CARBURANTS

Le gazole

Toutes les propriétés demandées au gazole se justifient par les caractéristiques spécifiques du moteur Diesel. Celui-ci aspire non pas un mélange air-carburant, comme dans le cas du moteur à essence, mais de l'air seul et le comprime fortement, provoquant ainsi son échauffement. À la fin de la phase de compression, le gazole, dosé par la pompe d'injection, est pulvérisé sous très haute pression (plus de 100 mégapascals) dans la chambre de combustion ; là, il est vaporisé et mélangé à l'air comprimé. La combustion naît par auto-inflammation dans une ou plusieurs zones de la chambre où sont réunies les conditions de température et de pression ainsi que les concentrations nécessaires au déclenchement du processus.

Contrairement aux moteurs à essence, le réglage de la puissance s'effectue non plus en modifiant, par un simple vannage, la quantité d'un mélange air-carburant de composition fixe, mais en ajustant le débit de carburant introduit dans un volume fixe d'air. Ces différentes particularités confèrent au moteur Diesel un bien meilleur rendement ; en revanche, sa puissance spécifique est limitée ; ce handicap est surmonté par une admission d'air sous pression (suralimentation) dans les moteurs dits « Diesel turbo ».

Propriétés physiques

Elles diffèrent quelque peu selon la zone d'utilisation en fonction des conditions climatiques. On distingue en effet les pays à climat tempéré comme la France, et ceux à climat « arctique » qui, en fait, englobent toutes les régions scandinaves.

La masse volumique du gazole doit être comprise entre 0,820 et 0,845 kg/l à 15 ⁰C dans les pays tempérés, entre 0,800 et 0,845 kg/l dans les pays arctiques.

La fixation d'une valeur minimale de masse volumique se justifie par le souci d'obtenir une puissance suffisante pour le moteur, au moyen d'une pompe d'injection dont le réglage de débit s'effectue en volume ; plus la masse volumique du gazole est élevée, plus la quantité d'énergie délivrée à pleine puissance est importante. Par ailleurs, on impose une limite maximale à la masse volumique, afin de réduire les émissions de certains polluants et d'éviter la formation de fumées noires, à pleine puissance.

Tout comme l'essence, le gazole doit respecter des critères de volatilité minimale et maximale. Ainsi, en France, la fraction évaporée à 250 ⁰C (E 250) doit être inférieure à 65 p. 100 (volume) et les fractions évaporées à 350 ⁰C (E 350) et 370 ⁰C (E 370) supérieures respectivement à 85 p. 100 et 95 p. 100 (volume). Le gazole présente une volatilité très inférieure à celle des essences et, de ce fait, ne subit pratiquement pas de perte par évaporation, ce qui constitue un sérieux avantage sur le plan environnemental.

L'extrême précision mécanique de la pompe d'injection des moteurs Diesel implique également, pour le gazole, des caractéristiques bien spécifiques de viscosité. Celle-ci doit être comprise entre 2 et 4,5 mm²/s, à 40 ⁰C, dans les pays à climat tempéré ; des valeurs plus basses (entre 1,2 et 4 mm²/s) sont admises dans les régions scandinaves.

Le gazole doit traverser un filtre à mailles très fines (quelques micromètres) avant de pénétrer dans la pompe d'injection dont le fonctionnement risquerait d'être perturbé par des impuretés et des particules solides en suspension dans le liquide.

Or certains hydrocarbures paraffiniques entrant dans la constitution du gazole peuvent cristalliser partiellement à basse température et colmater le filtre, ce qui provoque une immobilisation complète du véhicule.

Il faut donc surveiller et contrôler efficacement la fluidité et la limpidité à froid du gazole. Plusieurs caractéristiques sont prises en compte : le point de trouble, le point d'écoulement et la température limite de filtrabilité. Cette dernière,[...]

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Écrit par

Daniel BALLERINI : 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
Jean-Claude GUIBET : 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
Xavier MONTAGNE : chef de département à l'Institut français du pétrole

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Pour citer cet article

Daniel BALLERINI, Jean-Claude GUIBET, Xavier MONTAGNE, « CARBURANTS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« CARBURANTS ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « CARBURANTS », Consulté le ,

Médias

Spécifications des essences de type Eurosuper

Encyclopædia Universalis France

Indices d'octane des essences en Europe

Encyclopædia Universalis France

Indices d'octane RON et MON des constituants des essences

Encyclopædia Universalis France

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