Comprendre l’essence

Printemps 2012

L’essence est utilisée depuis plusieurs années pour faire fonctionner les moteurs à combustion. Le carburant est de l’énergie et le moteur, autant qu’il le puisse, convertit cette énergie en mouvement de rotation du vilebrequin. L’essence, au fil des ans, a changé de façon significative et certaines informations dans le marché ne sont pas très exactes.

L’essence est composée de plusieurs groupes de composés. Il y a des types ou des familles précises de composés nécessaires afin que le carburant se comporte d’une certaine façon et livre l’énergie nécessaire au moteur. Le but de cette présentation n’est pas de faire de vous un chimiste, mais plutôt d’expliquer en de simples termes ce qui compose les carburants, comment manipuler et entreposer convenablement le carburant, ainsi que vous renseigner sur les nouveaux carburants d’aujourd’hui.

Commençons par le début. Le pétrole brut est retiré de la terre et raffiné. Ce processus chauffe le pétrole brut jusqu’à ce que ses composantes se vaporisent. Souvenez-vous de vos cours de chimie et de physique à l’école : qu’est-ce qu’il fallait ajouter aux liquides pour qu’ils se vaporisent? De la chaleur. Branchez la bouilloire ou placez une casserole remplie d’eau sur la cuisinière puis chauffez et, autour de 100 °C, l’eau commence à changer d’état et se transforme en vapeur. Le pétrole brut se comporte de la même façon si on le chauffe. Des composés différents se vaporisent à différentes températures et les composés sont capturés et refroidis, créant la base de différents carburants comme la gazoline, le diesel, le naphta et le kérosène. Plusieurs autres composés sont aussi capturés et utilisés dans les polymères, les plastiques et d’autres produits chimiques utilisés dans l’industrie et dans d’autres parties de nos vies.

C’est une explication simplifiée du processus de raffinage. Après le raffinage, le développement du carburant se poursuit afin d’obtenir les propriétés requises pour les moteurs d’aujourd’hui.

L’essence est constituée de 350 composés mélangés ensemble. L’octane est un composé spécifique de l’essence et ne devrait pas être confondu avec l’indice d’octane ou son classement. L’indice d’octane quantifie ou classe l’habileté du carburant ou d’un composé du carburant à résister à l’auto-allumage, ou en des termes plus simples, son habileté à résister à la combustion. Il peut sembler contre-productif d’empêcher le carburant de brûler facilement. Par contre, pensez à ceci : l’essence doit s’allumer précisément au bon moment dans la chambre de combustion pour que le moteur en tire le maximum d’énergie. Dans un moteur deux-temps qui tourne à 12 000 révolutions par minute, la bougie doit allumer du carburant environ 200 fois par seconde. Si l’allumage du carburant n’est pas contrôlé, l’essence s’enflammera parce qu’elle est trop volatile ou brûle trop facilement. Ces conditions sont appelées détonation ou préallumage, deux conditions qui peuvent détruire un moteur deux-temps. Les composés avec un haut indice d’octane, comme l’octane lui-même, sont responsables d’empêcher cela.

Un indice d’octane plus élevé ne vous donne pas plus de puissance, ni un moteur qui tourne mieux. Il n’améliore pas le carburant parce que ce n’est pas une mesure du niveau d’énergie ou de la qualité du carburant. L’essence à haut indice d’octane peut contenir d’autres additifs qui peuvent améliorer la stabilité de carburant ou la propreté des systèmes d’approvisionnement du moteur en essence, particulièrement dans les automobiles. Souvenez-vous qu’un haut indice d’octane est une mesure de l’habileté du carburant à résister à l’auto-allumage ou à brûler de façon non contrôlée.

STIHL recommande que les clients utilisent de l’essence avec un indice d’octane minimum de 89. Si un client choisit d’utiliser de l’essence avec un indice d’octane de 91 ou 93, aucun dommage au moteur n’en résulterait. Par contre, de l’essence avec un indice d’octane de 87 pourrait causer de sérieux dommages au moteur.

