Reprogrammation bioéthanol : principes de fonctionnement
Tout savoir sur la reprogrammation bioéthanol permet de comprendre l’une des deux grandes techniques qui permettent de rouler à l’éthanol avec un moteur essence. En effet, un moteur essence peut généralement fonctionner à l’éthanol (ou bioéthanol) grâce à des modifications assez basiques.
Dans un premier temps, nous allons récapituler les principaux éléments du mode de fonctionnement d’un moteur à explosion, afin de bien saisir les étapes importantes. Ensuite, nous pourrons alors comprendre comment agir sur ces étapes pour insérer un autre carburant du type éthanol : la reprogrammation d’un moteur essence au bioéthanol. Enfin, nous approfondirons la solution de la reprogrammation en abordant ses avantages et inconvénients.
Le fonctionnement d’un moteur à explosion
Similaire à celui d’un moteur à vapeur, le principe de fonctionnement d’un moteur à explosion repose sur un piston qui est poussé et entraîne en aval un ensemble de pièces mécaniques permettant le mouvement et donc le déplacement d’un véhicule, type voiture ou camion. Contrairement au moteur à vapeur, le moteur à explosion ne repousse pas son cylindre grâce à la vapeur d’eau sous pression, mais grâce à une explosion due à la détonation d’un mélange de :
- comburant (air) ;
- carburant (essence, diesel, éthanol, GPL) ;
- source de chaleur (étincelle de bougie ou très haute température par très haute pression).
C’est donc cette explosion qui repousse le cylindre et donne l’énergie nécessaire à la chaîne cinématique des véhicules. Mais, pour que cette explosion se produise de manière optimale, il faut que de nombreux paramètres soient coordonnés et maîtrisés :
- un moment d’injection précis (à la milliseconde près) ;
- une pression d’injection déterminée (atteignant les 1 400 bars lors de la charge d’un moteur) ;
- un ordre d’injection ;
- la richesse du carburant (via la sonde lambda) ;
- la vitesse de rotation du turbo (jouant sur la présence d’air dans le mélange détonnant) ;
- le recyclage des gaz de combustion (via la vanne EGR) ;
- etc.
C’est donc un ensemble de paramètres pointus et millimétrés qui donnent à un moteur sa capacité (puissance) et lui permettent de fournir un rendement optimisé sans s’user prématurément. Ces paramètres dépendent des réglages établis par les bureaux d’ingénierie du constructeur et sont déterminés pour optimiser le fonctionnement du moteur en fonction du véhicule qui le reçoit et pour répondre aux exigences légales (rapport puissance/poids, puissance affichée pour l’immatriculation, etc.).
L’arrivée de l’éthanol parmi les carburants
Le bioéthanol est un carburant dérivé des cultures sucrières (betteraves, cannes à sucre, etc.). Ce carburant présente la particularité de pouvoir être injecté dans la plupart des moteurs à essence sans plomb depuis les années 1990. Les anciens moteurs à carburation ne peuvent pas le recevoir, contrairement aux moteurs à injection, sous réserve de certaines conditions.
Des constructeurs ont également créé des véhicules capables de rouler à l’éthanol d’origine (moteur Flex fuel). Mais, les autres voitures à essence sans plomb ont besoin d’une conversion pour accepter un carburant riche en éthanol (supérieur à 10 %) sans risque. La conversion d’un moteur peut se faire par l’installation d’un kit ou d’un boîtier éthanol, mais aussi par une reprogrammation qui consiste à piloter l’injection d’éthanol.
Les adaptations nécessaires dans un moteur bioéthanol
L’éthanol n’est pas de l’essence. Aussi, ses qualités intrinsèques diffèrent (température éclair, température de combustion, volatilité à pression identique, etc.). Par conséquent, un moteur doit pouvoir s’adapter, car pour lui, brûler de l’essence ou de l’éthanol, ce n’est pas tout à fait la même chose :
- le moment de l’explosion diffère si tout n’est pas respecté ;
- la pression peut parfois varier, car le carburant n’est pas le même ;
- la quantité de carburant injectée doit varier (le pouvoir calorifique du bioéthanol est 1,5 fois plus faible que l’essence) ;
- la température extérieure peut influer sur le bon fonctionnement du moteur ;
- etc.
Il est donc nécessaire de trouver une solution qui permette de bien renseigner le moteur sur ce qu’il doit faire pour accepter l’éthanol en plus grande quantité. Car, excepté un moteur homologué Flex fuel d’origine, un moteur essence est programmé seulement pour une consommation d’essence sans plomb.
La solution de reprogrammation éthanol
Les différences entre la reprogrammation et le kit ou boîtier éthanol sont assez simples à comprendre. Comme évoqué précédemment, un moteur possède un ensemble d’organes qui lui permet de savoir à quel moment effectuer l’injection, la quantité d’injection nécessaire, etc.
Dans le cadre d’une reprogrammation, toutes ces informations sont contenues dans un calculateur qui possède alors ce que l’on nomme une « cartographie » (ensemble des paramètres qui définissent le mode opératoire du moteur selon la puissance demandée, la température présente dans le moteur, la quantité de carburant injectée, etc.). C’est donc une auto-analyse permanente effectuée par ce calculateur qui ordonne aux injecteurs d’effectuer certaines actions.
Dans le cadre d’une reprogrammation, on procède à la modification de la cartographie afin de permettre au moteur de fonctionner avec du bioéthanol jusqu’à un ratio élevé (85 %). La reprogrammation consiste donc à entrer les informations nécessaires à la prise en compte des caractéristiques du nouveau carburant dans la mémoire du calculateur. Cette conversion va se faire grâce aux nouvelles données implantées dans le calculateur qui saura augmenter l’injection au bon moment pour éviter, par exemple, que le moteur ne soit pas en « sous-richesse » lorsqu’il est en charge (pas assez de carburant lorsqu’on sollicite le moteur, ce qui risque de l’endommager).
Bilan d’une reprogrammation
Le coût de la reprogrammation éthanol dépend des centres qui la proposent. Généralement moins élevée que la pose d’un kit ou boîtier, la reprogrammation permet de modifier plus de paramètres que la seule injection (contrairement aux boîtiers qui « trompent » le calculateur).
Par conséquent, si plus de paramètres peuvent être modifiés, le moteur sera alors plus dédié au carburant envisagé. Cela signifie qu’un moteur parfaitement réglé pour consommer de l’E85 seulement tournera alors moins bien à l’essence, etc. C’est donc un équilibre qui doit être trouvé par le reprogrammateur en fonction :
- du moteur et de sa puissance ;
- du style de conduite du propriétaire ;
- du carburant utilisé ou de l’alternance envisagée ;
- etc.
C’est donc une affaire de spécialiste et il ne faut pas oublier qu’une reprogrammation a pour but de permettre une alternance des carburants, car rouler à l’E85 avec une simple reprogrammation n’est pas possible sans modifier d’autres paramètres (réchauffeur de carburant, etc.).
Une attention doit être portée sur le fait que l’opération de reprogrammation n’est pas encore homologuée, et n’est donc pas un acte éligible à l’obtention d’un RTI ni au bénéfice d’une prime àla la conversion (contrairement au boîtier). Un véhicule reprogrammé ne peut pas obtenir une nouvelle carte grise (nécessaire puisqu’il y a modification de la puissance du véhicule). Dans un cas extrême (accident avec victime corporelle), l’assurance peut se défausser de son devoir en justifiant d’une modification du véhicule.
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