Le moteur par injection d’eau promet des performances accrues de 20 à 40 pour cent, tout en réduisant la consommation et les émissions. Comment cela fonctionne-t-il sans endommager le moteur ? Vous le découvrirez ici !
L’histoire de l’injection d’eau
Bien que l’injection d’eau soit peu connue, son histoire remonte à la Seconde Guerre mondiale. À l’époque, cette méthode d’augmentation de la puissance était principalement utilisée dans l’aviation, comme le système MW-50 (mélange d’eau et de méthanol) du chasseur allemand Messerschmitt Bf 109 G-10 au début des années 40. Cette technologie a permis d’augmenter la puissance de l’avion de 1700 à 2400 chevaux. Par la suite, pendant quelques années, on a peu entendu parler de l’injection d’eau. Au début des années 80, elle a été redécouverte pour la Formule 1 et est encore utilisée aujourd’hui dans le sport automobile. La première production de masse d’un système d’injection d’eau a été proposée par le constructeur automobile Saab pour ses véhicules turbo.
Un autre moteur qui fonctionne à l’eau est le moteur à hydrogène.
Comment fonctionne l’injection d’eau ?
Dans le cas de l’injection d’eau, de l’eau ou un mélange d’eau et d’alcool est aspiré à partir d’une certaine pression de suralimentation par une pompe à piston haute pression. Ce liquide est ensuite finement pulvérisé par un gicleur et injecté dans la chambre de combustion via une soupape supplémentaire sur le trajet d’admission. Le mélange lui-même provient généralement d’un réservoir supplémentaire situé dans le compartiment moteur, mais il peut également être alimenté par le réservoir du système d’essuie-glace. Dans les systèmes d’injection d’eau simples, la quantité d’eau injectée est fixe, tandis que les systèmes plus sophistiqués la règlent automatiquement proportionnellement à la pression de suralimentation, de sorte que la quantité optimale est toujours injectée.
Comme pour le refroidisseur d’air de suralimentation, l’objectif est de refroidir le mélange air-essence dans la chambre de combustion afin d’augmenter la densité de l’air et, en fin de compte, la teneur en oxygène. L’augmentation de la puissance résulte d’une combustion plus forte. Un autre avantage de l’injection d’eau est la plus grande résistance au cliquetis du mélange, ce qui permet également une pression de suralimentation plus élevée et un allumage plus précoce. Le méthanol, en particulier, a un effet très positif sur la résistance au cliquetis et agit en quelque sorte comme un carburant supplémentaire. Certains systèmes sont si efficaces que certains moteurs turbo pourraient même se passer de refroidisseur d’air de suralimentation.
Quel est l’intérêt de l’injection d’eau ?
En principe, un système d’injection d’eau permet d’absorber la chaleur produite dans le moteur, quelle que soit son importance. Si l’air d’admission devient trop chaud, il suffit d’augmenter la quantité d’injection jusqu’à ce que le refroidissement souhaité soit atteint. Cela peut être contrôlé par un interrupteur dans l’habitacle du véhicule. En revanche, le surcroît de puissance réalisable dépend fortement de la puissance du turbocompresseur. Si l’injection d’eau est utilisée avec une turbine de haute qualité, il est théoriquement possible d’obtenir jusqu’à 40% de puissance supplémentaire. Pour les turbocompresseurs « normaux », cela varie entre 20 et 30 pour cent. Pour obtenir le maximum de puissance, il est donc conseillé d’installer un turbocompresseur plus grand en plus de l’injection d’eau. En outre, le système à eau n’est pas seulement adapté aux moteurs diesel. Il permet de réduire la consommation et les émissions polluantes pour un même type de conduite.
Avantages de l’injection d’eau
- protection optimale du moteur (la charge thermique est considérablement réduite)
- complément optimal à d’autres mesures de tuning (chiptuning, tuning du gaz hilarant, etc.)
- pas de perte de pression de suralimentation (contrairement au refroidisseur d’air de suralimentation)
- un allumage plus précoce est possible
- moins d’émissions polluantes (notamment de suie et d’oxydes d’azote)
- consommation plus faible (jusqu’à 15 pour cent de moins)
- la chambre de combustion du moteur reste métalliquement propre (pas de formation de charbon d’huile)
A quoi faut-il faire attention lors de l’injection d’eau ?
Le bon liquide de refroidissement
L’injection se fait soit avec de l’eau pure, soit avec un mélange d’eau et d’alcool. Si l’on n’utilise que de l’eau, il faut veiller à ce qu’elle soit distillée ou au moins déminéralisée afin d’éviter les dépôts de calcaire dans la chambre de combustion et les soupapes. En revanche, si l’eau est mélangée à de l’alcool, c’est surtout le méthanol qui est utilisé, car c’est là que la puissance supplémentaire est la plus importante. En règle générale, les proportions du mélange sont de 70 % d’eau et de 30 % de méthanol. Mais l’alcool à brûler (éthanol) ou l’isopropanol conviennent également pour le mélange et ont en outre l’avantage d’être plus facilement disponibles. Le rapport de mélange doit toutefois être un peu plus élevé (environ 50/50).
Consommation de liquide de refroidissement
La consommation de liquide de refroidissement dépend fortement du type de système et du type de moteur. Les moteurs turbo-diesel atteignent leur pleine pression de suralimentation à des régimes plus bas que les moteurs à essence. Comme le système injecte plus tôt et plus souvent, la consommation de liquide de refroidissement est donc un peu plus élevée pour les moteurs diesel. En gros, on peut toutefois estimer la consommation entre 0,6 et un litre aux 100 kilomètres. Pour ne pas être à sec, il est recommandé d’installer deux composants supplémentaires : D’une part, il convient d’installer un indicateur de consommation qui avertit le conducteur avant que le liquide ne s’épuise. D’autre part, la pompe devrait pouvoir être désactivée depuis l’habitacle afin d’éviter un fonctionnement prolongé à sec lorsque le réservoir de liquide est vide.
