Le taux d'octane : à quoi sert-il ?
Le taux d'octane d'un carburant est un indice normalisé informant sur la capacité de ce dernier à résister à la combustion spontanée dans un moteur à combustion interne, également connu sous le nom de "cliquetis" ou d'auto-allumage.
Lorsque le carburant se mélange à l'air dans le cylindre du moteur, la pression et la température élevées peuvent provoquer une combustion spontanée du mélange (manière dont fonctionne un diesel au passage) avant que la bougie d'allumage ne déclenche l'étincelle. Cela crée une combustion au mauvais moment, quand le piston est en train de monter dans la phase de compression, ce qui est très mauvais et aura des conséquences importantes dans le moteur (segmentation et sièges de soupapes qui vont rompre et réduire le taux de compression du moteur, à savoir anéantir les capacités du moteur à fournir de la force et avoir un rendement acceptable. Les répérations sont alors très coûteuses car c'est le coeur même du moteur qui est touché).
Un carburant ayant un taux d'octane plus élevé a une résistance accrue à la combustion spontanée, ce qui signifie qu'il peut être comprimé davantage sans s'enflammer tout seul prématurément. Cela permet une combustion plus efficace et plus contrôlée du carburant, ce qui se traduit par une puissance et une efficacité accrues du moteur (ex : éthanol qui amène généralement plus de puissance).
En revanche, un carburant ayant un taux d'octane plus faible peut entraîner une combustion spontanée prématurée comme on l'a expliqué juste avant.
Taux d'octanes des principaux carburants
La plage habituelle du taux d'octane pour les carburants est généralement de 85 à 105, bien que des carburants spéciaux puissent avoir des taux d'octane encore plus élevés.
Voici quelques exemples de taux d'octane pour différents types de carburants :
- L'essence sans plomb ordinaire vendue dans les stations-service a un taux d'octane d'environ 95 à 98 (SP98 / SP95). Aux USA il peut en revanche être un peu plus faible.
- L'E85 est un carburant constitué d'un mélange d'éthanol et d'essence. Le taux d'octane de l'E85 varie généralement entre 100 et 105, en fonction de la saison et de la région où le carburant est vendu.
- Le carburant d'aviation pour les avions à piston, qui nécessitent un carburant très stable et résistant à l'auto-allumage, a un taux d'octane d'environ 100.
- Certains carburants de course haut de gamme peuvent avoir un taux d'octane supérieur à 100, comme le carburant de course utilisé dans les Formule 1.
Diesel ?
Le diesel est quant à lui associé à l'indice de cétane et non d'octane. C'est donc ici l'inverse, plus l'indice de cétane est élevé plus le gazole arrivera facilement à s'(auto)enflammer dans un environnement chaud.
Mesure du taux d'octane
Le taux d'octane d'un carburant est mesuré à l'aide de deux méthodes principales : la méthode de recherche et la méthode de l'indice. Vous allez voir qu'il ne s'agit pas d'étudier la composition chimique du carburant mais plutôt de le tester pour déduire le résultat.
La méthode de recherche d'octane mesure la résistance du carburant à l'auto-inflammation ou au cliquetis, en utilisant un moteur d'essai standardisé. Dans cette méthode, une quantité définie de carburant est mélangée à de l'air dans le cylindre du moteur et comprimée à une pression élevée, pour simuler les conditions de fonctionnement d'un moteur à combustion interne. La résistance du carburant à l'auto-inflammation est mesurée en augmentant progressivement la compression jusqu'à ce que le carburant s'enflamme spontanément. Le taux d'octane du carburant est alors déterminé en comparant la pression de combustion du carburant testé à celle d'un mélange standard d'iso-octane et de heptane.
La méthode de l'indice d'octane est similaire à la méthode de recherche d'octane, mais utilise un moteur d'essai différent qui fonctionne à une température et une pression moins élevées. Dans cette méthode, la résistance du carburant à l'auto-inflammation est mesurée en utilisant un mélange standard de iso-octane et de n-heptane, plutôt que de l'air comprimé. Le taux d'octane du carburant est alors calculé à partir de la pression de combustion du carburant testé par rapport à celle d'un mélange standard d'iso-octane et de n-heptane.
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