Petits topo sur les systèmes d'injections Comment ca marche?

[Invité Armagedo]

J'ai commencé a m'interressé aux systèmes d'injection. J'ai lu déja pas mals de posts à ce sujet sur le forum ricain EvoM.

Je vous fait un petit topo de ce que j'ai pu apprendre.

Soyez attentifs surtout ceux du fond qui n'écoutent jamais rien.

Les grands principes d'injections :

Les systèmes d'injections d'eau comme par exemple l'Aquamist qui est une marque.

Les systèmes d'injections d'alcool. La on peut mettre soit de l'alky soit du méthanol. Mais en aucuns cas de l'éthanol comme citée dans d'autres posts.

Il existe aussi des systèmes mixtes permettant d'injecter 50% d'eau et 50% d'alcool par exemple.

Les systèmes d'injections commencent à pulluler aux USA et aux japons. Il y a déja pas mal de produits différents qui existent.

En gros comment ca marche?

C'est simple, d'abord il faut un réservoir (d'eau ou d'alky) que l'on place souvent soit en remplacement du réservoir d'eau pour l'intercooler, soit dans le coffre.

Puis il y a un système de pompe ou autre mécanisme qui envoit le liquide via une duritte. Le liquide arrive dans un gicleur que l'on place dans le conduit d'admission d'air en amont de la turbine du compresseur. Le gicleur pulvérise l'eau ou l'alcool dans l'admission.

Il est possible bien entendu de régler la quantité d'alcool ou d'eau injectée.

Cela ne semble pas sorcier à monter. Ce qui parait plus compliqué à mettre en oeuvre c'est les moyens de détecter une éventuelle panne du système d'injection. Mais on en reparlera plus tard.

Quel interêt?

Ces systèmes d'injections permettent surtout de "refroidir" l'intérieur du bloc donc d'abaisser de façon importante les risques de cliquetis et de détonations dans les chambres.

Plus un moteur est sous des contraintes de pression et de chaleur importante et plus le carburant s'enflammera tôt. Dans le pire des cas, l'essence explose avant le moment souhaité ce qui provoque une explosion qui pertube le fonctionnement du moteur. Ces détonations vont jusqu'à casser les pistons.

Un système d'injection seul ne fait rien gagner voir souvent fait perdre un peu de puissance et couple.

Avec un système d'injection, comme on repousse les limites du cliquetis de façon très importante. Cela permet alors de monter l'avance et le boost à des seuils innaceptables pour un moteur classique. Et c'est bien entendu le gain sur l'avance et le boost que l'on rajoute qui permet de gagner bcp de CV et de couple.

Le système d'injection d'eau à un avantage autre c'est qu'en dehors du fait qu'il abbaisse la température donc repousse le cliquetis. Il nettoie aussi les dépots de carbone sur les pistons et dans les cylindres. Ce qui a un effet bénéfique pour le moteur car plus il y a de dépots de carbone sur les pistons et dans les cylindres, plus il y a aura de chaleur.

Par contre un système à injection d'eau ne retardera pas autant le cliquetis ou les détonations qu'un sytème d'injection d'alcool.

L'injection d'alcool est une sorte d'octane booster puissance 10.

Il permet d'avoir l'équivalent d'un carburant d'indice bien supérieur à un carburant classique selon la quantité d'alky ou de méthanol injecté. L'alcool pure à un indice d'octane d'environ 130.

Plus l'octane du carburant est important moins il y a de risque que le carburant explose (détonations & cliquetis) sous forte pression et forte température.

Avec un carburant à très fort indice d'octane les pressions et les températures peuvent être alors bien supérieurs.

Il est apparement fréquent sur une evo avec bloc d'origine + injection d'alky de tourner avec un boost stable compris entre 1.8 et 2.3bar selon la configuration.

L'autre effet kisscool, c'est que la pulvérisation directement dans le conduit d'admission d'air abaisse "apparement" la température de l'air d'admission une fois compressée.

Ce qui permet aussi d'augmenter de façon considérable le rendement du turbo à forte pression.

Les injections d'alcool & d'eau fonctionnent parfaitement sur des moteurs d'origines équipés de turbo d'origine et apporte un plus non négligeable niveau fiabilité quand on monte le boost.

