OCTANE (INDICE D’)

OCTANE (INDICE D’)

OCTANE INDICE D’

L’indice d’octane caractérise la résistance au cliquetis d’un carburant utilisé dans les moteurs classiques à allumage par étincelle. Le cliquetis est un phénomène parasite dû à une auto-inflammation d’une partie du mélange air-carburant situé devant le front de flamme issu de la bougie d’allumage. Il se manifeste par des vibrations au bruit caractéristique et par des incidents mécaniques parfois très graves. La suppression du risque de cliquetis peut être réalisée en agissant sur les paramètres de réglage et de conception du moteur. Mais cela entraîne alors une perte importante de rendement et de puissance. Il est donc nécessaire de rechercher une composition du carburant offrant une très bonne résistance à l’auto-inflammation.

La mesure de l’indice d’octane est effectuée selon une méthode normalisée sur un moteur de laboratoire appelé C.F.R. (Cooperative Fuel Research). Celui-ci comporte un dispositif permettant de modifier le taux de compression en marche et un détecteur de cliquetis à partir du diagramme de pression. On recherche avec le carburant testé la valeur du taux de compression provoquant une intensité donnée de cliquetis (cognements), et on établit une comparaison avec le comportement de différents mélanges de deux hydrocarbures purs: le 2,2,4 triméthyl-pentane ou iso-octane et le n-heptane. Ceux-ci se voient attribuer par définition des indices d’octane égaux respectivement à 100 et 0; un carburant présentera un indice d’octane x s’il montre sur le moteur C.F.R. la même résistance au cliquetis qu’un mélange constitué de x p. 100 d’iso-octane et (100-x ) p. 100 de n-heptane. Certains composés chimiques — gaz de pétrole, hydrocarbures aromatiques, alcools — se caractérisent par des indices d’octane supérieurs à 100. L’échelle de référence est alors constituée par des mélanges d’iso-octane et d’un additif — le plomb tétraéthyle — améliorant la résistance à l’auto-inflammation.

Pour caractériser les carburants classiques destinés au moteur d’automobile, il existe deux procédures normalisées correspondant chacune à des conditions de fonctionnement différentes du moteur C.F.R. Dans la méthode dite «recherche» ou «¹», le moteur fonctionne sans réchauffage du mélange carburé; au contraire dans la méthode «moteur» ou «²», la température d’admission atteint 150 ⁰C. Les indices d’octane obtenus sont désignés respectivement par les sigles NOR (nombre d’octane recherche) et NOM (nombre d’octane moteur). Le NOR est une caractéristique universellement utilisée lors de l’établissement de spécifications des carburants. Le NOM est de plus en plus employé comme critère de qualité des carburants (il est désormais spécifié dans toute l’Europe comme caractéristique des carburants), car il reflète — mieux que le NOR — la résistance au cliquetis à haut régime, particulièrement nocif sur les véhicules modernes à hautes performances. Dans le monde entier, le NOR des supercarburants est généralement compris entre 95 et 99; en France, il est de l’ordre de 95 à 98, ce qui permet d’utiliser, sur les véhicules, des taux de compression de l’ordre de 9-10. Les carburants ordinaires présentent une plus faible résistance au cliquetis avec des NOR compris, selon les pays, entre 86 et 94 (pratiquement disparus en France); ces produits sont réservés à des moteurs présentant des taux de compression proches de 8-8,5. Aux États-Unis, désormais, les carburants sont caractérisés par un indice d’octane route qui est égal à 1/2 (NOR + NOM).

Pour obtenir des indices d’octane élevés, il est nécessaire de préparer et de sélectionner, lors des opérations de raffinage, des structures chimiques de produits pétroliers résistant à l’auto-inflammation: aromatiques, paraffines et oléfines ramifiées, éthers (M.T.B.E., E.T.B.E.). On a également utilisé, pendant plus d’un demi-siècle, des additifs à base d’alkyle de plomb qui, avec des doses de l’ordre de 0,4 g de plomb par litre de carburant, permettaient des gains de NOR de quelques points. En France, la teneur maximale autorisée en plomb dans les carburants plombés est de 0,15 g/l, au maximum. Cependant, l’application de normes antipollution très sévères dans certains pays comme les États-Unis et le Japon a nécessité, depuis 1975, l’installation de pots catalytiques de gaz d’échappement qui interdit l’usage du plomb dans les carburants.

Encyclopédie Universelle. 2012.