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• Journée technique du 17 novembre 09

L'HVP peut s'utiliser dans tous les types de véhicules ou matériels équipés d'un moteur Diesel en substitution au gazole. Il existe deux clé qui permettent de déterminer les adaptations à faire selon les types de moteurs diesel et la proportion d'huile végétale pure à utiliser.

• Combien d'huile dans mon véhicule ? - Spécial tracteurs, poids lourds et gros moteurs, 2006.
  Description : clé pour déterminer les adaptations à faire selon les types de moteurs diesel et la proportion d'huile végétale pure à utiliser.
• Combien d'huile dans mon véhicule ? - Spécial véhicules légers et petits moteurs, 2006.
  Description : clé pour déterminer les adaptations à faire selon les types de moteurs diesel et la proportion d'huile végétale pure à utiliser.

L’huile obtenue par simple pression à froid peut être directement utilisée dans les moteurs Diesel. Toutefois, les moteurs actuels sont réglés pour carburer au fioul ou au gazole et ne prennent pas en compte les différences physiques et chimiques propres à l’HVP. L’utilisation de l’huile végétale pure comme carburant présente de nombreux avantages : pouvoir lubrifiant, teneur en soufre et en oxygène, biodégradable, renouvelable, et neutre en GES. Elle comporte cependant plusieurs inconvénients. De part sa viscosité élevée, l’HVP s’écoule moins facilement au travers du circuit d’alimentation et a tendance à figer à basse température. Au niveau de l’injection, les cires et les phospholipides peuvent entraîner des problèmes d’encrassement des soupapes et de la chambre de combustion. De plus, l’huile a un pouvoir décapant, ce qui peut être à l’origine du bouchage des filtres à carburant et d’attaques des joints et durites. Enfin, il faut rappeler que, pour l’huile végétale, l’indice de cétane, indicateur de la capacité d’un fluide à l’auto-inflammation, est plus faible que le gasoil (entre 36 et 38 contre 52). En conséquence, les délais d’inflammation peuvent être plus longs et la combustion incomplète. Pour palier ces problèmes, la température à l’intérieur de la chambre de combustion doit être supérieure à 500°C. Cette température est atteinte plus facilement lors des gros travaux (labour, déchaumage, etc.), où le tracteur travaille à plus de 75% de la puissance maximum. L’HVP peut être utilisée en mélange 30% sans modification particulière du moteur. Pour une utilisation en mélange supérieur, des modifications visant à améliorer la fluidité de l’huile sont nécessaires. Une clé de détermination a d’ailleurs été mise au point afin de déterminer l’utilisation de l’HVP en fonction de la technologie moteur.

Afin de réunir les conditions techniques favorisant la carburation à l’HVP, on peut agir de différentes manières : - en réchauffant le carburant (réchauffeurs électriques ou à plaques) - en favorisant la circulation de l’huile (augmentation de la section des durites, installation d’une pompe de prégavage, augmentation des volumes de filtres) - en modifiant l’injection (retarage des injecteurs, réglage électronique, modification de la chambre de combustion…).

On distingue 3 différents cas de figure en fonction du type de motorisation et des caractéristiques techniques du véhicule, notamment le type de pompe à injection.

Pour les moteurs à injection directe (première génération) l’utilisation en mélange jusqu’à 30 % ne nécessite pas de changement (sous réserve du type de la pompe à injection). L'utilisation en mélange avec le fuel permet de s'affranchir des problèmes de viscosité de l'huile mais il faut néanmoins ne pas laisser le moteur sans fonctionner trop longtemps pour éviter les séparations de l’huile et du fuel dans le réservoir. Des précautions sont à prendre en hiver car l’huile a tendance à figer. Dans ce cas, il est préférable de diminuer les teneurs en huile dans le mélange voire de ne pas rouler à l’huile. Pour des pourcentages supérieurs, plusieurs interventions doivent être envisagées sur le moteur.

Ce type de moteur est équipé d’une préchambre de combustion. La température moyenne nécessaire (supérieure à 500°C) est obtenue dès le ralenti avec ce type de moteur, l’huile végétale pure est donc directement utilisable en mélange jusqu’à 50 %. Une utilisation à 100 % est possible avec quelques modifications : tarage des injecteurs à 185 bars au lieu de 120 bars, ajout d’une pompe de pré-gavage avant la pompe d’injection et d’un filtre supplémentaire. La pompe d’injection devra pouvoir résister à la viscosité de l’huile : les pompes à injection rotatives semblent moins bien adaptées à ce type de carburant contrairement aux pompes à injection en ligne.

