Utilisation de produits organiques oxygénés comme carburants et combustibles dans les moteurs. Première partie : Aspects techniques de l'utilisation sur moteur

L'étude consiste à examiner les principales incidences techniques de l'emploi de produits organiques oxygénés (alcools, ethers. . . ) comme carburants et combustibles dans les moteurs à allumage commandé et diesel. On a tenté d'établir une synthèse des études très nombreuses réalisées sur ce sujet surtout depuis les cinq dernières années. On a considéré une large variété de produits (méthanol, éthanol, autres alcools, éthers organiques, systèmes acétono-butyliques. . . ) utilisés tels quels ou en mélange dans les produits pétroliers classiques. Des techniques particulières comme la carburation catalytique, la fumigation ou la double injection ont également été examinées

Carburants de substitution : orientations et recherches françaises Synthetic Fuels: French Orientation and Research

Le programme d'études et de recherches entrepris en France, depuis 1981, dans le domaine des carburants de substitution, porte à la fois sur l'examen des techniques d'obtention et sur les modalités d'utilisation de ces produits. Les travaux concernent essentiellement le méthanol, le système acétono-butylique et, pour les moteurs Diesel, les dérivés d'huiles végétales. On prévoit, dans une première phase, l'incorporation de faibles proportions - moins de 10 % - de produits organiques oxygénés dans le supercarburant sans modifier les spécifications du produit ni les conditions de réglage des véhicules. D'autres études sont effectuées sur des mélanges à teneur moyenne ou élevée en méthanol (30, 50 ou 90 %) afin d'examiner les meilleures voies possibles pour une substitution plus importante. <br> The research undertaken in France since 1981 in the field of alternative fuels includes both the ways of producing and the ways of using such products. These research projects mainly concern methanol, butanol-acetone system and, for diesel engines, vegetable-oil derivatives. In the first phase, plans are being made to incorporate small proportions (less then 10%) of oxygenated organic products in premium gasoline without modifying either the specifications of the product or vehicle tuning conditions. Other research is being done on mixtures with a moderate or high methanol content (30, 50 or 90%) so as to examine the best possible methods for substituting larger amounts

Etude expérimentale du cliquetis à haut régime

La première partie de cette étude a consisté à observer et à tenter d'interpréter l'action des conditions de fonctionnement et des paramètres de réglage du moteur sur la tendance au cliquetis à haut régime. On a montré ensuite que les différentes familles chimiques d'hydrocarbures qui constituent les carburants classiques présentent chacune un comportement bien distinct en fonction de la richesse, de la pression et de la température d'admission. On a également étudié l'influence de la teneur en plomb du carburant et du type d'alkyle de plomb employé. Quelques expériences ont été effectuées afin de déterminer l'incidence d'une réduction de un point de taux de compression sur l'exigence en octane à haut régime et sur l'action des caractéristiques de composition du carburant. Enfin, en déterminant le pourcentage de cycles soumis au cliquetis pour différentes avances à l'allumage, il a été possible de fournir quelques indications permettant de mieux caractériser l'intensité du phénomène

Le moteur Diesel et son carburant. Principaux problèmes et solutions potentielles Diesel Engines and Their Fuel. The Leading Problems and Potential Solutions

Après avoir rappelé les tendances récentes françaises et européennes relatives au développement du moteur Diesel et à la demande en gazole, on examine les principales caractéristiques contraignantes : comportement à froid, indice de cétane, tendance à l'encrassement des injecteurs. On présente diverses techniques ou projets de procédure permettant de progresser dans une meilleure connaissance de certains incidents (blocage des filtres en hiver, accroissement des émissions de bruit et de polluants avec des injecteurs encrassés). On décrit enfin les possibilités et les contraintes du raffinage pour fournir un gazole susceptible de satisfaire les divers utilisateurs. L'emploi d'additifs et la distribution de deux qualités de gazole constituent des moyens d'action possibles. After reviewing recent French and European trends concerning the development of diesel engines and the demand for diesel oil, this article examines the leading constraints : cold behavior, cetane number, tendency of injector fouling. Different techniques or possible procedures are described for gaining a better understanding of various incidents (filter plugging in winter, increase in noise and pollutant emissions with fouled injectors). The article concludes by describing the possibilities and constraints of refining for supplying diesel oil capable of meeting the needs of different users. The use of additives and the distribution of two qualities of diesel oil are possible means of action

Les nouveaux carburants pour l'automobile. Carburants oxygénés : emploi et émissions New Automotive Fuels. Oxygenated Fuels: Their Use and Emissions

A la lumière de résultats nouveaux obtenus à l'IFP et de publications récentes sur le sujet, on étudie les principales répercussions de l'emploi de carburants oxygénés sur les émissions de polluants à l'échapement et sur les risques possibles associés à la manipulation des produits. Les polluants examinés sont les alkyles de plomb, l'oxyde de carbone, les oxydes d'azote, les produits imbrûlés, les aldéhydes et les hydrocarbures aromatiques polynucléaires. Les émissions de fumées et de particules solides par les moteurs diesel font aussi l'objet de quelques commentaires. On aborde également les problèmes de pertes par évaporation et on fournit quelques informations sur la toxicité des alcools et des aldéhydes. L'étude fait apparaître un besoin réel de nouvelles recherches dans le domaine, mais elle indique déjà que l'emploi de produits organiques oxygénés comme carburants ne devrait pas changer l'ordre de grandeur des niveaux de polluants. <br> In the light of new results from IFP and recent publications on the subject, this article examines the main repercussions of the use of oxygenated fuelss on pollutant exhauts emissions and on possible risks associated with the handling of products. The pollutants examined are lead alkyls, carbon monoxide, nitrogen oxides, unburned products, aldehydes and polynuclear aromatic hydrocarbons. Emissions of smoke and solid particles by diesel engines are also the subject of various comments. Likewise, the article takes up the problem of losses by evaporation, and some information is provided on the toxicity of alcohols and aldehydes. This study reveals the real need for further research in the field, but it already shows that the use of oxygenated organic products as fuels should not bring about much change in the order of magnitude of pollutant levels