Récemment, dans différentes parties du monde, et ici au pays, l’éthanol a été ajouté à l’essence. L’éthanol est un alcool qui peut être dérivé du maïs ou du grain. Cela aussi change et certains éthanols sont maintenant produits à partir de la tige des plantes et s’appelle éthanol cellulosique. Toutefois, l’éthanol se comporte de la même façon, peu importe sa provenance. L’éthanol possède des propriétés intéressantes; certaines sont bénéfiques, d’autres peuvent causer des problèmes aux utilisateurs. Par exemple, l’éthanol a un très haut niveau d’octane et est utilisé pour améliorer l’indice d’octane de l’essence. L’éthanol est aussi un solvant. Cela peut poser problème lorsqu’on introduit des carburants à l’éthanol dans des systèmes d’alimentation de moteurs plus vieux. Les débris accumulés dans le système peuvent se dégager des parois des conduits de carburant et obstruer les jets dans le carburateur. Cette propriété de solvant peut aussi éroder les élastomères dont sont fabriqués les conduits de carburant, réduisant ainsi la durée de vie de certaines pièces du système. Le carburant à l’éthanol possède aussi moins d’énergie par volume que l’essence. Ce qui veut dire que si vous utilisiez 100 % d’éthanol dans un moteur, et 100 % d’essence dans un autre moteur, le moteur qui fonctionne à l’essence ferait plus de travail pour un même volume de carburant. Le ratio optimal d’air/carburant de l’essence est de 14,7:1, alors que pour l’éthanol pur, il est de 9:1 dans un moteur à combustion au niveau de la mer.

Il y a eu plusieurs articles au sujet des problèmes causés par l’utilisation de carburant à l’éthanol. Certains sont exacts et d’autres contiennent certains éléments de vérité. Certains détaillants appellent la ligne technique avec comme diagnostic que c’est l’utilisation de carburant à l’éthanol qui a causé la panne. Cela est très peu probable puisque nos moteurs sont conçus pour consommer jusqu’à 10 % d’éthanol, et ils en sont capables. Si le moteur est réglé convenablement et entretenu, l’éthanol ne sera pas nuisible au moteur. Alors, pourquoi la confusion? Principalement parce qu’il y a un manque de connaissances des carburants à l’éthanol et de leur utilisation dans les produits STIHL. Voici quelques points clés à considérer lorsque vous utilisez du carburant à l’éthanol.

L’éthanol a tendance à attirer l’eau. En fait, l’éthanol se lie à l’eau au niveau moléculaire. Alors, il est impératif que le contenant d’entreposage du carburant soit scellé, sauf lorsqu’on fait le plein. L’eau dans l’atmosphère lors de journées humides peut causer une séparation de phases du carburant. Cela se produit lorsque l’éthanol et l’eau se lient et se déposent ensemble au fond du contenant.

Ce mélange d’éthanol et d’eau ne contient aucune huile et contaminera la machine dans laquelle on verse le carburant. Puisque tous nos systèmes s’alimentent du fond du réservoir de carburant, vous pouvez imaginer que cette mixture causera des problèmes et peut même causer des dommages au système d’alimentation en carburant et au moteur. Ces dommages peuvent être de la corrosion causée par l’eau dans le carburant, habituellement dans le carburateur, ou, dans des cas extrêmes, le manque d’huile au moteur le fera se figer.

Comme nos laboratoires le suggèrent, mélangez les carburants contenant de l’éthanol en petites quantités et ne les entreposez pas plus de 30 jours afin d’éviter la contamination du carburant par l’humidité.

Si vous utilisez de l’essence E10, vous ne devrez ajuster le carburateur pour le contenu en éthanol que si vous faites fonctionner le moteur dans des conditions froides de -10 °C ou moins.

L’autre propriété qui peut causer des problèmes est le quand de l’achat du carburant. L’essence est mélangée spécifiquement pour l’utilisation d’été ou d’hiver. L’essence d’hiver se vaporise à une température plus basse que celle d’été. Ce qui veut dire que lorsque vous achetez de l’essence en avril et que vous ne l’utilisez qu’en mai, alors que les températures peuvent monter jusqu’à 28 °C, le carburant peut se transformer en vapeur dans les conduits ou les pompes et causer l’emballement, le calage ou, dans les cas extrêmes, le moteur peut se figer. Si vous utilisez de l’essence d’été pendant l’hiver, le moteur peut être difficile à démarrer, ne pas bien tourner ou caler parce que la température requise pour vaporiser l’essence est plus élevée que ce que la température extérieure et la température que le moteur peut fournir au carburant. L’essence d’hiver se vaporise à environ 34 °C et l’essence d’été se vaporise à environ 45 °C. Alors, par une journée où il fait 28 °C, en plus de la chaleur du moteur, l’essence d’hiver peut bouillir dans le réservoir et les vapeurs pourraient causer un blocage (« vapor lock »).

Comme vous pouvez le constater, le quand de l’achat de carburant est important.

Chez STIHL, nos ingénieurs cherchent constamment des nouveaux matériaux et différents mélanges de matériaux pour contrer les propriétés toujours changeantes des carburants. Ceci, en plus de bonnes habitudes de manipulation du carburant, devrait assurer des années d’utilisation fiable de nos machines.