Pour les moteurs à injection directe de deuxième génération (technologie « common rail »), la pression d’injection est beaucoup plus forte (1 200 bars) et beaucoup plus fine. Ce type d’injection présente un avantage et un inconvénient majeurs : il permet d’obtenir un nuage de gouttelettes beaucoup plus fin à l’injection, ce qui permet d’améliorer la combustion mais est à priori très sensible à la qualité du carburant, ce qui peut être à l’origine de pannes.

Pour utiliser l’HVP à 100%, les tracteurs et autres engins peuvent être équipés d’un système de bicarburation. L’objectif de la bicarburation est de permettre l’utilisation de deux carburants différents, le fioul agricole et l’HVP, pour faire fonctionner un même tracteur. Il consiste à l’équiper d’un deuxième réservoir et d’un kit de basculement permettant de passer d’un carburant à l’autre. Le démarrage et l’arrêt se font au fioul afin d’éviter les problèmes mécaniques au niveau de la pompe à injection liés à la viscosité de l’HVP. Une fois le moteur porté à température suffisante, la viscosité de l’huile diminue, et la carburation peut alors basculer à l’HVP. La température optimale du carburant est située entre 60 et 80°C. Avant d’arrêter le moteur, il est nécessaire de repasser en mode fioul afin d’assurer le prochain démarrage au fioul. Les kits comportent un réchauffeur (pour diminuer la viscosité de l’huile), un second réservoir pour le fioul (le réservoir principal étant à l’HVP), une vanne de commande sur le circuit d’alimentation (démarrage au fioul et permutation ensuite sur le réservoir principal contenant l’huile), un kit de filtration supplémentaire.

Plusieurs kits de bicarburation existent sur le marché, on en distingue deux types différents :

• à commande manuelle, le basculement se fait manuellement par le chauffeur quand il estime que le moteur est suffisamment chaud
• automatique, une sonde thermique, située à l’échappement ou au niveau du moteur permet de basculer à l’HVP quand le moteur atteint la température nécessaire. Les prix de ces kits varient de 1000 à plus de 2000 € en fonction du degré d’automatisme de basculement du carburant.

En Région Centre, la société OLEOtechnic est spécialisée dans l'installation des ces kits et dans l'équipement en général de véhicules pour l'utilisation d'HVP.

À noter également que la société SAME DEUTZ-FAHR commercialisera à partir de juillet 2008 des tracteurs équipés usine d'un kit de bicarburation spécialement conçus pour fonctionner à l'HVP pour tous les modèles Agrotron supérieur à 130 chevaux.

• Communiqué de presse - SAME DEUTZ-FAHR et l'huile de colza, SAME DEUTZ-FAHR s'engage avec la gamme DEUTZ-FAHR “AGROTRON NATURAL POWER”, 2008.

• Solutions pour l'utilisation d'huiles végétales pures
  Description : prospectus publicitaire de la société OLEOtechnic spécialisée dans l'équipement de véhicules pour l'utilisation d'HVP.

• Résultats du projet "Programme 100 tracteurs", 2005.
  Description : résultats du projet de recherche intitulé “Programme des 100 tracteurs” initié par le Ministère allemand de la protection des consommateurs, de l'alimentation et de l'agriculture (BMVEL) en août 2000 et dirigé par l'Agence spécialisée pour les énergies renouvelables (FNR).

Lors de l'essai des “100 tracteurs” réalisée en Allemagne, aucune différence significative avec le fonctionnement au gazole n'a été observée concernant les émissions de monoxyde de carbone (CO) pour des tracteurs répondant aux normes d'émission Euro I et Euro II. Une légère augmentation des NOx a été constatée après la transformation des tracteurs à l'HVP de colza. Cependant, des modifications supplémentaires ont permis d'améliorer ces résultats. Le CIRAD et l'ARM ont réalisé une expérimentation en Midi Pyrénées sur 3 tracteurs modifiés (kit de bicarburation, modification des pistons). Des mesures d'émissions ont été réalisées sur les moteurs fonctionnant au fioul avant de réaliser les modifications, puis en carburation à l'HVP de tournesol après modification des tracteurs. Les conclusions de l'expérimentation sont très positives : “Avec l'huile de tournesol, les trois engins modifiés présentent des taux de CO, HC et NOx très proches de ceux mesurés sur les versions d’origine au fioul.” Ce résultat est à remarquer, il ne peut qu'être encourageant pour un constructeur qui a les moyens d’optimiser encore les modifications de ses moteurs. Par ailleurs, les mesures réalisées indiquent des niveaux d'émission qui respecteraient les limites normatives d'homologation. Autrement dit, ces tracteurs à l'huile de tournesol “passeraient” les tests définis par les directives de l’ISO 8178 avec les facteurs de pondérations du cycle C1 relatifs aux véhicules et équipements industriels non routiers et fortement ou moyennement chargés. Les valeurs obtenues par une entreprise allemande (VWP) spécialisée dans l’adaptation de moteurs à 100% HVP confirment cette tendance.