Que gagne t'on?

Soit de la puissance et du couple. Soit de la fiabilité.

A boost & avance égale, la fiabilité est accrue de manière significative.

Sinon niveau puissance & couple c'est assez difficile à dire. Ca dépendra de la configuration de l'auto. Et enfin du boost et de l'avance qu'on rajoute.

Comme je l'ai expliqué plus haut, si on met un système d'injection sans monter son boost et son avance le gain est nul voir on perd une poignée de cv.

Sur une evo d'origine préparée. J'entend par la une evo 8 par exemple avec ligne complète, Ecutek, pompe à essence et boost controller. On pourrait immaginer qu'un système d'injection d'alky permet de monter le boost à 1.8 voir 2 bar environ au lieu de 1.5-1.6 en config normale.

Soit un gain compris entre 30 et 40cv moteur. Et encore je prend pas en compte ce qu'il serait possible de gagner en rajoutant bcp d'avance. Les +50cv avec une optimisation de l'avance doivent facilement être envisageable sur une voiture d'origine.

Sur de plus grosses configurations avec 20 ou 25G et bloc renforcé. Je vous laisse immaginer ce qu'il est possible de gagner.

Y a t'il des risques ou des défauts avec ces systèmes d'injections?

Déja je suis pas sur qu'il soit légal d'utiliser une injection d'alcool. Faudra se renseigner sur les lois françaises.

Le plus gros soucis avec ces systèmes à injections. C'est en cas de panne ! Immaginez ce qu'il se passe en cas d'arret du système d'injection avec énormément d'avance et de boost : BOOM !

Les causes d'un arrêt du système d'injection peuvent être multiples :
Pompe en panne. gicleur bouché, plus de courant alimentant le système, réservoir vide, etc, etc...

Autant de cas de figures entrainant une casse moteur si le moteur n'est pas monitoré correctement ou si des sytèmes de sécurité spéciaux ne sont pas installés pour agir dans l'urgence.

Face aux nombres de systèmes d'injection vendu aux USA. Des petits malins sont justement en train de se pencher sur ce problème. Et on voit apparaître peu à peu des systèmes de sécurité vendus par des passionnés permettant justement d'éviter ce genre de soucis.

THE END.

Voila je suis pas encore au top niveau système d'injection, donc certains auront certainement des choses à rajouter. Mais ca permet de comprendre déja pas mal les avantages & inconvénients de ces systèmes.

Sinon ces systèmes ne coutent pas très chers. On commence à trouver des bons systèmes pour environ 750$ aux USA. (Système d'injection d'alky compatible méthanol complet).

Aux USA, il faut compter environ 1000$ pour un système complet d'injection fourni et posé.

Bon quand est ce qu'on en monte un au FLEC?

[Invité Rudy]

Je serais pas contre de faire le cobaye si ça ne coûtait pas encore pleins de sous! Le système; la prépa; la remap; le boost controller; etc, etc, etc...
J'ai malheureusement pas le temps ce soir, mais je reviendrai sur le sujet pour discuter sur divers points...
En tout cas, merci encore Arma pour ce suberbe énnoncé!

[bertrand05 0]

La non augmentation de puissance est apparemment vraie pour l'evo mais sensible sur d'autres autos, en effet en injectant de l'eau + methanol en amont du papillon on modifie le mélange gazeux c'est à dire indice d'octane plus elevé. L'ecu de certains vehicules modifie en conséquence l'avance donc gain de puissance mais si sur l'evo pas de détection d'avance lorsque la pression de turbo dépasse 0.3 bar en viron ( open loop) pas de gain significatif, seulement de la fiabilité ( à part si on remappe en conséquence bien sur)
L'injection d'eau est gérée par un boitier à part et on la délenche en général seulement à partir d'un certain boost.
On peut poser un aquamist sans remapper, c'est surement moins efficace mais si ça tombe en panne c'est aussi sans danger.

[Invité Armagedo]

Un simple boost controller électronique avec plusieurs modes programmables peut faire l'affaire pour le gain de puissance.

Il suffit de changer de mode quand on met en route l'injection d'eau ou d'alcool.

