Les Huiles Végétales Pures et les moteurs de tracteurs agricoles

Agri monts du lyonnais

5 place de la liberté

69850 ST MARTIN EN HAUT

Agri pilat

Les granges

69420 LONGES

www.colinet.fr




Agri pilat

Les granges

69420 LONGES

• Secteur géographique: monts du Lyonnais, le Pilat et Les monts du beaujolais(150 Km x 30 km)

• Clientèle à dominante polyculture élevage en moyenne montagne

• Ca : 6 millions d’€uros

• 35 Personnes

• 18 personnes dédiées au service après vente (35 % sur parc concurrent)

• 15 000 € de budget formation annuel

• 39 000 références gérées

• 40 tracteurs neufs

• 80 tracteurs occasions

HistoriqueOctobre 2005 Présentation du voyage d’étude sur l’utilisation des

HVP en Allemagne (lyon)

Novembre 2005 Présentation des résultats du programme 100 tracteurs (Agritechnica)

Janvier 2006 Formation sur la technique des transformations moteur HVP

Mars 2006 Présentation du premier tracteur 100 % HVP(comice de Feurs)

Janvier 2008 Création du cahier des charges de l’unité de pressage

Septembre 2008 Début du montage de la remorque HVP

Novembre 2008 Mise en route remorque HVP

Septembre 2009 Inauguration officielle de la remorque

Janvier 2010 Entrée de la remorque HVP dans 2nd végoil

Février 2010 Diagnostic complet de 5 tracteurs HVP

Février 2010 Remise du Throphée coup de cœur du développement durable (Lyon)

Pourquoi les HVP

Le principe de la SCR est assez simple lui aussi. De l’ammoniac ou de l’urée mélangé àde l’air est ajouté aux fumées en quantité fonction de la quantité de NOx à réduire. Les fumées chargées de NH3 traversent ensuite un catalyseur à plusieurs lits dans une plage de températures comprises entre 250 et 380°C .

Condition d’utilisation

Ensemble de charge

La politique francaise de développement des biocarb urants

Deux familles de biocarburants sont développées actuellement en France :

le biodiesel ou Esters méthyliques d’huile végétale (EMVH) : issu du colza ou du tournesol, il est incorporé au gazole. À court terme (2010), les EMVH d’origine animale pourront représenter jusqu’à 10% de la production de biodiesel .

le bioéthanol : alcool éthylique d’origine agricole, issu de betteraves à sucre ou de graines de céréales, il est incorporé à l’essence à la pompe soit en l’état soit sous forme d’ETBE (Ethyl-tertio-butyl-ether).

0 2 4 6

Ethanol

Diester colza

Diester tournesol

HVP colza

HVP tournesol

• Bilans énergétiques

protéine carburant

HUILES VEGETALES / GAZOLE

CH2 O CO R

CH O CO R'

CH2 O CO R''

TRIGLYCERIDES > 90 %

POUVOIR CALORIFIQUE : 35 – 39 (MJ/kg)

MASSE VOLUMIQUE : 0.91 – 0.94 (kg/dm3 à 20°C).

HC21 44

POUVOIR CALORIFIQUE : 43 – 44 (MJ/kg)

MASSE VOLUMIQUE : 0.83 (kg/dm3 à 20°C).

CONTRAINTES D’UTILISATION (1)

CONTRAINTES PHYSIQUES

VISCOSITE à 40 °C : gazole < 5 colza = 33

(mm2/s)

GAZOLE : - 35 °C

COLZA : - 11 °C

TOURNESOL : 0 °C

SENSIBILITE AU FROID

Début de solidification

CONTRAINTES D’UTILISATION (2)

CONTRAINTES CHIMIQUES

1.EVAPORATION DE GOUTTELETTES à 630 °C

A 440 °C, seul le gazole s’évapore totalement.

injection

HO

H3C

O

H

HO

OR''POCH2

R'COOCH

RCOOCH2

OH

O

COH

O

CH2 O CO R

CH O

CH2 OH

CO R'• Glycérides partiels (1 – 10 %)

• Acides gras libres (0.5 – 5 %)

