Contribution à l'étude des huiles végétales de coton et de Jatropha curcas comme biocarburant dans les moteurs diesels à injection directe

Sidibe Sayon. 2011. Contribution à l'étude des huiles végétales de coton et de Jatropha curcas comme biocarburant dans les moteurs diesels à injection directe. s.l. : Fondation 2iE-Université de Ouagadougou, 234 p. Thèse de doctorat : Sciences et Technologies de l'Eau, l'Energie et l'Environnement. Energétique et Combustion : Institut international d'ingénierie de l'eau et de l'environnement

Titre anglais : Contribution to the study of vegetable oils of cotton and Jatropha curcas as a biofuel in direct injection diesel engine

Encadrement : Koulidiati, Jean ; Vaïtlilingom, Gilles ; Blin, Joël

Résumé : Ces dernières années, de nombreuses équipes de recherche ont travaillé sur l'utilisation des huiles végétales comme carburant dans les moteurs diesels. Ces travaux se sont intéressés principalement à la réduction de la viscosité des huiles végétales pour qu'elle soit proche de celle du diesel (préchauffage et mélange huile/gazole) en espérant que les huiles aient ainsi une combustion similaire à ce dernier. Les publications qui résultent de ces travaux de recherche se contredisent souvent notamment en ce qui concerne leurs conclusions et sur les solutions à apporter pour palier aux problèmes d'utilisation des huiles végétales. Nous avons identifié les solutions les plus pertinentes de la bibliographie et étudié leurs performances grâce à des essais sur un moteur diesel à injection directe. Puis, dans le but de comprendre et d'optimiser leur combustion, nous avons comparé les différentes phases de la combustion du gazole et de nos huiles végétales carburant sur un second moteur diesel à injection directe instrumenté. Cette thèse à ainsi mis en évidence que l'hypothèse selon laquelle, la viscosité est la première cause de dégradation de la combustion et par conséquence de la formation de dépôts dans la chambre de combustion, apparait insuffisante pour être déterminante. Il s'est dégagé aussi que l'utilisation d'un système d'EGR pour la carburation des huiles végétales pures n'était pas intéressante. En outre, l'étude de la combustion des huiles végétales préchauffées et non préchauffées a permis de mettre en évidence que les délais d'inflammation sont plus courts pour les huiles végétales que pour le gazole. Le préchauffage, donc une viscosité réduite et une meilleure atomisation des gouttelettes du jet, ne semble réduire les délais que dans les faibles charges des moteurs. Il est apparu également que la part de la combustion diffusante est plus importante avec les huiles végétales qu'avec le gazole, La bicarburation avec passage gazole-huile végétale à partir d'une charge suffisante semble être la meilleure solution d'utilisation des huiles végétales dans les moteurs diesels à injection directe fonctionnant à un régime fixe.

Résumé (autre langue) : In recent years, many research teams have worked on the use of vegetable oil as fuel in diesel engines. These studies were primarily interested in reducing the viscosity of vegetable oils to make it close to that of diesel (by pre-heating and mixing vegetable oil and gasoil) in the hope that vegetable oils would have similar combustion properties than diesel. Publications resulting from this research are often contradictory, particularly regarding their findings and the solutions to overcome the problems of using vegetable oils. We have identified the most relevant solutions found in the bibliography and studied their performance through tests on a Direct Injection diesel engine. Then, in order to understand and optimize the combustion, we have compared the different phases of the combustion of diesel and our vegetable oils, in a second Direct Injection diesel engine fully equipped with sensors. This thesis thus demonstrated that the assumption that viscosity is the primary cause of degradation of combustion and consequently the formation of deposits in the combustion chamber appears insufficient to be decisive. It also emerged that the use of an EGR system for the combustion of pure vegetable oils was not interesting. In addition, the study of combustion of preheated and non-preheated vegetable oils helped to highlight that vegetables oils ignition delays are shorter than those of diesel. Preheating, so a reduced viscosity and therefore a better atomization of the spray, appears to reduce delays only at low engine loads. It appeared also that the share of the mixing-controlled combustion phase is larger with vegetable oils compared to diesel,The two-tank dual-fuel system, switching from diesel to vegetable oil when a sufficient load is reached, seems to be the best for the use of vegetable oils in Direct Injection diesel engines operating at constant speed.

Mots-clés Agrovoc : huile de coton, huile végétale, Jatropha curcas, biocarburant, moteur diésel

Classification Agris : P06 - Sources d'énergie renouvelable
N20 - Machines et matériels agricoles
Q60 - Traitement des produits agricoles non alimentaires

Champ stratégique Cirad : Axe 2 (2005-2013) - Biomasse énergie et sociétés du sud

Auteurs et affiliations

• Sidibe Sayon, 2IE (BFA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/579885/)

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