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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Conclusion4. Analyse des principales caractéristiques
Les caractéristiques calculées à partir de la chromatographie d’un gaz naturel assez représentatif d’un gaz de type « H », sont comparées à celles d’un Eurosuper classiquement distribué en station-service (tableau 2). La prise en compte des caractéristiques d’un gaz de type « B », au lieu d’un gaz de type « H », ne modifierait pas les tendances dégagées par cette comparaison avec une essence.
Si des différences significatives apparaissent entre un gaz naturel et un Eurosuper, il semble important de signaler, dès à présent, que le gaz naturel peut s’utiliser sur une base moteur à « allumage commandé », l’adaptation du système d’injection (du réservoir aux injecteurs) pouvant constituer a minima la seule évolution indispensable. L’exploitation maximale du potentiel qu’offre le gaz naturel nécessite des adaptations plus fondamentales (taux de compression, calage de distribution, système d’allumage, cartographies, post-traitement, turbocompresseur...), sachant que toutes les évolutions technologiques actuellement disponibles sur les bases du moteur à essence sont a priori compatibles, ou peuvent être adaptées au gaz naturel, le système d’injection restant, dans certains cas, le point limitant (base « injection directe essence » IDE, par exemple).
par cartographie (jargon de motoriste), il faut comprendre des réglages « moteur » optimaux (avance à l’allumage, avance à l’injection, richesse...) qui tiennent compte du potentiel du carburant utilisé. Donc, si l’on souhaite exploiter davantage le potentiel du gaz naturel, il faut régler le moteur différemment (par rapport aux réglages optimaux pour l’essence).
La comparaison du tableau 2 appelle les commentaires suivants.
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Le méthane étant l’espèce majoritaire entrant dans la composition du gaz naturel, les caractéristiques d’un gaz naturel sont donc évidemment assez proches de celles du méthane, les différences tenant essentiellement à la présence d’inertes et d’alcanes de plus longues chaînes.
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Le gaz naturel est un mélange dont le point de liquéfaction à pression atmosphérique est atteint pour une température voisine...
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