• Insaponifiables, pigments… (0.5 – 2 %)

tocophérols

Stérols

• Phospholipides (0.1 – 1 %)

2. COMPOSES MINORITAIRES :

Gommes, cires,…

3. PROPRIETES GENANTES : siccativitétournesol : oui (semi-siccatif) , colza : non

CONSEQUENCES

1. DELAIS D’INFLAMMATION PLUS LONGS

4. DETERIORATIONS MECANIQUES

Pompes d’injection, segments, cylindres,…

3. DEPOTS ET ENCRASSEMENT

2. COMBUSTION INCOMPLETE (dégradation du lubrifiant, pollution)

0 : injection t.

gazole

Huile de colza

0

2

4

6

8

10

12

14

CO HC NOx

g/kW

h

gazole colza

MAIS… SI LA TEMPERATURE EST SUFFISANTE (> 500°C)

1. DELAIS D’INFLAMMATION IDENTIQUES 3. PAS DE DEPOTS NI ENCRASSEMENT

2. COMBUSTION COMPLETE

0 : injection t.

gazoleHuile de colza

0

2

4

6

8

10

12

14

CO HC NOx

g/kW

h

gazole

colza

4. PAS DE DETERIORATIONS MECANIQUES

DE QUELLE TEMPERATURE S’AGIT-IL ?

1. TEMPERATURE DE L’HUILE VEGETALE ? NON

Sauf meilleure viscosité -> meilleure injection

IL S’AGIT DE LA TEMPERATURE DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION

C’est la température moyenne du cycle. Elle détermine la température d’échappement.

2. TEMPERATURE DU MOTEUR ? NON

Aucun effet !

EST-IL POSSIBLE D’OBTENIR LA TEMPERATURE REQUISE ?

DIESEL INJECTION INDIRECTE : OUI

Dès le ralenti Tmoy > 500 °C

PUISSANCE MOTEUR

020406080

100120140160

500 1000 1500 2000 2500tr/mn

kW

T > 500 °C ; PMAX

T < 500 °C ; P = 71 % PMAX

DIESEL INJECTION DIRECTE : OUI

Si Puissance utilisée > 70 % du MAX.

Sinon : NON ou MOTEUR MODIFIE

Principe de la modification

-Elever la température du carburant

-Atteindre une température de fin de combustion assez élevée

-limiter les échanges carburants/lubrifiants

Une modification pour élargir la plage de fonctionnement du moteur

Culasse:soupapes

guides de soupapes

Pistons

segments

Injecteurs

pompes d’injections

paramêtres régulation

Circuit d’alimentationSysteme de préchauffage du

bloc moteur

Régulation de la Température du carburant

MOTEUR POLYCARBURANTS Adaptation du moteur et de son alimentation pour que le tracteur puisse fonctionner soit au fuel ou à l’huile végétale pure.

DESCRIPTIF DE LA MODIFICATION • Passage au banc de puissance du tracteur, contrôle des résultats. • Démontage, vérification des tolérances. • Echange et modification des composants concernés (culasse,

soupapes, guides de soupapes, pistons, segments, injecteurs, pompes à injections, régulation électronique, circuit d’alimentation, mécanisme de réchauffage du carburant par températures basses).

• Remontage • Passage au banc de puissance du tracteur après modification, vérifica-

tion des résultats. • Centralisation des résultats d’analyses.

CONDITIONS DE GARANTIE DE LA MODIFICATION Modification garantie 1 an dans les conditions suivantes: • Analyse systématique à chaque production d’ huile. • respect des critères principaux du carburant. • Analyse de l’huile de lubrification à chaque vidange moteur. • Tenu d’un carnet d’entretien. • Tout défaut d’utilisation ou négligence d’entretien suspen-

dra la garantie.

+ une filtration à 1 µm

Pour obtenir une combustion optimum de l’huile végétale il faut une température moyenne de cycle avoisinant les 450°à 500°.

Pour des raisons pratiques nous avons déterminé un c oefficient de déperdition de chaleur dans la ligne d’échappeme nt.

