Conversion au Superéthanol-E85

E85

Avant propos:

C'est le carburant "propre" le moins cher du marché, soit +/- 70 cts d'euro le litre.
Le Superéthanol-E85 (104 RON) est compatible avec les véhicules capables d’adapter leur fonctionnement au taux d’éthanol contenu dans le carburant.

Ethanol et E85 :

L'éthanol est un alcool obtenu à partir de végétaux et est donc une source d'énergie renouvelable.
Ses propriétés physiques en font un carburant qui peut être utilisé dans les moteurs à combustion interne. 

Au Brésil, pays précurseur dans l'utilisation à grande échelle de l'éthanol comme carburant.
Celui ci est obtenu à partir de canne à sucre et est utilisé pur dans les véhicules brésiliens compatibles. 

En France, l'éthanol est principalement obtenu à partir de la betterave et est utilisé sous la forme d'E85 (15% d'essence + 85% d'éthanol).
L'E85 est aussi appeler superéthanol.

Les propriétés physiques sont du même ordre de grandeur, mais différentes de celles de l'essence :

Son pouvoir calorifique inférieur (PCI) est de 21200 kJ/l contre 31800 pour l'essence.
L'essence est donc 1,5 fois plus calorifique que l'éthanol.
L'E85 a donc un pouvoir calorifique de 22790 kJ/l (15%.31800+85%.21200).
L'essence est donc 1,40 (RPCI) fois plus calorifique que l'E85.
Son rapport stoechiométrique (RS) est de 9 contre 14,6 pour l'essence.
Celui de l'E85 est donc d'environ 9,8. 
Le RS de l'essence est donc 1,48 (RRS) fois plus élevé que celui de l'E85.

Dosage:

Le RRS étant de 1,48, il "suffit" d'injecter 1,48 fois plus de carburant pour faire fonctionner une voiture essence à l'E85. 
Le RPCI étant très proche du RRS, la puissance du moteur n'est pas trop modifiée.

Les avantages:

Les inconvénients:

Certaines de ces caractéristiques négatives sont avancées par les "spécialistes automobiles auto-proclamés" pour expliquer pourquoi il ne faut pas utiliser
d'éthanol dans une voiture conçue pour de l'essence sans plomb.

Aujourd’hui, toutes les essences commercialisées en France contiennent une proportion plus ou moins forte d’éthanol :

Depuis ces incorporations, les véhicules sont bien entendus conçus pour résister à l’éthanol.
Réservoir, joints, durites sont adaptés et acceptent n’importe quel pourcentage d’éthanol.

Les questions sont:

15 à 35 % d'essence suffisent ils pour donner les propriétés lubrifiantes nécessaires ?
Si mon moteur supporte parfaitement l'E10 ou le SP98, supportera t'il aussi l'E85 ?

Les réponses sont:

Certains des composants peuvent être réadaptés en conséquence.
Le risque n'est pas nul, sauf si on utilise des matériaux faits pour bien résister à la corrosion.
Rapprocher les vidanges d'huile moteur, car le phénomène de dillution est supérieur avec l'ethanol.
Pour la même raison, changer le filtre à carburant plus souvent.
Rien n'interdit d'utiliser un substitut du plomb pour lubrifier les sièges de soupapes de nos anciens moteurs.

Mon application:

Pour des raisons économiques et le défi technique, j'utilise ce carburant.

Les réservoirs de ma Super 5 âgée de 32 ans sont fait d'ABS plastique, excellent résistant aux effets de l'alcool.
J'ai adapté le circuit de carburant en conséquence (raccords laiton, durite neuves, injecteurs spéciaux, etc.)

Il faut simplement s'assurer de la compatibilité chimique des matériaux avec l'éthanol.

Le moteur "C" RENAULT vu sa conception, ne risque pas grand chose avec l'E85.
Les sièges de soupapes sont très robustes, ainsi que les soupapes et les guides chromées.

