Présentation
Auteur(s)
-
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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En prenant en compte les contraintes propres à l’utilisation d’un carburant gazeux, cet article, qui présente l’analyse des différentes approches technologiques aujourd’hui mises en œuvre et des pistes d’évolution, constitue une suite logique de l’article Gaz naturel- Énergie fossile « Gaz naturel. Énergie fossile ».
La position du gaz naturel vis-à-vis de la pollution atmosphérique et les contraintes propres du moteur fonctionnant au gaz naturel sont abordées ici, ainsi que l’impact des variations de caractéristiques de ce carburant sur le contrôle de la combustion et le post-traitement des émissions polluantes. La problématique du stockage est également partiellement évoquée.
Cet article propose aussi un panorama actuel sur les différentes approches et technologies commercialisées.
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- Version courante de janv. 2015 par Richard TILAGONE, Bertrand LECOINTE
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Contraintes propres du moteur à gaz naturel1. Le gaz naturel dans le contexte de la pollution atmosphérique
La pollution atmosphérique est un phénomène très complexe, d’une importance stratégique qui polarise aujourd’hui des organisations mondiales, européennes, les milieux scientifiques, ministériels, politiques. Évoquer la pollution atmosphérique en quelques pages est forcément réducteur, mais l’importance du transport et de la mobilité dans nos sociétés modernes et l’accroissement de la consommation énergétique assurée majoritairement par les ressources pétrolières ont un impact direct sur les technologies à employer pour les véhicules urbains.
1.1 Réduction des émissions de polluants
Une partie des polluants émis par les véhicules de transport est depuis longtemps réglementée (cf. ). Les niveaux des normes actuelles et futures sont tels que pour ces quatre polluants, à savoir oxydes d’azote (NOx ), hydrocarbures imbrûlés (THC), oxyde de carbone (CO) et particules solides (PM), la réduction des émissions globales à attendre dans les prochaines années sera de moindre importance, les normes actuelles ayant, en effet, un niveau proche de l’asymptote (figure 1). L’homogénéisation du parc de véhicules en circulation, toujours très hétérogène en termes de niveaux d’émissions, constitue donc le plus gros potentiel de réduction des émissions.
Le respect de ces normes a nécessité de la part des constructeurs, des équipementiers, des pétroliers, des gaziers et des instituts de recherche, des efforts considérables de telle sorte que l’adéquation moteur/carburant reste optimale au fur et à mesure de l’évolution technologique des moteurs. Les carburants liquides classiques issus de la filière pétrolière ont pu satisfaire jusqu’à présent toutes les exigences requises avec, de surcroît, des atouts pérennes particulièrement bien adaptés au transport : forte densité énergétique, réseau de distribution performant.
Cependant, le respect des normes devient davantage une condition sine qua non au développement du transport routier, qu’une fin en soi. Les récentes prises de...
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