Sinon pour l'avance à mon avis peu doivent y toucher. A part ceux qui remappent eux même leurs autos.

Déja rien que l'augmentation du boost doit être bien sympathique. 2 bar de pression ca doit déja sortir pas mal de watts.

[Invité Rudy]

Sylvain, je n'arrive pas à être d'accord avec toi quand tu dis que seule l'injection d'eau ne fait rien gagner, voire souvent fait perdre un peu.
Le premier effet de ce système est de rabaisser de façon non négligeable la température d'admission. Or, c'est avec une température de 20°C que l'on obtient le rendement maximum (en dessous on ne gagne plus rien) alors qu'avec un peu de boost et un échangeur au volume limité, on se retrouve facilement avec 100°! A cette température, on perd environ 13% de puissance par rapport à 20°.
Bien sûr, le système ne permet pas à lui seul de descendre de 100 à 20, mais doit faire perdre bon nombre de degrés qui devraient apporter une augmentation de watts notable... A moins que la présence d'eau dans le mélange enlève des watts à la combustion?
Mais je suis tout à fait d'accord sur le fait que le plus clair de l'augmentation de puissance/couple est obtenue par ce que permet de faire le système: augmentation du boost; de l'avance à l'allumage; rabaissement de l'AFR vers 12...
Par contre, je suis impressionné par les chiffres de boost annoncés avec l'injection! 1,8 à 2,3 bars, c'est énorme! Je comprends que si le système tombe en carafe sans prévenir, le moteur fait boum dans les secondes qui suivent!
Cependant, sur le WCS, ils ne parlent pas de telles valeurs de boost! Par contre ils disent que généralement, l'injection commence à partir de 0,7 bar. Cela laisse supposer que le système a des effets bénéfiques déja à des valeurs de boost plus conventionnelles...
Perso, si un jour je monte un tel système, déja je n'utiliserais que de l'eau. Tant pis si je perds de l'efficacité en n'utilisant pas de l'alcool, mais comme tu le dis plus haut, la réglementation ne le permet certainement pas... De plus, ça éviterait devoir faire de savants mélanges, toujours assez rébarbatifs.
Ensuite, je m'en tiendrais à une valeur de boost assez modérée de 1,5-1,6 maxi, avec boost controller électronique, comme tu le dis plus haut, et une carto programmée en fonction de l'injection à partir du boost obtenu en mode B: 1,2 bar par exemple, afin de pouvoir rouler en mode A en toute sécurité en cas de défaillance de l'injection...
Je pense que déja rien que comme ça, on pouvoir tirer un paquet de watts non négligeable...
Autre avantage de l'injection d'eau, elle rabaisse les EGT aussi de façon sensible: sur le WCS, ils parlent d'une diminution jusqu'à 70°... Bien pour le turbo, ça! Et pour les écolos, ça abaisse aussi les émissions de NOX!

[Invité hercule]

Quelques question,

Il la gère comment la quantité d'eau injecté ? Car si il y à trop d’eau injecté il peut y avoir aussi risque d’une combustion trop chaude et casse du moteur (le principe du joint de culasse entre une chambre d’eau et le cylindre qui crée de l’hydrogène et finis par grignoter le piston et les soupapes)

Pourquoi ils n’injectent pas l’eau via des injecteurs en amont des injecteurs d’essence et rajoute une gestion électronique en parallèle de celle d’origine.
J’ai peur que lors du passage dans l’intercooler à froid l’eau se condense et la attention les dégâts.

Pour le principe je suis d’accord mais pour la pratique je suis pas encore convaincus

En tout cas pour nettoyer l’intérieur d’un moteur il n’y à rien de mieux, sa décape
C’est ce qui est fais dans les garages, un verre d’eau vidé très lentement dans le carbu et on accélère, idem pour les injections avec une bombe d’eau vaporisé

[Invité Skal]

Alors excusez mon ignorance mais j'ai du mal à concevoir qu'on injecte de l'eau dans l'admission et en plus en amont du turbo.

On a donc un mélange air/eau/essence qui rentre jusque dans la chambre de combustion la ça m'échappe complétement.

