Dans le cadre du 6ème Programme Cadre pour la Recherche et le Développement, le projet MOBILIS est destiné à la diminution de la pollution dans les grandes villes. Ce projet, qui a débuté début février 2005 et se terminera en janvier 2009, réunit 32 partenaires issus de France, d'Italie, du Danemark, de Hongrie et de Slovénie. Les institutions slovènes impliquées sont les suivantes : la Ville de Ljubljana, le Réseau de Transport en Commun de Ljubljana (LPP), l'Institut d'Agriculture de Slovénie (KIS), le Centre Régional de l'Environnement (REC CO), PINUS de la commune de Rac, et la Faculté d'Ingénierie Mécanique de l'Université de Maribor. Les activités des partenaires slovènes ont essentiellement porté sur la recherche de possibilité de diminution des émissions nocives de gaz des autobus à moteur diesel utilisant du carburant biodiesel de production locale.
Bien que le succès du projet dépende de la coopération entre tous les partenaires associés, une relation étroite s'est tissée entre les acteurs slovènes : PINUS, le producteur de biodiesel, le consommateur de biodiesel LPP, et l'Institut de recherche de la Faculté d'Ingénierie Mécanique de Maribor. L'équipe du Laboratoire sur les moteurs à combustion interne a étudié les effets du carburant biodiesel du producteur PINUS sur les caractéristiques du moteur diesel d'un autobus. A cette fin, LPP a mis à la disposition du laboratoire un moteur d'autobus équipé d'un système de commande mécanique pour l'injection du carburant. L'équipe a testé le carburant biodiesel pur et son mélange avec du diesel (D2).
Une analyse expérimentale et numérique a été effectuée sur le système d'injection de carburant et sur le moteur dans diverses conditions de fonctionnement. Les chercheurs ont d'abord porté leur attention sur l'utilisation du carburant biodiesel à basses températures. Les résultats ont montré que, à l'aide d'additifs, le biodiesel peut être utilisé à des températures se situant en dessous de 0 °C. Dans le cas du système à injection d'un moteur diesel MAN, des problèmes sont apparus à partir de température situées en dessous de -7 °C : des quantités inégales de carburant étaient injectées dans chaque cylindre, conséquence d'une chute de pression dans le filtre à carburant. Cette dernière est due à une plus grande viscosité et densité du carburant biodiesel. Avec l'échauffement du carburant, le problème se réglait facilement.
L'équipe a ensuite observé le comportement du moteur réglé pour du D2. Lorsqu'il tourne à plein régime avec du carburant biodiesel pur, la puissance du moteur baisse de 5% tandis que la consommation de carburant augmente de 8%. Ceci est, pour la majeure partie, la conséquence de la faible densité énergétique du carburant biodiesel. La plus grande viscosité, densité, vitesse du son et le module d'élasticité du carburant biodiesel exercent une influence sur le début prématuré de l'injection, et par conséquent sur un plus grand taux d'émission NOx au cours de la presque totalité des régimes de fonctionnement du moteur. A l'inverse, les émissions de suie, de CO et de HC non brûlé sont plus faibles, essentiellement à cause de la teneur plus grande en oxygène dans le carburant biodiesel. Il apparaît clairement que la diminution de toutes les émissions nocives d'un moteur diesel fonctionnant au biodiesel nécessite des modifications au niveau du moteur.
Les analyses ont montré qu'il fallait surtout apporter des changements au niveau du réglage de l'angle statique de commencement d'injection dans les moteurs MAN. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec le carburant biodiesel, lorsqu'un début d'injection plus tardif est assuré grâce à la diminution de l'angle statique d'injection. A l'aide du test ESC, les chercheurs ont ainsi atteint une diminution de 40% des émissions de CO et de HC non brûlés, de 25% celles d'Oxydes d'azote, de 50% celles de suie, et de 75% celles de particules autres.
Dans le cadre de MOBILIS, un atelier, un séminaire national et une conférence internationale, "Alternative Fuels 2008", ont été organisés à Maribor. Différents carburants alternatifs y ont été étudiés sous des angles divers, de la transformation des matières premières, à la production de biocarburants, leur évaluation et utilisation pratique. Les résultats de l'institut de recherche ont été publiés dans les revues scientifiques internationales. L'institut a d'ores et déjà été invité par les partenaires européens à s'associer à un nouveau projet dans le cadre du 7ème Programme Cadre. L'objectif de ce nouveau projet est de déterminer les technologies les moins coûteuses pour la production des biocarburants issus de différentes matières premières et en provenance de différents producteurs européens. A cette fin, le laboratoire va optimiser l'unité de commande électronique d'un moteur diesel moderne grâce à un système de commande électronique d'injection de carburant.
Faculté d'ingénierie mécanique de Maribor - Contact : Breda Kegl, chef du Laboratoire sur les moteurs à combustion interne, email : breda.kegl@uni-mb.si, tél : +386 2 220 7732