Le moteur Diesel et son carburant. Principaux problèmes et solutions potentielles

Après avoir rappelé les tendances récentes françaises et européennes relatives au développement du moteur Diesel et à la demande en gazole, on examine les principales caractéristiques contraignantes : comportement à froid, indice de cétane, tendance à l'encrassement des injecteurs. On présente diverses techniques ou projets de procédure permettant de progresser dans une meilleure connaissance de certains incidents (blocage des filtres en hiver, accroissement des émissions de bruit et de polluants avec des injecteurs encrassés). On décrit enfin les possibilités et les contraintes du raffinage pour fournir un gazole susceptible de satisfaire les divers utilisateurs. L'emploi d'additifs et la distribution de deux qualités de gazole constituent des moyens d'action possibles

Les huiles végétales et leurs dérivés : carburant de substitution (analyse critique)

Les huiles végétales et leurs dérivés ont pu être utilisés en période de crise comme substituant du gazole. Cet emploi est envisagé par certains pays privés de pétrole et de devises, mais l'exigence des moteurs actuels impose, d'une part une connaissance approfondie de ces carburants du point de vue chimique, physicochimique et combustion, d'autre part de réaliser certains tests moteurs nécessaires, recensés dans cet article

Utilisation des huiles végétales et de leurs produits de transestérification comme carburants Diesel Use of Vegetable Oils and Their Transesterification Products As Diesel Fuels

L'utilisation d'huiles végétales et de leurs dérivés comme carburants Diesel a fait l'objet, depuis 1981, de plusieurs études financées par l'Agence Française pour la Maîtrise de l'Energie (AFME) et réalisées par l'institut Français du Pétrole (lFP) en collaboration avec Elf Renault, le Centre d'Etudes et d'Expérimentation du Machinisme Agricole Tropical (CEEMAT) et l'institut de Recherches pour les Huiles et Oléagineux (IRHO). Ce document rassemble les résultats obtenus au banc d'essai sur plusieurs types de moteurs représentant un assez large éventail d'applications, depuis le motoculteur utilisé en agriculture africaine jusqu'au moteur classique de tracteur ou de camion. Deux types de produits ont été examinés : les huiles végétales elles-mêmes employées pures ou en mélange au gazole, et les esters méthyliques de ces huiles utilisés tels quels. Lors d'un fonctionnement de courte durée les huiles aussi bien que les esters conduisent globalement à un fonctionnement satisfaisant du moteur; les pertes de performances par rapport au gazole restent modérées voire imperceptibles. Les seuls problèmes dans ce cas concernent la mise en oeuvre, difficile avec les huiles en raison de leur très forte viscosité, beaucoup plus aisée avec les esters. En endurance, l'inconvénient majeur des huiles végétales et de leurs dérivés concerne la formation de dépôts au nez des injecteurs. Sur les moteurs rustiques à préchambre (type Hatz) ce phénomène reste limité puisqu'il a été possible de conduire, sans incident, un ensemble d'essais d'endurance de 1100 h avec différents types d'huiles pures (arachide, coton, palme). Sur les moteurs à Injection directe la formation de dépôts constitue une très sérieuse contrainte puisqu'elle conduit pratiquement à proscrire l'utilisation d'huiles même en mélange (25 ou 50 %) dans le gazole. Les esters peuvent alors être proposés à condition qu'un certain nombre de précautions soient prises au stade de leur préparation. L'IFP a mis au point un procédé de transestérification simple et économique, mais cependant précis et rigoureux, qui fournit un ester de très bonne qualité pour une application comme carburant. La distillation, toujours coûteuse, peut ici être évitée et le produit, testé en endurance, n'engendre pas de dépôts plus importants que ceux observés lors d'un fonctionnement au gazole. <br> The use of vegetable oils and their derivatives as diesel fuels has been the subject of several studies, since 1981, financed by Agence Française pour la Maîtrise de l'Energie (APME) and carried out by Institut Français du Pétrole (IFP) in collaboration with Elf, Renault, Centre d'Etudes et d'Expérimentation du Machinisme Agricole Tropical (CEEMAT) and Institut de Recherches pour les Huiles et Oléagineux (IRHO). This article reviews the test-bench results obtained with several types of engines representing a wide range of applications from the two-wheeled tractor used for African farming to conventional tractor or truck engines. Two types of fuels were examined: (i) vegetable oils themselves, used pure or in a mixture with diesel fuel, and (ii) methyl esters from these oils used as they are. During short operating times, both oils and esters lead to the generally satisfactory operating of the engine. Performance losses compared to diesel fuel remain moderate or even imperceptible. However, for their lower viscosity, we could prefer esters to oils. For endurance tests the major problem encountered with vegetable oils and their derivatives is the formation of deposits at injector nozzles. With unsophisticated prechamber engines (Hatz type) this phenomenon remains limited in that a complete set of endurance tests was performed without any problem for 1100 hours with different types of pure oils (peanut, cotton, palm). In direct-injection engines the formation of deposits is a very serious constraint in that it almost prohibits the use of such oils even when mixed (25 to 50%) with diesel fuel. Esters can then be proposed, provided a certain number of precautions are taken during the preparation stage. IFP has developed a simple and economical transesterification process that is nonetheless precise and strict. This process provides a very good quality ester for use as a fuel. Distillation, which is always costly, can be avoided here, and the product does not create any more deposits on endurance tests than those observed when operating with diesel fuel