Pour refroidir je veux bien, mais aux dernières nouvelles l'eau n'était pas encore un très bon combustible

Merci d'éclairer ma lanterne

[Invité Rudy]

hercule a écrit:

Quelques question,

Il la gère comment la quantité d'eau injecté ? Car si il y à trop d’eau injecté il peut y avoir aussi risque d’une combustion trop chaude et casse du moteur (le principe du joint de culasse entre une chambre d’eau et le cylindre qui crée de l’hydrogène et finis par grignoter le piston et les soupapes)

Sur l'Aquamist, le signal d'ouverture des injecteurs d'essence est utilisé pour injecter la quantité d'eau en conséquence...

hercule a écrit:

Pourquoi ils n’injectent pas l’eau via des injecteurs en amont des injecteurs d’essence et rajoute une gestion électronique en parallèle de celle d’origine.

Pour la gestion électronique, je sais pas (mais il y en a certainement une en toute logique) mais il y a effectivement un injecteur en amont des injecteurs d'essence, et Subaru montait même (avant que les injections d'eau soient interdites depuis cette année en WRC) un injecteur par cylindre, proche des soupapes d'admission, donc plus ou moins en parallèle des injecteurs d'essence.

hercule a écrit:

J’ai peur que lors du passage dans l’intercooler à froid l’eau se condense et la attention les dégâts.

Quels dégats? De toute façon, l'eau n'est pas vaporisée mais pulvérisée en fines gouttelettes, mais toujours liquide! Mais peut-être veux-tu dire par là qu'elle se dépose à froid sur les parois? Aucun danger: vu le courant d'air phénoménal qui circule dans le circuit d'admission, il est impossible qu'il y ait stagnation d'eau où que ce soit dans le circuit.

Pour le principe je suis d’accord mais pour la pratique je suis pas encore convaincus

En tout cas pour nettoyer l’intérieur d’un moteur il n’y à rien de mieux, sa décape
C’est ce qui est fais dans les garages, un verre d’eau vidé très lentement dans le carbu et on accélère, idem pour les injections avec une bombe d’eau vaporisé[/quote]

[Invité Rudy]

Skal a écrit:

Alors excusez mon ignorance mais j'ai du mal à concevoir qu'on injecte de l'eau dans l'admission et en plus en amont du turbo.

On a donc un mélange air/eau/essence qui rentre jusque dans la chambre de combustion la ça m'échappe complétement.

Pour refroidir je veux bien, mais aux dernières nouvelles l'eau n'était pas encore un très bon combustible

Merci d'éclairer ma lanterne

Il n'y a pas de "combustion d'eau" dans la chambre de combustion. Et c'est uniquement le pouvoir de réfrigération de l'eau qui est utilisé ici, ceci, comme l'explique sylvain, pour retarder l'apparition du cliquetis, donc de pouvoir augmenter le boost en reculant les risques et d'adapter des remaps plus agressives.
Maintenant, injecter l'eau en amont du turbo, je ne sais pas ce que ça apporte de plus; sur le WCS il y a les partisants du montage de l'injecteur à l'entrée de l'échangeur, d'autres sont pour le montage proche de la culasse, mais manifestement, personne n'est en mesure d'affirmer quel est le meilleur montage...
Perso, j'opterais pour le montage avant l'échangeur; il paraitrait que ça augmente de beaucoup l'efficacité de ce dernier, mais, comme je le dis plus haut, Subaru montait un injecteur par cylindre à l'entrée des culasses...
Alors, où est la vérité? Sûrement pas derrière le rideau au bout du couloir!

[Invité hercule]

Rudy, t'as du vouloir me dir quelque chose à la fin de tes réponses mais je sais pas quoi

Donc je vais prendre une subaru WRC
au moins ce sera conçu pour

[bertrand05 0]

L'injecteur est le plus souvent placé juste un peu avant le papillon, il ne passe donc ni dans le turbo ni dans l'echangeur. L'injection d'eau est pulvérisée en tourbillon à 7 ou 8 bar, il faut donc imaginer des micro goutellettes transformées en petit brouillard par le souffle du turbo.
Contrairement à ce que l'on peut croire l'eau n'est pas un si mauvais carburant que ça car il contient de l'oxygène donc rend le mélange plus détonnant. C'est d'ailleurs ça qui fait que ça correspond à un carburant d'indice d'octane plus elevé.

