Présentation
Auteur(s)
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Richard TILAGONE : Chef de projet « Moteurs à gaz » - Institut français du pétrole Ingénieur ENSPM, option Moteur et Institut national des sciences appliquées (INSA‐Lyon), Département génie mécanique construction
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le gaz naturel est à la fois une énergie fossile dont les ressources sont importantes et un carburant pour les applications industrielles et le transport. Quel que soit son champ d’application, cet hydrocarbure présente des avantages spécifiques qui en font une alternative stratégique tant pour une recherche de diversification énergétique viable, que pour élargir l’offre que constituent les carburants liquides conventionnels.
Cet exposé divisé en deux parties étudie ici le gaz naturel en tant que carburant pour les véhicules de transport terrestres. L’objectif est de donner un éclairage suffisamment large pour aborder les principaux éléments nécessaires à estimer le potentiel de ce gaz. Par souci d’honnêteté, les avantages et les inconvénients ont été systématiquement présentés, cet article n’ayant pas pour vocation la promotion de la filière du gaz naturel véhicule, même s’il y contribue, mais, encore une fois, d’en donner les éléments d’appréciation les plus pertinents.
Après une brève présentation dans ce fascicule du gaz naturel en tant qu’énergie fossile, la composition du gaz naturel et les caractéristiques physico-chimiques qui en découlent seront analysées et confrontées aux attentes des motoristes.
Une analyse des différentes approches technologiques aujourd’hui mises en œuvre et des pistes d’évolution est ensuite présentée dans l’article Gaz naturel- Carburant pour véhicule en tenant compte des contraintes propres à l’utilisation de carburant gazeux sur un véhicule. Les contextes normatifs et fiscaux seront partiellement abordés en documentation.
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- Version courante de juil. 2014 par Richard TILAGONE, Bertrand LECOINTE
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Analyse des principales caractéristiques3. Propriétés physico-chimiques
Les caractéristiques du gaz naturel sont parfaitement connues et ont été largement décrites dans différents documents produits par Gaz de France. Le lecteur pourra par exemple se reporter à la référence .
Compte tenu des variations importantes de composition, il y a autant de caractéristiques différentes qu’il y a de gaz naturels. Par rapport aux carburants liquides (essence et gazole), ces variations compliquent sensiblement la tâche du motoriste qui a besoin de connaître la composition et les caractéristiques du gaz naturel consommé par le moteur. Cette démarche indispensable pour des essais de caractérisation au banc moteur nécessite des moyens d’analyse en ligne (chromatographe, par exemple) donnant la composition du gaz naturel consommé au moment des essais. À partir de cette composition, il est possible d’en obtenir facilement, par calcul, les caractéristiques.
De plus, la plupart de ces caractéristiques sont définies par rapport à des références volumiques, ce qui les rend moins faciles à exploiter pour ceux qui sont sensibles aux valeurs massiques. Il est cependant simple d’établir les relations entre les caractéristiques volumiques et les caractéristiques massiques.
3.1 Pouvoir comburivore et rapport air-fuel stœchiométrique
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Le pouvoir comburivore, noté Va (sans unité), représente le volume d’air nécessaire pour obtenir une combustion complète d’un volume de gaz donné dans les mêmes conditions thermodynamiques :
![]()
Les conditions dites « normales » constituent le plus souvent la référence. La pression normale est par définition égale à 101 325 Pa, la température normale est égale à 273,15 K.
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L’équivalent massique du pouvoir comburivore est le rapport air/fuel stœchiométrique, noté RAFST, qui représente...
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