Les applications pratiques des moteurs W20V32 révèlent des performances variées selon la qualité du combustible utilisé. Cette étude met en lumière des méthodes économiquement rentables qui non seulement optimisent le fonctionnement des moteurs, mais contribuent également à la préservation de l’environnement.
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES
La présentation du matériel et des méthodes de notre travail constituera le maillon central de ce module. La première partie sera consacrée à une présentation du matériel et en deuxième lieu, la méthodologie.
MATERIEL
Pour cette étude, le matériel ci-dessous a été utilisé :
- cuves/réservoirs de stockage ;
- le séparateur (système de traitement du carburant) ;
- les matériels du système d’alimentation et de circulation du carburant ;
- le filtre à combustible ;
- les pompes d’injection et injecteurs ;
- le Manomètre Kitsler 2516B11 (dispositif de mesure de la pression maximale) ;
- la chemise-cylindre (chambre de combustion) ;
- les matériels technologiques et informatiques.
Séparateur LFO
Les séparateurs (Annexe 4) dans le système de traitement de carburant nettoient le carburant en éliminant les impuretés et l’eau. Chaque séparateur est équipé d’une pompe d’alimentation et d’un réchauffeur. La pompe d’alimentation entraînée électriquement fonctionne à un flux constant. De concert avec une soupape 3 voies actionnée automatiquement, le réchauffeur veille à ce que l’huile entrant dans le séparateur soit à la température correcte. Les impuretés retirées de l’huile sont collectées dans un réservoir de boues dans une unité de séparation. Le réservoir de boue est vidé par une pompe entraînée par air.
L’unité de séparation présente des connexions pour l’air comprimé et l’eau de service. Une unité de commande surveille et contrôle le fonctionnement du système de séparation.
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Figure 4 : Système de séparation de carburant
1. Pompe d’alimentation ; 2. Chauffage ; 3. Valve à trois voies ; 4. Séparateur ; 5. Entrée de carburant non traitée ; 6. Sortie de carburant traité ; 7. Retour de carburant non traité.
Système d’alimentation et de circulation du carburant
Les composants du système d’alimentation et de circulation du carburant purifient, mettent sous pression et chauffent le carburant. Le système se compose d’une unité d’alimentateur, contenant les pompes d’alimentateur pour le fuel lourd (HFO) et le fuel léger (LFO) et une unité d’amplificateur.
À partir des réservoirs quotidiens, le carburant est alimenté vers l’unité d’amplificateur via l’unité d’alimentateur avant d’entrer dans le moteur. Un refroidisseur de mazout est connecté au système de circulation de carburant.
Unité d’alimentation HFO/LFO
L’unité d’alimentation alimente le HFO et le LFO des réservoirs de carburant vers le circuit de circulation de carburant. L’unité d’alimentation a des canalisations séparées pour le HFO et le LFO.
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Figure 5 : Unité d’alimentateur HFO/LFO
1. Robinet d’arrêt de sécurité ; 2. Pompe d’alimentation LFO ; 3. Pompes d’alimentation HFO ;
4. Viscosimètre ; 5. Filtre automatique ; 6. Pompe à boue.
Unité de surpression :
L’unité de suppression fournit du carburant au moteur à la pression correcte. Elle permet également d’assurer que la température du carburant soit correcte.
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Figure 6 : Système de circulation de combustible
1.Soupape de sélection de carburant, 2. Débitmètre, 3. Réservoir de mélange 4. Pompe d’amplification 5.Réchauffeur de carburant 6.Filtre de sécurité 7.Réservoir de carburant de fuite, 8.Refroidisseur de carburant, 9.Carburant vers le moteur, 10. Carburant de retour de moteur.
Filtre à combustible
Le filtre à carburant (filtre de sécurité) dispose de deux chambres de filtre connectées en parallèle. La sélection de la chambre de filtre se fait en actionnant une vanne d’inversion sur le filtre. L’élément de filtre consiste en un maillage métallique. Un indicateur de pression différentielle permettant de surveiller l’état des éléments de filtre est installé en travers du filtre. Les chambres de filtre sont équipées de vannes de purge.