[Invité Rudy]

hercule a écrit:

Rudy, t'as du vouloir me dir quelque chose à la fin de tes réponses mais je sais pas quoi

Non, c'est une erreur de ma part, j'ai oublié d'effacer la fin de ton message!

hercule a écrit:

Donc je vais prendre une subaru WRC
au moins ce sera conçu pour

Oui, mais si tu veux être champion du monde avec, tu pourras pas, vu que c'est devenu interdit!

[Invité Skal]

Merci pour vos explications claires comme de l'eau de roche

[Invité Rudy]

bertrand a écrit:

L'injecteur est le plus souvent placé juste un peu avant le papillon, il ne passe donc ni dans le turbo ni dans l'echangeur. L'injection d'eau est pulvérisée en tourbillon à 7 ou 8 bar, il faut donc imaginer des micro goutellettes transformées en petit brouillard par le souffle du turbo.

Cependant, certains l'ont monté avant l'échangeur, comme Jacky sur le WCS, et apparement, ça marche très bien d'après lui...

bertrand a écrit:

Contrairement à ce que l'on peut croire l'eau n'est pas un si mauvais carburant que ça car il contient de l'oxygène donc rend le mélange plus détonnant. C'est d'ailleurs ça qui fait que ça correspond à un carburant d'indice d'octane plus elevé.

Non, c'est une erreur que l'on voit trop souvent dans les discussions sur les injections d'eau, y compris Jacky, d'ailleurs...
Je m'explique: pour pouvoir utiliser l'oxygène de l'eau, il faudrait qu'il y ait une séparation de la molécule de l'eau (H2O n'est-ce pas?) comme avec une électrolyse par exemple, ce qui ne se produit pas dans le moteur.
Or, si on utilisait l'oxygène de l'eau, on se retrouverait avec un mélange appauvrit en ce qui concerne le pourcentage essence/oxygène, donc, comme tu le dis toi-même, on aurait un mélange plus détonnant, donc un indice d'octane plus faible au contraire, et donc une tendance au cliquetis plus élevée! Tout le contraire de ce qu'on recherche!
Et la chose qu'on oublie dans tout ça: s'il y avait séparation de l'oxygène de l'eau, on se retrouverait aussi avec de l'hydrogène pur! Et là, question indice d'octane, c'est la grosse chute! Donc cliquetis garanti!

L'eau reste donc intégralement de l'eau, de l'entrée à la sortie du moteur (hormis son état: liquide avant, vapeur après) et heureusement, n'est-ce pas!

[Invité Armagedo]

Je sais pas trop comment ca marche avec l'aquamist. Et honnêtement je suis pas trop partisan du système d'injection d'eau dans un moteur.

On doit pouvoir très légèrement augmenter le boost & l'avance mais ca doit pas être mirobolant.

D'ailleurs les systèmes à injections d'eau sont un peu contre versé et on entend un peu de tout.

En tout cas c'est loin de valoir un système à injection d'alcool qui lui augmente l'octane du carburant de façon importante.

Perso si j'avais à monter un système à injection ca serait de l'alky ou du méthanol.

D'ailleurs je pense pas qu'un aquamyst permette d'utiliser les pressions que j'ai indiqué plus haut. Les valeurs de boost allant de 26 à 33 psi qu'utilisent les ricains c'est uniquement avec de l'alky ou du méthanol pas de l'eau déminéralisée.

[Invité Rudy]

Je m'disais aussi! Par contre, l'Aquamist permet aussi d'injecter de l'éthanol (ou du méthanol, je ne sais pas).
Sinon, qu'est-ce qu'on peut entendre comme contreverse sur les injections d'eau?

[bertrand05 0]

Oui Rudy tu as parfaitement raison, l'eau seule ne permet pas de relever l'indice d'octane. Mélangée à 50% à du méthanol on parvient à un indice d'environ 110! L'aquamist permet en effet d'injecter ce que tu veux eau méthanol, ether ça dépend ce que tu met dans le réservoir.

[Invité hercule]

L’eau ferrugineuse non, l’alcool oui