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RÉSUMÉ
Les gazoles représentent aujourd'hui plus des deux tiers des carburants routiers vendus en raison d'une très forte diésélisation du parc en France. La situation n'est pas aussi nette dans toute l'Europe mais l'accroissement des ventes de véhicules Diesel est toujours élevée, ce dans un contexte de réduction des émissions de CO2 des véhicules. Cet article s'attache à préciser tous les enjeux des évolutions nécessaires de la formulation des gazoles, en mettant l'accent sur les paramètres clés et sur les évolutions attendues de formulation, notamment liées à l'incorporation systématiques de biocarburants. Il traite également des autres distillats moyens utilisés sur des moteurs diesels plus rustiques, et il présente pour finir une partie importante sur les Jets-Fuels, carburants pour l'aéronautique commerciale, qui seront confrontés à de grosses évolutions dans les années à venir.
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Xavier MONTAGNE : Docteur en Sciences pétrolières, habilité à diriger des recherches - Directeur adjoint de la direction scientifique d'IFP Énergies nouvelles - Expert carburants – biocarburants - Professeur à l'École nationale supérieure du pétrole et des moteurs, IFP School - Chevalier dans l'ordre des Palmes Académiques
INTRODUCTION
Un premier dossier [BE 8 543] sur les carburants liquides a permis de présenter les caractéristiques générales et les grands enjeux d'aujourd'hui et de demain.
Le deuxième dossier [BE 8 544] est entièrement consacré aux essences et carburants dédiés aux moteurs à allumage commandé.
Ce troisième dossier [BE 8 545] est consacré aux carburants pour moteurs diesel et autres distillats moyens, en y incluant les jets fuels, carburants qui prennent une importance nettement plus grande aujourd'hui. Les gazoles ont subi une très grande évolution au cours de ces dernières années, et cela en raison :
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du besoin de réduire très significativement les rejets d'émissions de polluants, notamment NOx et particules ;
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d'un très fort accroissement des ventes de véhicules particuliers à moteur Diesel.
Cette situation déséquilibre fortement le marché des carburants : se pose alors la problématique de la formulation, des caractéristiques essentielles et des bases alternatives.
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- Version archivée 1 de avr. 1998 par Jean-Claude GUIBET
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1. Carburants pour moteurs Diesel
Dans cette catégorie se classent :
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le gazole utilisé sur route, dans les voitures particulières à moteur Diesel, les véhicules utilitaires de toute taille, depuis la camionnette jusqu'au camion gros porteur ;
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des produits proches du gazole (fioul domestique ou FOD, gazole pêche, diesel marine léger), mais réservés à des usages spéciaux (tracteurs et machines agricoles, engins de travaux publics, bateaux de faible tonnage…) ;
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les carburants « marine », qui sont, en réalité, différentes variétés de fiouls lourds, alimentant les très gros moteurs Diesel installés sur les navires.
Notons que le FOD vient de se faire remplacer (en 2011) par le gazole non routier ou GnR, gazole routier qui dispose de la fiscalité du FOD.
1.1 Gazole
Toutes les propriétés demandées au gazole se justifient par les caractéristiques du cycle Diesel :
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le mode d'introduction du carburant par injection sous haute pression ;
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le déclenchement de la combustion grâce à une auto-inflammation en milieu hétérogène ;
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le réglage de la puissance par modification du débit de gazole introduit dans une même quantité d'air.
Par ailleurs, les critères de qualité requis pour le gazole sont largement tributaires des conditions climatiques. C'est pourquoi la réglementation européenne (norme EN 590) établit une distinction (tableaux 1 et 2) entre les zones dites à climat tempéré (du Portugal aux Pays-Bas) et les zones appelées « arctiques », plus précisément les pays scandinaves.
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La masse volumique, la volatilité, la viscosité, le pouvoir lubrifiant et le comportement à basse température constituent les caractéristiques physiques essentielles du gazole, à prendre en compte pour obtenir un fonctionnement satisfaisant du moteur.
En Europe, la masse volumique du gazole à 15 oC doit...
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Carburants pour moteurs Diesel
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ALANDER (T.J.A.), LESKINEN (A.P.), RAUNEMAA (T.M.), Rantanen (L.) - Characterization of diesel particles: Effects of fuel reformulation, exhaust aftertreatment, and engine operation on particle carbon composition and volatility. - Environmental Science & Technology 38 (9) : 2707-2714 (2004).
-
(2) - ALSEDA (D.), MONTAGNE (X.), DAGAUT (P.) - Homogeneous charge compression ignition : formulation effect of a diesel fuel on the initiation and the combustion. Potential of acetals impact on a diesel base fuel. - 8th ICE - International Conference on Engine for Automobile, Capri, Italy, 16-20 september 2007 SAE 2007-24-0018 (2007).
-
(3) - ALSEDA (D.), MONTAGNE (X.), DAGAUT (P.) - Homogeneous Charge Compression Ignition: Formulation effect of a Diesel fuel on the initiation and the combustion potential of olefin impact in a Diesel base fuel. - Oil & Gas Science and Technology-revue de l'Institut francais du pétrole 63 (4) : 419-432 (2008).
-
(4) - BARRERE-TRICCA (C.), MONTAGNE (X.) - Agrocarburants : de quoi parle-t-on ? quelles filières ? quels procédés ? quelles applications ? - ATEE Association technique energie environnement réunion d'information et d'échanges, Agrocarburants : virage ou mirage ?, La Rochelle, France, 5 mai 2009 (2009).
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...
ANNEXES
Compatibilité carburant des véhicules en service http://www.service-public.fr/actualités
Réglementation européenne http://ec.europa.eu/environnement/r/transport/fuel.htm
Total http://www.total.fr
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Congrès SIA sur les carburants http://www.sia.fr
Congrès THIESEL organisé par le CMT tous les 2 ans http://www.upv.es/noticias-upv/ http://www.cmt.upv.es
SAE Fuels and lubs http://www.sal.org/congress
European Biomass to power http://biomass-events.com/european-biomass-to-power-oSG.html
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