Re -
J'ai incorporé l'E85 dans les calculs en plus du GPL pour rester dans le thème de l'E85.
SP95, E85 et GPL subissent une évaporation, donc absorbent les calories gâce à leur chaleur latente d'évaporation.
Dans le cas d'une injection liquide, qu'elle soit directe ou indirecte, mais pas dans le cas d'une injection gazeuse de GPL, puisque la transformation en gaz se passe dans le vapodétendeur, lui même réchauffé par le liquide de refroidissement pour éviter au GPL de .... geler, raison pour laquelle il faut un temps plus important après démarrage du moteur pour passer au GPL en injection gazeuse.
Pour le GPL il peut s'évaporer entre -0.5°C (100% butane) et -42°C (propane) soit environ -25°C, pour l'ethanol pur c'est 79°C, et le SP95 c'est 200°C (E85 entre 79°C et 200°C donc)
Nous avons :
- 44 000 Kj/Kg de pouvoir calorifique au SP et 289Kg/Kg de chaleur latente de vaporisation (densité 0.739)
- 46 000 Kj/Kg de pouvoir calorifique au GPL et 365Kj/Kh de chaleur latente de vaporisation. (densité 0.55)
- 29000Kj/Kg de pouvoir calorifique au E85 et 856Kj/Kh de chaleur latente de vaporisation. (densité 0.785)
Donc pour garder le mélange stœchiométrique il faut pour 1Kg de SP :
0,95Kg de GPL
1.51Kg de E85.
Ce qui fait (valable uniquement dans le cas d'une injection liquide de GPL) :
1.35L de SP qui vont absorber 289Kj/Kg de chaleur latente de vaporisation
1.72L de GPL qui vont absorber 347Kj/Kg de chaleur latente de vaporisation
1.92L de E85 qui vont absorber 1292.6Kj/Kg de chaleur latente de vaporisation
Ecart négligeable entre SP et GPL, par contre écart notable avec l'ethanol (à la fois grâce à sa forte chaleur latente d'absorption et du gros volume que l'on doit mettre pour respecter le mélange stœchiométrique)
La température d'évaporation doit être supérieure à 100°C voir 200°C pour l'E85/SP95 alors qu'elle est négative pour le GPL.
Même sous 100°C, le GPL lui continuera à faire bénéficier de sa chaleur latente de vaporisation (à se transformer en gaz et bien se répartir), alors que les autres carburants une fois arrivé à une température à peu près identique à leur température de vaporisation, ils ne pourront plus se vaporiser........(pour palier à ceci on emploi....la haute pression, ou des buses d'injecteurs permettant de pulvériser en fine goutellettes le carburant pour créer un "brouillard" permettant de démarrer à froid en sur-enrichissant)
Sur un moteur froid, au SP ou E85 on est obligé de FORTEMENT enrichir, car il se produit pas ou très peu de vaporisation du carburant. Ce point pénalise d'ailleurs le GPL en injection liquide si on passe trop tôt, on "gave" le moteur, car 100% de ce qu'on injecte est vaporisé, engendrant des difficultés d'allumage (raison pour laquelle on ne peut pas démarrer directement au GPL liquide - qui n'a rien à voir avec le motif pour l'injection gazeuse qui nécessite que le vapo soit un peu tiède - avec une cartographie d'origine, la cartographie d'origine, tient compte de la température extérieure et du mouillage des parois du collecteur aux carburants SP95 et E85 (dans le cas d'injection indirecte).
En tenant compte du mouillage des parois, le constructeur est obligé d'injecter plus de carburant pour que la quantité suffisante arrive au niveau des chambres de combustion. Les parties mouillées du collecteur finiront pas être aspiré et brulé au cours des premières minutes de fonctionnement (ou pas dans le cas de cours trajets, dans ce cas le carburant fini......dans l'huile, la dégradant plus rapidement).
N'ayant aucun phénomène de mouillage pour le GPL il y a un écart énorme à froid avec les autres carburants à ce niveau.
Sachant qu'aussi intervient la tension de vapeur (15bar pour le GPL à 40°C, moins d'un bar, pour l'essence/E85 à même température), en arrivant dans le collecteur, au mieux à pression atmo ou légèrement moins, le GPL aura encore plus vite fait de se transformer en gaz et entrer en évaporation en plus de la température qui l'aidera plus facilement.
Pour info, l'auto-inflammation du GPL est d'environ 500°C au lieu de 250°C pour les carburants liquide, ce qui explique l'obligation d'employer des bougies en très bon état e/ou éventuellement avec des matériaux précieux, puisqu'il nécessite une "puisssance" d'allumage plus forte pour inflammer le mélange. Plus on s'écarte de ces température d'auto-inflammation, plus l'allumage devra être performant.
Concernant la chaleur, les PCI sont de :
GPL : Pouvoir calorifique de 12.88 (PCI) et 13.8 (PCS) kwh/Kg ou 50MJ/Kg soit 27.5MJ/L
SP : PCI 47.3MJ/Kg soit 32MJ/L
Ethanol : PCI 29.7 MJ/Kg soit 21MJ/L
Comme le dosage se fait en poids pour rester stœchiométrique, on a donc un PCI de :
50MJ/Kg pour le GPL, 47MJ/Kg pour le SP95, et 21MJ/L pour l'Ethanol PUR.
Mais dans le même temps, dans le cadre d'une injection liquide, pour la même quantité de carburant injectée en poids, on a le ratio suivant concernant la chaleur latente de vaporisation :
E85 : 1292,6Kj/Kg, GPL : 347Kj/Kg, SP : 289Kj/Kg
La chaleur latente s'exprime en Kj, face à des MJ pour le PCI, on pourrait donc considérer que celle-ci est négligeable face à la combustion. Mais en réalité, pas tellement........surtout dans le cas de l'E85 mais pas seulement.
Prenons le cas de l'eau, ie : 2454Kj/Kg (à 20°C), allons voir ce que représente 2454Kj/Kg. Pourquoi l'eau ?
Car l'eau a été utilisé avantageusement, justement pour sa forte chaleur latente par BMW (en série ! sur la M4 GTS, via/grâce à BOSCH) permettant de gagner 10% de plus et baisser la conso de 8%
ET cette forte chaleur latente de vaporisation de l'E85, c'est ce qui permettait à SAAB sur leurs biopower, avec l'E85, d'utiliser la chaleur latente de l'E85 ET son indice d'octane élevé permettant de modifier l'avance à l'allumage et ainsi de passer de 150Cv au SP et 175Cv à l'E85........sans aucun risque de cliquetis, et sans que la conso d'E85 "explose" / SP95, car le rendement est amélioré.
In fine, le GPL , injecté de manière liquide et correctement installé (dépose du collecteur d'admission et mise en place des injecteurs GPL au plus prêt des soupapes d'admission, ne va pas produire de combustion plus chaude que le SP95.)
Quant à l'E85 les problèmes de surchauffe sont très rare, mais ça arrive quand même, pour ceux qui roulent sous forte charge avec voyant allumé, et les temps d'injection en butée, -> mélange pauvre et dans ce cas pas de secret !
Ca chauffe, ça brûle les sièges des soupapes d'échappement même....comme au GPL gazeux mal installé..........
Flo.