CÉTANE (INDICE DE)

CÉTANE (INDICE DE)

CÉTANE INDICE DE

L’aptitude à l’auto-inflammation d’un carburant pour moteur Diesel est indiqué par l’indice de cétane. Dans ce type de moteur, on injecte le carburant sous haute pression dans l’air comprimé et l’inflammation naît spontanément après un temps très court, de l’ordre de 1 milliseconde. Ce processus est favorisé par accroissement du taux de compression qui peut varier entre 15 et 22, mais il faut en outre que le carburant présente une structure chimique favorable à l’auto-inflammation. Cette qualité s’exprime par l’indice de cétane.

La détermination s’effectue sur un moteur Diesel expérimental à taux de compression variable, appelé moteur CFR (Cooperative Fuel Research). On recherche quel est, pour le carburant étudié, la valeur du taux de compression qui permet d’obtenir un délai d’auto-inflammation fixé. Celui-ci est déterminé en relevant au cours du cycle les moments respectifs de levée d’aiguille d’injecteur et de déclenchement de la combustion visible sur le diagramme de pression. On se réfère ensuite à une courbe d’étalonnage établie à partir de différents mélanges binaires de deux hydrocarbures de référence: le n cétane et 見-améthyl-naphtalène qui se voient attribuer arbitrairement les indices de cétane 100 et 0. Dans ces conditions, un carburant Diesel présente un indice de cétane x , s’il se caractérise sur le moteur CFR par un même taux de compression critique qu’un mélange de x p. 100 de n cétane et (100 — x ) p. 100 d’ 見-méthyl-naphtalène.

Un gazole utilisé sur les voitures particulières et les camions Diesel présente un indice de cétane compris, selon les pays, entre 42 et 55. Il n’est pas nécessaire de rechercher des produits à très haut indice de cétane, supérieur à 60 par exemple, car ils n’apporteraient pas d’avantages particuliers en matière de rendement et de performances. Inversement, un indice de cétane très bas, c’est-à-dire inférieur à 40, entraînerait une combustion erratique, surtout au ralenti et à faible charge et un niveau de bruit plus important.

L’évolution du raffinage, à partir de 1975-1980, a conduit à l’obtention de coupes pétrolières moyennes de nature aromatique et peu propices à l’auto-inflammation. Cela tend à provoquer une baisse de l’indice de cétane des gazoles qui peut éventuellement être enrayée par adjonction d’additifs. Parmi les composés chimiques susceptibles d’exercer une action pro-cétane on connaît surtout les nitrates d’alkyles et les peroxydes.

Il faut enfin noter que sur les gros moteurs Diesel fonctionnant à faible régime de rotation, moins de 1 500 tours par minute par exemple, l’indice de cétane du carburant cesse de devenir une qualité prépondérante. Certains moteurs de ce type peuvent se contenter de carburants d’indice de cétane 30-35.

Encyclopédie Universelle. 2012.