques respectifs de l'essence et de l'E85

Or la sonde de température d'eau associée à l'ECU Fenix 3B (pour le moteur B20F mais aussi pour le V6 de la 605/XMV6) est une CTN avec  les caractéristiques suivantes
0° : 6000 Ohms
10° : 4000 Ohms
20° : 2500 Ohms
40° : 1250 Ohms
55° : 680 Ohms
60° : 600 Ohms
80° : 300 Ohms
90° : 230 Ohms
100° : 180 Ohms

Donc si on ajoute (si possible dans l'habitacle) un potentiomètre  linéaire de  disons 2500 Ohms à la sonde de température d'eau, on pourrait donc imaginer  ... je dis bien imaginer ... de faire tourner le moteur sans boitier avec comme premier calibrage (à affiner par la suite)
SP95 : O Ohms
50/50 SP95 et E85 : 300 Ohms
Full E85 : 750 Ohms
Démarrage très froid en hiver en mode full E85 : 1000 Ohms et on tourne le potentiomètre comme un Starter

Influence de la température de l'air
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en complément à mon post du 03Oct07, j'ai découvert récemment  que l'insertion d'un potentiomètre  en série avec la sonde de température d'air (en anglais IAT  Intake  Air Temperature) était pratique courante du tuning pour augmenter la puissance moteur d'une dizaine de chevaux par exemple ICIou LA. Mieux :  on voit que ça consiste ICI en une simple résistance pliée dans le connecteur de la sonde de température d'eau 

Voilà

Mes Essais à l'E85
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La 205 XR tourne depuis 1 mois avec 25% d'E85 sans aucune modification (gicleur non modifié). Démarrage à froid ces jours ci (il fallait pourtant dégivrer le pare brise) sans aucun problème à ma grande surprise
La Volvo 480 tourne aussi avec 25% d'E85 depuis quelques jours
mais pas assez de kilomètres pour juger de la consommation sur l'une comme sur l'autre

Bye

voila déjà un peu de lecture, j'ai pas le temps de continuer à parcourir les 17pages restantes