T Chambre de combustion = T sortie Échappement x 1. 69

Pour avoir une combustion optimum la température de sortie d’échappement doit être supérieur à 450/1.69 = 266°

AGROTRON K100

Puissance maxi moteur : 101 cv

Couple maxi : 396 Mn

Réserve de couple 30 %

Perte transmission : 10 %

Valeurs ramenées prise de force

Puissance maxi > 90.9 cv

Couple maxi > 356.4 mN

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Couple mot

T echapp

T carb

Puissance cv

Courbe couple puissance

Température sortie échappement

Puissance maxi 93.1 cv à

1918 tr mN

Couple maxi

366 mN à

1726 tr/mn

Courbe température échappement

A couple constant = 50 % de charge

0

50

100

150

200

250

300

350

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Couple mot

T echapp

T carb

Puissance cv

Courbes couple moteur , température échappement et carburantA puissance constante = 75 % puissance maxi

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

Couple mot

T echapp

T carb

Puissance cv

200

220

240

260

280

300

320

340

360

380

100 200 300 400

-

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

T echapp

Puissance cv

T carb

Courbe température échappement et puissance moteurEn fonction du couple moteurAu régime moteur fixe = 1500 tr/mn

Cuma de la verte prairie• Unité mobile de production d’HVP

• • Circonscription : 15 cantons (Rhône et Isère)

• 25 adhérents

L’origine du projet• • Deux groupes d’agriculteurs différents :

• – Des polyculteurs / éleveurs des Coteaux, Monts du Lyonnais et du plateau de Condrieu dans le Rhône

• – Des céréaliers de la rive droite du Rhône (Pays Viennois) en Isère

• • Rencontre des deux groupes lors du comice de Feurs en 2007

• • Complémentarité des deux groupes

Cuma de la verte prairie

Les enjeux• • Anticiper sur l’épuisement des énergies fossiles en leur

substituant des énergies renouvelables moins polluantes

• • Développer :

• – l’autonomie en énergie et en alimentation animale

• – la traçabilité (circuits court de commercialisation)

• – la rentabilité des exploitations agricoles

• – Inscrire l’agriculture dans le territoire :

• – création d’une source d’énergie locale

• – mise en valeur d’espaces agricoles

• – limitation des intrants (produits phyto., engrais chimiques…)



La production…Mise en route le 27 novembre 20084 « points de chute » de l’unité mobile

Plus de 470 tonnes de graines triturées168 000 litres d’HVP produites315 tonnes de tourteaux produits

Utilisation…7 tracteurs modifiés pour fonctionner à 100 % d’HVP3 tracteurs équipés de kit de bicarburation en cours de modificationCombustible chaudière => 15 00 litresHuile alimentaire => 7 000 litresTracteurs ou chaudières en cours de modificationProjet avec la CC du Pays Viennois

Et l’avenir Participation de la CUMA à l’étude ADEME / FNCUMA de

suivi des tracteurs HVP

Tenue des moteurs dans le temps (5 tracteurs HVP / 5 tracteur FOD)

Quantification des émissions polluantes

Participation au programme européen 2ndVegOil

Production d’une huile compatible avec la technologie des moteurs Tier4

Respecter les normes d’émission Tier4


Courbes pleine charge

Puissance

Couple

Consommation spécifique

1200 tr/mn

1200

tr/m

n

1600

tr/m

n

1600

tr/m

n

2000

tr/m

n

2000

tr/m

n

Charge

Consommation en fonction de la charge

Consommation en fonction du régime

CO2 (g / huile) 2,96147CO2 (g / gazole) 3,117

PCI huile colza (kJ/kg) 39709PCI gazole (kJ/kg) 45343

gazole / huile 1,142

densité huile colza (g/l) 916densité gazole (g/l) 840


PCI huile colza (kJ/litre) 36373,444PCI gazole (kJ/litre) 38088,12





Agri pilat

Les granges

69420 LONGES

Merci pour votre attention !!

Les Huiles Végétales Pures et les moteurs de tracteurs agricoles

Documents

Transcript of Les Huiles Végétales Pures et les moteurs de tracteurs agricoles