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Auteur(s)
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Jean-Louis MAGNET : Attaché à la direction technique SEMT PIELSTICK Professeur associé au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM)
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Georges DESCOMBES : Maître de conférences au Conservatoire national des arts et métiers Chercheur au CNAM et au Laboratoire de mécanique physique de l’Université Pierre-et-Marie-Curie Paris 6
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les vagues répétées de pollution au cours de l’été 1997 ont traduit la qualité médiocre de l’air en atmosphère surchauffée et l’impact du transport routier a donné lieu à une hypermédiatisation souvent approximative, voire contradictoire. Il n’est néanmoins plus à démontrer, dans ce phénomène récurrent d’émissions de nuisances, que ce problème s’inscrit dans un contexte environnemental de santé publique.
L’expérience montre que c’est en milieu urbain que des mesures doivent être privilégiées pour infléchir, à échéance rapprochée et de manière significative, les effets néfastes qui résultent d’une surconcentration de véhicules en terme de pollution atmosphérique et de bruit. Parmi la panoplie des stratégies alternatives aux carburants liquides usuels, l’utilisation des carburants gazeux de type gaz naturel et gaz de pétrole liquéfié constitue une réponse écologique adaptée aux utilisations captives et urbaines des flottes de véhicules.
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Gaz de pétrole liquéfié carburant (GPLc)
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1. Généralités
1.1 Contexte environnemental
Les réserves mondiales connues de gaz naturel sont du même ordre de grandeur et géographiquement mieux diversifiées que celles du pétrole. L’emploi du gaz comme carburant alternatif des moteurs s’est initialement développé dans les régions disposant de ressources naturelles, mais son utilisation qui demeure très dépendante des incitations fiscales est très inégalement répartie selon les pays. En Europe, l’Italie et le Bénélux concentrent à eux seuls la part la plus importante du parc automobile européen, et le nombre estimé de moteurs stationnaires et de propulsion fonctionnant au gaz dans le monde est supérieur à quatre millions d’unités.
Le gaz fait l’objet d’un regain d’intérêt dans la mesure où il s’agit d’un carburant propre, dont la réaction de combustion dans l’air se traduit par des émissions minimisées, à l’échappement du moteur, par rapport aux hydrocarbures liquides conventionnels. L’emploi de ce carburant alternatif sous forme de gaz de pétrole liquéfié carburant (GPLc) comme de gaz naturel carburant (GNc) ou pour moteurs industriels constitue donc une réponse environnementale adaptée aux impératifs de dépollution, en milieu urbain en particulier.
C’est le savant C. Huygens (1629-1695) qui a conçu et réalisé le précurseur du moteur à combustion interne, sous la forme d’un canon à poudre, en collaboration avec son assistant D. Papin, auquel un hommage solennel a été rendu en 1994 lors de la célébration du bicentenaire du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM).
En 1801, Ph. Lebon [78] imagine un moteur alimenté en air et en gaz par deux pompes au sein d’un capsulisme sans compression préalable et à allumage électrique ; Hugon reprend les travaux de Lebon en 1859. J.E. Lenoir [79] dépose un brevet de moteur à gaz en 1860 et réalise une dizaine de moteurs à gaz monocylindres à deux temps sans compression préalable. Des essais officiels sont conduits au CNAM sous la direction du professeur Tresca.
L’élaboration des concepts thermodynamiques, développés par les réflexions visionnaires du savant français S. Carnot [13] en 1824, ouvre la voie à une approche scientifique complètement novatrice. A. Beau de Rochas (1815-1893) [6] établit la théorie du moteur à quatre temps...
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