Le GPL
Le GPL (Gaz de pétrole liquéfié) utilisé dans les transports est un mélange de butane (C4H10) et de propane (C3H8). Il a été mis au point dès 1910 aux Etats-Unis par l’ingénieur H. Stukman de la Riverside Oil Company, à la base pour récupérer les gaz évaporés des bac à ciel ouvert contenant des essences minérales, produit de l’extraction du gaz naturel. Les premiers essais pour la carburation automobile débutent dès 1912 et se mettent en place de façon plus large dès la fin des années 20 aux Etats-Unis. La France est le premier pays européen à l’introduire en 1932 pour l’usage domestique mais attendra… 1979 pour l’autoriser en carburant, aujourd’hui dénommé GPL-c, le “c” étant bien entendu l’initiale de “carburant”. Il réduit de 25% l’émission de CO2 en comparaison avec un moteur essence classique, ne produit que très peu de NOx et aucune particule contrairement au moteur essence ou pire diesel (même équipé de filtre). Il reste pour l’instant le carburant fossile le plus “propre”.
Les technologies automobile de carburation au GPL ont largement évolué. Le GPL s’installe toujours sur un véhicule à essence et il est nécessaire de démarrer le véhicule sur cette source d’énergie. La bascule au gaz s’effectue après la montée en température du moteur fonctionnant à l’essence. Par ordre chronologique on distingue :
La technique par aspiration qui consiste à aspirer le gaz depuis le réservoir et à l’amener dans un vapo détendeur réglé manuellement qui alimente les soupapes. Cette technique s’applique aux véhicules à carburateur ou à injection non catalysée. Son rendement est mauvais : surconsommation importante pouvant atteindre 30% par rapport à l’essence et perte de puissance significative.
La technique d’injection en phase gazeuse “Full Group” amène le gaz en pression au plus près des soupapes, toujours via un vapodétendeur. L’électronique rentre en jeu puisqu’un calculateur dose la quantité de vapeur à injecter dans le collecteur. Elle peut équiper des véhicules à injection non catalysée.
La technique de l’injection séquentielle en phase gazeuse est une amélioration sensible de la précédente : chaque injecteur est piloté séparemment pour doser la quantité de gaz à injecter dans chaque cylindre, en se calquant sur la consommation d’essence. Elle a permis de réduire sensiblement les effets de surconsommation (de 15 à 20% de surconsommation) et de limiter largement la perte de puissance.
L’injection liquide est la dernière née des technologies de pointe GPL. Elle diffère radicalement des précédentes puisque le gaz est ici injecté directement sous forme liquide et sous très haute pression dans la pipe d’admission de l’essence, qui subit une modification destinée à l’adapter (notamment la température de combustion du GPL est supérieure à celle de l’essence). Cette forme d’admission du carburant GPL peut s’assimiler au principe du “Common Rail” des injections directes en technologie Diesel. Un calculateur dose la quantité de gaz liquide injecté en copiant fidèlement la cartographie du calculateur d’injection essence. Malgré son surcoût comparé à l’injection gazeuse, cette technique présente d’importants avantages : écologique (réduction encore supérieure des émissions de CO2 et CO), aucune perte de puissance voire un léger gain dans certains cas, surconsommation réduite. De l’ordre de 12% en moyenne par rapport à l’essence, ce qui est une donnée physique inévitable étant donné le pouvoir énergétique moindre du GPL par masse volumique comparativement à l’essence.
Le développement de cette technique semblerait promu à un bel avenir, mais probablement pas dans le cas de la France, où les incitations fiscales à l’aube de 2008-2009 seront favorables aux petites cylindrées et non pas aux berlines routières.