Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le gaz naturel est une énergie fossile dont les ressources sont importantes et dont les réserves prouvées augmentent régulièrement. Cette énergie trouve naturellement sa place comme 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.
Après une brève présentation dans cet article 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
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Natural gas is afossil energypresent worldwide in important volume and from which proved resources are increasing day after day. This energy is used obviously asfuel for industrial application as well as fuel for transportation. Whatever its application, this hydrocarbon fuel shows interesting properties that make itan interesting alternative in the context of energy diversification as well as for completing the offer to conventional fuels.
After a brief introduction of natural gas as a fossil energy source, a description of natural gas in terms of composition and associated properties is made, Then the impact of these properties on the fuel-related expectations of motorists are discussed.
Auteur(s)
-
Richard TILAGONE : Chef du département Moteur IFPEN Lyon - Ingénieur ENSPM, option moteur, et Institut national des sciences appliquées (INSA-Lyon), département Génie mécanique-Construction, France
-
Bertrand LECOINTE : Chef de projet Moteurs à gaz – IFPEN Lyon - Ingénieur ENSPM, option moteur, et Institut national des sciences appliquées (INSA-Rouen), département Énergétique et Propulsion, France
INTRODUCTION
Le gaz naturel est une énergie fossile dont les ressources sont importantes et dont les réserves prouvées augmentent régulièrement. Cette énergie trouve naturellement sa place comme 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 article, divisé en deux parties [BM 2 591] et [BM 2 592], étudie dans cette première partie le gaz naturel en tant que carburant pour moteur à combustion interne pour les véhicules de transport terrestres. Bien que représentant des marchés très importants, les applications marines, stationnaires et cogénération ainsi que l'application ferroviaire ne sont pas abordées, sachant que les technologies évoquées dans cet article sont pour une part importante, similaires à celles utilisées pour ces applications. L'objectif est donc de donner un éclairage suffisamment large pour aborder les principaux éléments nécessaires pour estimer le potentiel de ce carburant gazeux. 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, celle d'en donner les éléments d'appréciation les plus pertinents.
Après une brève présentation du gaz naturel en tant qu'énergie fossile, sa composition et les caractéristiques physico-chimiques qui en découlent seront analysées et confrontées aux attentes des motoristes.
L'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 » [BM 2 592] en tenant compte des contraintes propres à l'utilisation de carburant gazeux sur un véhicule. Les contextes normatifs et fiscaux seront partiellement abordés dans le « Pour en savoir plus ».
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
lean burn | stoechiometric combustion | Energy production | transportation
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2004 par Richard TILAGONE
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Énergies > Ressources énergétiques et stockage > Combustibles fossiles > Gaz naturel – Énergie fossile > Propriétés physico-chimiques
Accueil > Ressources documentaires > Mécanique > Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques > Moteur thermique : alimentation et lubrification > Gaz naturel – Énergie fossile > Propriétés physico-chimiques
Accueil > Ressources documentaires > Ingénierie des transports > Véhicule et mobilité du futur > Carburants et matériaux allégés pour véhicule > Gaz naturel – Énergie fossile > Propriétés physico-chimiques
Cet article fait partie de l’offre
Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
(361 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Analyse des principales caractéristiques
En anglais
3. Propriétés physico-chimiques
Les caractéristiques du gaz naturel sont parfaitement connues et ont été largement décrites dans différents documents produits par GDF SUEZ. 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) dont les spécifications sont en partie dédiées aux caractéristiques de la combustion dans les moteurs à combustion interne, les spécifications concernant le gaz naturel ont initialement été développées pour des utilisations sur brûleurs et fixent les niveaux d'impuretés compatibles avec des aspects logistiques, ou encore le contenu énergétique, mais ne spécifient en rien des caractéristiques liées à l'utilisation comme carburant pour véhicule. Les variations de composition observées compliquent donc 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 nécessite des moyens d'analyse en ligne (chromatographe, par exemple) potentiellement disponibles lors d'essais de caractérisation au banc moteur, mais non accessibles actuellement lors d'une utilisation sur véhicule pour laquelle il faut se contenter d'une caractérisation moyenne du gaz et éventuellement de stratégies de contrôle moteur permettant de s'adapter à ces fluctuations.
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
-
Le pouvoir comburivore, noté V a (sans unité), représente le volume d'air nécessaire pour obtenir une combustion complète d'un volume de gaz donné dans les mêmes conditions thermodynamiques :
![]()
...
...
L'expertise technique et scientifique de référence
TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :
Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.
Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.
de Techniques de l’Ingénieur ! Acheter le module
Cet article fait partie de l’offre
Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
(361 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Propriétés physico-chimiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BP - Statistical review of world energy. - Juin 2013 bp.com/statisticalrevie.
-
(2) - GDF-SUEZ - Combustibles gazeux et principes de la combustion. - BT104, janv. 1993.
-
(3) - KUBESH (J.), KING (S.), LISS (W.) - Effect of gas composition on octane number of natural gas fuels. - SAE Technical Paper 922359, doi:10.4271/922359 (1992).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/
HAUT DE PAGE
NF EN ISO 13686 (08-13), Gaz naturel. Désignation de la qualité.
NF EN ISO 5164 (12-05), Produits pétroliers – Détermination des caractéristiques antidétonantes des carburants pour moteurs automobile...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
(361 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
(361 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
