CARBURANTS

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Les essences

Les essences alimentent les moteurs d'automobile à allumage commandé par étincelle dits, de façon impropre, « à explosion ». À cette catégorie se rattachent le GPL et des produits à usages spéciaux alimentant notamment les motocycles, les avions munis de moteur à piston, les voitures de compétition.

Les essences sont utilisées en quantité massive dans le monde entier, avec des consommations annuelles de l'ordre de 385 millions de tonnes (Mt) aux États-Unis, 113 Mt en Europe dont 12 Mt en France.

Les États-Unis consomment deux fois plus d'essences en masse que de gazole. En revanche, en France, où les véhicules Diesel sont très largement diffusés, la situation est complètement inversée puisque la consommation de gazole est supérieure à 30 Mt et le rapport essences/gazole est maintenant inférieur à 0,40.

Les différents types d'essences présentent généralement des caractéristiques physiques proches les unes des autres, mais diffèrent par leur composition chimique et leur teneur en additifs.

Propriétés physiques

La masse volumique des essences fait l'objet d'un encadrement précis puisque, pour l'Eurosuper, distribué partout en Europe, elle doit être comprise entre 0,720 et 0,775 kg/l à 15 0C.

Le respect de cet intervalle est nécessaire pour une utilisation satisfaisante du véhicule. En effet, les constructeurs automobiles en tiennent compte lors de la mise au point des systèmes d'alimentation du moteur et choisissent, en conséquence, les débits des différents organes mécaniques (injecteurs, pompe, etc.). Lors de l'utilisation réelle, une variation trop importante de masse volumique entre différents approvisionnements pourrait perturber les réglages, surtout dans les conditions de fonctionnement où la régulation est difficile (démarrage, mise en action c'est-à-dire fonctionnement du véhicule pendant les premiers kilomètres, accélération).

La volatilité des essences doit également être soigneusement contrôlée, afin d'obtenir à la fois un fonctionnement satisfaisant du véhicule et une réduction d'émission d'hydrocarbures par évaporation. Elle est définie, d'une part, par la pression de vapeur, et, d'autre part, par la courbe de distillation.

La pression de vapeur d'une essence (dite pression de vapeur Reid ou PVR) correspond à la pression créée par le passage à l'état gazeux des constituants les plus volatils dans une enceinte fermée – le réservoir – à une température donnée. Elle est généralement déterminée à 37,8 0C – c'est-à-dire à 100 0F (degrés Farenheit) – et s'exprime en valeurs relatives, à partir de la pression atmosphérique. Elle est comprise, selon les pays et les saisons, entre 450 et 1 000 hectopascals (hPa).

La courbe de distillation d'une essence représente quant à elle la fraction évaporée en volume, à pression atmosphérique, en fonction de la température. Le plus souvent, on définit quelques repères sur cette courbe : point initial (P.I.), point final (P.F.), fractions évaporées en pourcentage (volume) à 70 0C, 100 0C, 150 0C, désignées par les sigles E 70, E 100, E 150 (E pour évaporées).

Une volatilité minimale (pression de vapeur et repères sur la courbe de distillation) est nécessaire, surtout en période d'hiver, pour permettre le démarrage du véhicule et obtenir un fonctionnement satisfaisant. Inversement, par temps chaud, il faut limiter la volatilité pour éviter des phénomènes d'évaporation intempestive (percolation, zones de carburants gazeux, émissions par évaporation) et minimiser les rejets d'hydrocarbures légers dans l'atmosphère.

Ces contraintes sont prises en compte dans la fixation des spécifications de la volatilité des essences en Europe (tabl. 1). Par exemple, pour l'Eurosuper, six classes de volatilité sont définies en Europe. Chaque pays choisit celles qui sont les mieux adaptées à ses particularités climatiques et les utilise selon les saisons (été, automne-printemps, hiver).

Spécifications des essences de type Eurosuper

Tableau : Spécifications des essences de type Eurosuper

tabl..1 - En Europe, 6 classes de volatilité d'essence de type Eurosuper sont définies (norme EN228). Chaque État choisit dans ces classes celles qui correspondent le mieux à ses spécificités climatiques. Ainsi, la France a retenu les classes A, D et D1 (D et D1 étant identiques à... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Une dernière caractéristique de la volatilité des essences est le point final de distillation qui ne doit pas être trop élevé (210 0C au maximum), afin de limiter la formation de dépôts à l'intérieur du moteur, résultant d'une combustion incomplète.

Propriétés thermiques

Dans ce domaine, la caractéristique la plus importante des essences est le pouvoir calorifique qui exprime la quantité d'énergie disponible par unité de masse ou de volume de carburant. On s'intéresse surt [...]

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Spécifications des essences de type Eurosuper

Spécifications des essences de type Eurosuper
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Indices d'octane des essences en Europe

Indices d'octane des essences en Europe
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Indices d'octane RON et MON des constituants des essences

Indices d'octane RON et MON des constituants des essences
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Composition moyenne des essences

Composition moyenne des essences
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Écrit par :

  • : ingénieur E.N.S.P.M. (École nationale supérieure du pétrole et des moteurs), ancien chef du département Biotechnologie et chimie de la biomasse à l'Institut français du pétrole, consultant
  • : ancien coordonnateur carburants à l'Institut français du pétrole, ancien professeur à l'École nationale supérieure du pétrole et des moteurs, docteur ès sciences de l'université de Louvain
  • : chef de département à l'Institut français du pétrole

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Pour citer l’article

Daniel BALLERINI, Jean-Claude GUIBET, Xavier MONTAGNE, « CARBURANTS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/carburants/