Moteur Pantone

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Le système PMC Pantone ou Gillier Pantone est un procédé d'injection non conventionnelle du carburant dans des moteurs à combustion interne.

Ce système n'a jamais été proposé sur des moteurs neufs. Il est donc proposé en rétrofitage sur des moteurs initialement à injection conventionnelle. Sa mise en place est assez simple et ne nécessite pas de connaissances et compétences poussées. Toutefois, il est difficile avec les systèmes d'injection électronique d'installer cette technologie.

Le dispositif consiste à vaporiser un mélange d'eau et de carburant en exploitant un système de pulvérisation (cette étape se déroule dans ce qui est nommé le bulleur). Le mélange est ensuite réchauffé en exploitant les gaz d'échappement chaud (cette étape se déroule dans ce qui est nommé le réacteur endothermique). Les vapeurs générées sont ensuite mélangées à de l'air neuf avant d'être introduites dans le cylindre où la combustion du carburant s'effectue comme dans un moteur à combustion interne « classique ».

Ce système est sujet à controverse, les fondements scientifiques du procédé restant obscurs et peu d'études scientifiques ayant été consacrées au sujet.

Avantages et inconvénients[modifier | modifier le code]

D'après ses inventeurs et un certains nombre d'utilisateurs, ce dispositif permettrait de réduire sensiblement le rejet de polluants à l'échappement et augmenterait le rendement du moteur. En contre partie ce système nécessite l'appoint d'un deuxième liquide consommable (de l'eau) et favorise la corrosion du moteur.

Histoire[modifier | modifier le code]

Paul Pantone a proposé de mélanger de l'eau au carburant, de préchauffer ce mélange à l'aide des gaz d'échappement et d'injecter ensuite les vapeurs obtenues dans la chambre de combustion. Ce procédé à par la suite été modifié par de nombreuses personnes, comme Antoine Gillier[1].

Injection d'eau dans les moteurs[modifier | modifier le code]

L'injection d'eau dans les moteurs n'est pas exclusif aux moteurs Pantone. On peut par exemple citer les moteurs Diesel fonctionnant à l'aquazole. L'injection d'eau liquide à l'avantage (non controversé) de réduire la température de la flamme et ainsi de réduire la quantité de NOx.

L'injection d'eau ou vapeur d'eau dans les moteurs à également été employé pour des avions de chasse, comme le Focke-Wulf Fw 190 ou le North American P-51 Mustang, durant la Seconde Guerre mondiale. L'emploi d'eau était essentiellement liée à des problèmes de refroidissement pour ses moteurs très puissants. En utilisant un mélange d'eau et de méthanol, cette injection permettait d'augmenter la puissance tout en limitant la surchauffe du moteur et permettait d'utiliser cette puissance pendant un moment relativement court, par exemple au moment des combats aériens.


Explications avancées de son principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

L'idée de ce moteur est de récupérer l'énergie perdue sous forme de chaleur à l'échappement, pour la réinjecter dans le moteur. Dans point de vue théorique ceci permet d'améliorer le rendement d'une installation. D'un point de vue pratique ceci n'est pas toujours réalisable. Néanmoins, c'est ce principe qui justifierait les bonnes performances énergétiques de ce système. Mais le manque d'études scientifiques (sérieuses) sur le fonctionnement de ce moteur fait que le fonctionnement précis du procédé de récupération de l'énergie n'est pas connue. Plusieurs explications ont été proposées pour cela :

Électrolyse de l'eau[modifier | modifier le code]

Certains avancent qu'une électrolyse de l'eau serait effectué au sein du "réacteur endothermique", libérant ainsi de l'hydrogène. Cet hydrogène permettrait d'améliorer le rendement du moteur. Toutefois l'électrolyse nécessite le passage d'un courant électrique. Ici il est difficile de mettre en avant le phénomène physique qui pourrait en être la cause.

Thermolyse de l'eau[modifier | modifier le code]

Une explication couramment évoquée est la thermolyse des molécules d'eau qui produirait du dihydrogène H2 qui, se mélangeant avec le carburant, en augmenterait le rendement. Cette explication contrevient à nos connaissances de chimie et de thermodynamique élémentaires car l'eau est plus stable que le dihydrogène et le dioxygène pris séparément. Ainsi,

2 H2 + O2 → 2 H2O + Q
(où Q est la quantité de chaleur, ou énergie, produite par la réaction)

Si l'on veut pouvoir casser cette molécule d'eau, il faut donc pouvoir lui apporter suffisamment d'énergie ou de chaleur c'est-à-dire,

2 H2O + Q → 2 H2 + O2
avec Q strictement égal au premier

Cette réaction commence à se produire, significativement, pour des températures supérieures à 2 000 °C[2], dans les moteurs les plus sollicités à cycle Beau de Rochas, on atteint 800 °C[3], en outre, si cette réaction avait réellement lieu, le moteur se désagrégerait très rapidement. En effet, le fer contenu dans l'acier du moteur est nécessaire à la thermolyse de l'eau : sans composé capable de s'oxyder (comme le fer), l'oxygène se recombinerait spontanément avec le dihydrogène pour reformer de l'eau. Dans un moteur contenant du fer ou un de ses alliages, et sous réserve de températures suffisantes, non rencontrées dans les faits, ce phénomène entraînerait sa destruction à court terme du fait de l'oxydation du fer ainsi que l'adsorption du dihydrogène.