J'utilise comme lubrifiant l'huile moteur Motul 300V Compétition 15W50, la vidange est faite tout les 5000kms.

Si on fait un rapide calcul avec 20 % de consommation en plus en E85:

SP98 : 8 x 1,70 € = 13,60 €/100 km.
E85 : 10 x 0,70 € = 7,00 €/100 km.

Soit une économie de 6,60 € /100 km, par rapport à 13,60 €/100 km, cela fait 48,5 % d'économie sur le prix du litre au 100 km.

Evolution de mon projet:

Ma Super 5 GT turbo est un peu particulière, et les réglages que je fais de même sur mon système d'injection aussi !

Nota bene: en SP98 j'avais réglé riche à pleine charge (AFR 12.5) avec une consommation mixte de 7,8 litres/100 kms.

Premiers essais au bioéthanol:

Le réservoir est alimenté avec 50/50% SP98/Bioéthanol E85.
Le potentiomètre CO est réglé à zéro.
La cartographie est prévue pour le SP98.

Les effets sensibles et visibles:

J'ai juste régler le CO par le potentiomètre dédié pour le contrôle technique (CT).
Il était tombé à 0,31 % (norme 3,5 %) en SP98 full avec position à zéro.
Sans réglages de la cartographie, le mélange est plus pauvre, on roule en mode "économique".

Rouler au bioéthanol E85 uniquement:

Le réservoir est plein en bioéthanol E85, soit 100 %.

Les conséquences d'un PCI plus bas que l'essence:

Sans corrections de la cartographie, pas moyen de faire fonctionner le moteur correctement.

Réglages de la cartographie:

Le facteur d'enrichissement est augmenté de 30 %.
Le potentiomètre CO est réglé à zéro.
L'avance est légèrement augmentée sur certaines zones de la cartographie.

Après ce réglage, le résultat à la mise en route et lors des essais est très satisfaisant.

Le facteur d'enrichissement peut être réduit de 5 % pour baisser la consommation.
Le but est d'atteindre un AFR entre 13 et 15 en phase de démarrage.

Adaptation du calculateur d'injection en Bi-cartographie:

Deux cartographies dans une seule eprom, avec l'injection Fenix 1B, c'est possible !
J'ai fais l'acquisition d'un calculateur en parfait état de 1989.
Après la pose d'un support d'eprom 28 broches, il recoit un EEPROM AT28C256 (2 x 16Ko) au lieu de l'EPROM 27C64 (1 x 8 Ko) d'origine.
On peut ainsi stocké jusqu'à 4 cartographies.
Pour les deux carburants SP95 E10 et une bioéthanol E85 j'utilise 2 cartographies différentes.

Calculateur d'injection en Bi-cartographie

Commande de sélection de carburant:

Afin de passer de l'une a l'autre, un simple interrupteur est la solution.
Le câblage est proprement installé sur une connectique origine.

Celui-ci est intégré au centre de la planche de bord au dernier emplacement disponible (à droite).
Le rétro éclairage du bouton sert de témoin de fonction par led, éteint sous configuration E10, et allumé en vert sous configuration E85.

Switch au tableau de bord

Bilan des essais après 1000 kilomètres:

Il faut enrichir plus pour E85, car l'AFR est trop pauvre en pleine charge.
Le facteur d'échelle (FTECH) doit être augmenté en conséquence pour RRS à 1,48.

La consommation ressort à 9.1 litres/100 kms, soit un augmentation de 20 % environ.

Pour le SP95E10, aucun changement à faire sur la cartographie.

Le bilan est très satisfaisant :)

Modification hardware ECU:

Il faut rajouter une résistance de pull-up de 2.2 K sur la liaison de pin PB5/A13 du processeur vers pin 26 de l'EEPROM.
On fixe ainsi l'état logique de cette ligne, car sinon il y a des incohérences avec coupures par le "watch dog" du programme.

A suivre.....

Pour informations me contacter à:E-mail
Mise à jour le 08 juillet 2019
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