La baisse de pression sur le filtre augmente, étant donné que l’état des éléments du filtre se détériore. Le filtre est équipé d’un contacteur de pression différentielle pour les indications d’alarme. Une baisse de pression d’environ 0,8 bar indique que l’élément de filtre est sale. Si l’alarme de pression différentielle est activée, les éléments de filtre doivent être nettoyés ou changés.
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Figure 7: Filtre à combustible LFO (Photo prise par Djéguelbé, 04/03/2020)
Après avoir étudié le filtre combustible, nous verrons la pompe d’injection et l’injecteur qui jouent un rôle important dans le circuit d’injection.
Pompe d’injection et injecteur
Dans le moteur, la pompe d’injection met le carburant sous pression vers le gicleur d’injection.
La figure 8 ci-après montre le dispositif d’injection du combustible dans le moteur :
Pipe d’injection haute pression
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Pompe à injection Poussoir d’injection
Bloc de guidage de la Pompe à injection
Pièce de connexion Injecteur
Figure 8: Circuit d’injection du moteur (pompe et injecteur) (Wärtsilä, 2012)
Appareil de mesure de pression maximale : Manomètre Kitsler 2516B11
Le Kit crête-mètre de moteur avec Piezotron-Capteur 6613CP type 2516B11 est un dispositif muni d’un compteur de pointe du moteur, capture et stocke la pression de point des cylindres (jusqu’à 40 cylindres) et offre un moyen simple d’équilibrer les cylindres du moteur.
La figure 9 ci-dessous montre le dispositif que nous avons décrit :
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Figure 9: Mano Kistler 2516B11, appareil de mesure de la pression (Azinamangsou, 2015 et
Groupe Kistler Suisse, 2018).
Chemise-Cylindre (Chambre de combustion)
La chemise de cylindre est l’espace de combustion à l’intérieur duquel coulisse le piston. La bague anti-polissage située dans la partie supérieure de la chemise de cylindre élimine les dépôts du fond de piston à chaque course de piston. L’eau de refroidissement est dirigée vers le collier de la chemise de cylindre à travers la chemise d’eau. Seul le collier de la chemise de cylindre est refroidi. L’eau ne risque pas de se mélanger à l’huile de lubrification étant donné
que la partie inférieure de la chemise est entièrement sèche. L’angle des marques de polissage est de 30°.
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Figure 10: Photo du dispositif de dégraissage du cylindre (Photo prise par DJEGUELBE,
10/04/2020)
Matériels technologiques et informatiques :
Les matériels technologiques ci-dessous nous ont servi au terrain pour recueillir nos données :
- Le GPS (Global Positioning System)
Nous avons utilisé le type Garmin etrex 20 pour relever les coordonnées géographiques.
- Le logiciel Arcgis 10.1
Ce logiciel nous a permis de localiser géographiquement notre zone d’étude depuis la carte de l’Afrique, celle du Tchad et la carte de la Ville de N’Djaména
- Les logiciels MS Excel pour les calculs
- Les logiciels WISE et WOISE ont permis d’avoir les données des moteurs
- 2 Ordinateurs portables de marque HP et PB
Ces ordinateurs ont été utilisé lors de ce travail pour la rédaction et le traitement de l’information ;
- Un téléphone portable de marque Samsung GALAXY S7 edge utilisé pour filmer mais aussi recueillir certaines informations.
Après la description des matériels utilisés, il sera question dans la prochaine partie des méthodes appliquées à notre étude.
Questions Fréquemment Posées
Quels matériels sont utilisés pour l’étude de la qualité du carburant des moteurs W20V32?
Pour cette étude, le matériel utilisé comprend des cuves de stockage, un séparateur, des matériels du système d’alimentation et de circulation du carburant, un filtre à combustible, des pompes d’injection, et des dispositifs de mesure de pression.
Comment fonctionne le séparateur dans le système de traitement de carburant?
Le séparateur nettoie le carburant en éliminant les impuretés et l’eau, et est équipé d’une pompe d’alimentation et d’un réchauffeur pour maintenir la température correcte de l’huile.
Quelle est l’importance de la qualité du combustible pour les moteurs W20V32?
L’étude souligne l’importance de la qualité du combustible pour le bon fonctionnement des moteurs, car elle impacte directement leurs performances et leur consommation spécifique.