Vapocraquage[modifier | modifier le code]

Une autre explication souvent avancée est la possibilité de vapocraquage du carburant. Encore une fois, s'il est possible d'obtenir des carburants à plus haut rendement, le craquage aura consommé une quantité équivalente d'énergie du fait de la loi de conservation de l'énergie.

On ne rencontre ni les temps caractéristiques ni les pressions caractéristiques d'un vapocraquage pour les températures données dans un système Pantone. La forme des fours tient aussi une grande importance dans le produit obtenu après craquage[4].

Formation de plasma[modifier | modifier le code]

Une définition usuelle d'un plasma est « gaz ionisé », c'est-à-dire un gaz constitué de particules chargées. Son existence au sein du moteur est aussi une revendication faite par certains défenseurs du système Pantone. Néanmoins, si cela est vrai, cela n'explique ou n'aide en rien à la formation de dihydrogène.

Réelle influence de la vapeur d'eau[modifier | modifier le code]

Une partie du gaz injecté dans la chambre de combustion est de la vapeur d'eau, inerte dans ces conditions de température et de pression (si elle ne l'était pas, elle oxyderait le fer de la paroi et dégraderait le moteur). Elle ne participe pas à sa combustion, n'étant ni carburant ni comburant, et se comporte comme l'azote contenu dans l'air qui ne fait que diluer le mélange détonant.

Cette dilution n'a pour l'instant pas été prouvée, car elle équivaudrait à une diminution de la cylindrée moteur, ce qui ne semble pas possible compte tenu des résultats sur bancs d'essais des moteurs après modifications (plus de couple moteur à vitesse de rotation égale)[réf. nécessaire].

Il s'agit, très vraisemblablement, d'un effet de compression : même si l'eau injectée dans la chambre de combustion est sous forme de vapeur, cette eau repasse par l'état liquide au moment de la descente du piston puisque cette aspiration par le piston refroidit le cylindre. Au moment de la combustion, l'eau se vaporise et augmente donc la pression dans la chambre de combustion, de la même manière qu'un turbo-compresseur.

Le barbotage (fait de passer un gaz dans un liquide) des gaz d'échappement peut largement expliquer les « bons » résultats du système. En effet, le CO2, comme de nombreux polluants, est facilement absorbé par l'eau (qui devient noire assez rapidement, indice de présence éventuelle d'hydrocarbures). Ainsi, il n'y aurait pas élimination de la pollution, mais un déplacement d'une partie de celle-ci : au lieu de polluer l'atmosphère, on « pollue » cette eau qui est envoyée dans l'admission sous forme de vapeur, le principe de recirculation des gaz est déjà utilisé avec la vanne EGR.

L'eau de barbotage se trouverait rapidement saturée par l’augmentation de la concentration de particules imbrulées dans le réservoir du système, qui, renvoyées dans l'admission d'air rendraient (après une période de « rodage ») toutes mesures des gaz d’échappement strictement identique à celles pratiquées sur un moteur non équipé d'un Pantone.

Sous les conditions de températures et de pression régnant dans le moteur, les réactions d'oxydation sont très importantes en présence d'eau, ce qui réduit la durée de vie du moteur. Cependant, le faible recul sur ces installations ne permet pas d'affirmer qu'ils entraînent un vieillissement prématuré du moteur.

Controverse[modifier | modifier le code]

Manque de documentation scientifiques[modifier | modifier le code]

Que ce soit pour démontrer les bonnes performances de ces moteurs ou l'inverse, il existe très peu (voir aucune) source scientifique fiable et sérieuse. Ce sujet est donc souvent la prise de bec entre les partisans de ce procédés et ses détracteurs.

Paul Pantone condamné pour escroquerie[modifier | modifier le code]

Paul Pantone né en 1950 à Détroit et inventeur de ce procédé (brevet no US5794601[5])

a été condamné pour escroquerie et incarcéré pendant deux semaines le 21 août 2005, à cause de plaintes de clients peu satisfaits. Il a ensuite été hospitalisé dans un hôpital psychiatrique de l'Utah [6], dont il est sorti le 28 mai 2009[7].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. plus de 8 ans de Systèmes Pantone en France Sur le site http://quanthomme.free.fr/pantone.htm
  2. Molécule d'eau
  3. sur le site motorlegend.com
  4. Difficulté de mise en œuvre d'un vapocraquage efficace
  5. (en) [1] publicationDetails/biblio?locale=fr_EP&adjacent=true&KC=A&ND=4&date=19980818&NR=5794601A&DB=EPODOC&CC=US&FT=D&II=0 Fuel pretreater apparatus and method - Paul Pantone]
  6. (en) Pantone Out on Bail
  7. (en) BREAKING NEWS: PAUL PANTONE IS OUT! Sur le site geet.nl

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) WO8203249A1 : A reactor for transforming water and carburant for use as a fuel mixture de Jean-Pierre Chambrin
  • (en) WO8204096A1 : A reactor to transmute the matter which using any fuel in its solid, liquid or gaseous state de Jean-Pierre Chambrin
  • (en) US4177779 : Fuel economy system for an internal combustion engine de Thomas Ogle
  • (en) US5425332 : Plasmatron-Internal combustion engine system par le Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Lexiques[modifier | modifier le code]

  • Vapocracking : terme anglophone synonyme de vapocraquage ou retrofittage, reformage, cracking thermique, thermolyse de l’eau, en français.
  • Les générateurs HHO à plaques, dont font partie les Dry Cells, sont actuellement les plus efficaces sur le marché des générateurs de gaz hho[réf. nécessaire].