Les carburants

- Un Carburant : essence, GPL , gazole ;

- Un Comburant : air.

Bon l'air... tout le monde sait ce que c'est et ce n'est pas le sujet de ce dossier. En revanche, les carburants que nous utilisons tous les jours sont eux particulièrement flous dans notre conception de bouinou GTIste (enfin peut être pas pour d'autres). Je ne veux pas rentrer dans des détails particulièrement compliquées, mais vous saurez qu'ici vous pourrez trouver les différentes caractéristiques de ce qui nous coûte encore plus cher que le véhicule lui-même.

Chaque carburant utilisé en automobile (essence , GPL et gazole) est composé :

- D’un mélange d’hydrocarbures (97 à 98%) : Composants chimiques formés de 2 corps simples : Carbone (C) ; Hydrogène (H).

De résidus, d’impuretés et d’additifs (2 à 3%) :

- Eau ;
- Soufre ;
- Plomb ; (quoique dans le sans plomb, il est remplacé par du Benzène afin de respecter les normes anti pollution)
- Alcool, …

Alors dans tout ça, car ça fait du monde au balcon de nos injecteurs, occupons nous des hydrocarbures, la base détonante de nos moteurs. Voici comment tout ceci est fabriqué, dans une usine de raffinage à partir du pétrole brut:

L'essence est produite à partir du pétrole brut par raffinage. C'est un mélange d'hydrocarbures qui comptent de 4 à 7 atomes de carbone.
- r= 0,72 à 0,78 Kg/dm3 à 15°C ;
- Très volatile (hydrocarbures légers) : T° d'ébullition -30 à 190°C.

Le gazole est produit à partir du pétrole brut par raffinage. C'est un mélange d'hydrocarbures qui comptent de 12 à 22 atomes de carbone.
- r= 0,82 à 0,85 Kg/dm3 à 15°C ;
- Peu volatile (hydrocarbures lourds) : T° d'ébullition -180 à 360°C.

Le Gaz pétrole liquéfié (GPL-c) est produit à partir du pétrole brut ou par purification du gaz naturel. Les 2 principaux hydrocarbures qui composent le GPL-c sont :
- Le Butane C4H10
- Le Propane C3H8

Bien entendu, il y a bien d'autre types de carburant, ils font appel à des composants qui n'engendreront que très peu de pollution atmosphérique, voici les 3 principaux:

Carburant naturel à base de Méthane et de C02 qui offre de bonnes performances moteur mais qui pose des problèmes de sécurité (explosion en cas de fuite) et de stockage (600 bars).

Carburant (Alcool) produit à partir du bois qui offre de bonnes performances moteur mais qui pose 2 problèmes majeurs :

- L'alcool nécessite une chaleur assez important pour être vaporisée => problèmes à froid ;

- Il fournit moins d'énergie que les 3 autres carburants => Consommation élevée.

Carburant (Alcool) produit à partir de céréales qui offre les mêmes avantages et inconvénients que le Méthanol.

Tous ces carburants, c'est bien beau, mais la question primordiale pour nous qui sommes penchés sur nos véhicules à nous demander ce qui se passe d'intéressant au niveau du moteur, c'est comment quantifier et qualifier ces différents carburants qui jusque là ne diffèrent que de leur composition chimique. Voici ci dessous les points les plus importants à retenir!

"Mince, je vais enfin comprendre ce que c'est que ce charabia" dites-vous? Eh bien oui! L'indice d'octane (pour l'essence et le GPL-c) et l'indice de cétane (pour le gazole) sont des caractéristiques importantes des carburants. Ils déterminent le comportement du carburant pendant la combustion, les réglages et performances du moteur.

L'indice d'octane (Io) est un nombre qui caractérise le délai d'inflammation du carburant ou dai (essence et GPL-c). Plus l'indice d'octane est élevé, plus le délai d'inflammation est élevé : « le carburant résiste bien à la détonation ».
- Io élevé => dai élevé : Combustion contrôlée ;
- Io faible => dai faible : Combustions incontrôlées possibles « Cliquetis » (voir plus bas merci)

Il existe 2 types d'indice d'octane :

- L'indice d'octane RON (indice Recherche) : Indice d'octane déterminé dans des conditions d'essais très éloignées de la réalité de fonctionnement des moteurs thermiques.
- L'indice d'octane MON (indice Moteur) : indice d'octane déterminé dans des conditions plus proche de la réalité de fonctionnement des moteurs. L'indice d'octane moteur est inférieur d'environ 10 points à l'indice recherche.

L'indice de cétane (Ic) est un nombre qui caractérise la capacité du gazole à s'enflammer rapidement après avoir atteint la température d'auto inflammation. Pour assurer un bon déroulement de la combustion dans le moteur Diesel (contraintes mécaniques et thermiques modérées, bruit modéré), il faut un indice de Cétane élevé.
- Ic élevé => dai faible => Moteur peu bruyant, contraintes modérées ;
- Ic faible => dai élevé => Moteur bruyant, contraintes élevées (longévité moteur réduite).

Enfin les véritables paramètres à prendre en compte sont:

La température d'auto inflammation d'un carburant est la température à laquelle le mélange carburant - comburant s'enflamme de lui-même.
- Super, Super sans plomb : 450°C ;
- Gazole : 250°C ;

A partir de l'instant où le mélange gazeux (carburant - comburant) est porté à la température d'auto inflammation, le mélange ne s'enflamme pas instantanément. Le délai d'auto inflammation est le temps qui sépare le moment où la température d'auto inflammation est atteinte et le début de la combustion.

La Capacité calorifique d'un carburant est la quantité de chaleur que petit fournir un Kg de ce carburant pendant la combustion. Cette grandeur est appelée PCI ( Pouvoir Calorifique Inférieur).
- PCI de l'essence (super, super sans plomb) :42700 kJ/kg ;
- PCI du Gazole :42600 kJ/kg ;
- PCI du GPL-c :45800 kJ/kg.

Ici (je rappelle bien ici dans le cadre du sujet), le cliquetis est la combustion incontrôlée du mélange carburant / comburant la plus fréquente et la plus destructrice (destruction rapide du piston, des soupapes, …). Le cliquetis est l'explosion d'une partie de la masse de mélange, qui pendant la combustion, n'a pas encore été atteint par le front de flamme. Il résulte du cliquetis une augmentation très brutale de la pression et de la température locales suivie d'une onde de choc (vibrations) très importante. Alors à vous de voire pour le SP95 ou le SP98...

Wilo