Carburant : composants de l’essence et leurs différences à la pompe

Même si les énergies renouvelables gagnent du terrain, les moteurs à combustion continuent de dominer le secteur automobile, en particulier dans le domaine du sport automobile. Comme ils fonctionnent à l'essence, voyons ce qu'est réellement ce carburant distribué à la pompe et ce qui le caractérise.

Cet article fait partie d'une série consacrée aux carburants qui sera complétée par des informations supplémentaires. Voir également la distinction entre les carburants de course et ceux utilisés dans les voitures de route.

Par définition, l'essence est un liquide inflammable obtenu par distillation du pétrole et utilisé pour alimenter les moteurs à combustion interne. (Source : <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Essence(hydrocarbure)” target=”blank” title=”L'essence selon Wikipédia”>Wikipédia)

Née en même temps que le moteur à combustion interne, l'essence est un mélange dérivé du pétrole composé de nombreuses substances différentes. Il s'agit essentiellement d'un mélange soigneusement équilibré d'hydrocarbures et d'additifs ; la formulation exacte peut varier, mais les composants de base restent les mêmes.

Un mélange sophistiqué d'hydrocarbures et d'additifs

• Alcanes : 20 % à 30 %
• Cycloalcanes : environ 5 %
• Alcènes : 30 % à 45 %
• Hydrocarbures aromatiques : 30 % à 45 %

L'essence est composée d'alcanes, de cycloalcanes, d'alcènes et d'hydrocarbures aromatiques. Nous n'allons pas nous plonger dans les détails chimiques, mais nous concentrer sur ce qui importe pour le moteur. Le principe du moteur à combustion interne est simple : il a besoin d'une explosion contrôlée. Cette explosion est créée en allumant un mélange carburant-air à l'aide d'une bougie d'allumage, la compression du cylindre facilitant le processus. Les détails ne sont pas essentiels dans le cadre de notre propos. Le carburant lui-même contient deux composés hydrocarbonés particulièrement importants : l'octane et l'heptane.

Octane

L'octane est un membre bien connu de la famille des alcanes. Sa principale caractéristique est sa forte résistance à l'auto-inflammation, ce qui signifie qu'il ne « détonera » pas de lui-même. L'essence à indice d'octane élevé a donc besoin de l'étincelle de la bougie pour s'enflammer, ce qui protège les performances et la longévité du moteur.

Plus l'indice d'octane de l'essence que vous utilisez est élevé, plus le moteur durera longtemps.

Heptane

L'heptane, un autre alcane, se comporte de manière opposée : il s'enflamme beaucoup plus facilement, même sous la compression qui se produit avant que l'étincelle ne se produise. En bref :

• L'octane empêche l'allumage prématuré ;
• l'heptane la favorise.

L'indice d'octane vous indique la proportion de chaque composant. L'essence sans plomb 95, par exemple, se comporte comme un mélange d'environ 95 % d'octane (difficile à enflammer) et 5 % d'heptane (facile à enflammer).

L'indice d'octane correspond à la tendance d'un carburant à résister au cliquetis.

L'astuce consiste à mélanger ces deux composants dans les bonnes proportions : suffisamment d'octane pour que le moteur fonctionne sans à-coups, et juste assez d'heptane pour permettre une combustion efficace. Une quantité excessive d'heptane, ou insuffisante d'octane, peut entraîner une inflammation incontrôlée, appelée « cliquetis ». Le cliquetis est une détonation anormale qui génère une contrainte thermique et mécanique élevée, pouvant entraîner un encrassement, des émissions excessives, des retours de flamme et même des dommages catastrophiques au moteur, tels que des pistons fissurés ou des bielles cassées. Au fil du temps, ces contraintes répétées accélèrent l'usure du vilebrequin et des bielles. Indices typiques des carburants français :

L'indice RON reflète le comportement du moteur dans des conditions normales et quotidiennes, tandis que l'indice MON mesure les performances dans des situations plus exigeantes : régime élevé, remorquage ou autres scénarios à forte charge.

Remarque sur le diesel

Les carburants diesel ne sont pas classés en fonction de leur indice d'octane, car ils fonctionnent selon un principe différent. Ils utilisent plutôt un indice de cétane, qui mesure la vitesse à laquelle le carburant s'enflamme sous compression. Les moteurs diesel fonctionnent par auto-allumage, et non par bougie d'allumage, c'est pourquoi un indice de cétane élevé est souhaitable. En substance, les moteurs diesel sont des moteurs à « allumage par compression » : le mélange air-carburant est comprimé à une température qui déclenche la combustion sans étincelle.

Essence de supermarché vs essence de pompe

Romain Aubry, responsable technique et relations partenaires chez Total, explique le principal défi pour les carburants vendus dans les stations-service : la polyvalence. « Le carburant grand public doit fonctionner sur une grande variété de moteurs, des moteurs turbocompressés et des voitures à aspiration naturelle aux cyclomoteurs et scooters. Et puis vous avez un énorme V12 qui a besoin du même carburant. L'essence vendue à la pompe doit être polyvalente, offrant à la fois performance et fiabilité, quel que soit le moteur qui l'utilise. On ne peut pas refuser un conducteur parce que sa voiture est trop vieille ou pas assez puissante. C'est tout simplement inacceptable, donc le carburant du réseau doit convenir à tous les véhicules à moteur à combustion qui circulent sur les routes. »

Lorsque le sujet des différences de qualité de l'essence entre les chaînes de supermarchés et les grandes compagnies pétrolières telles que Total, Shell ou BP est abordé, Romain Aubry présente calmement la réalité du marché : « Le SP95 doit convenir à tout le monde et être identique dans toutes les stations-service. Cela signifie que l'industrie doit établir des spécifications claires pour le carburant du réseau, et que tout le monde doit s'y conformer. L'idée selon laquelle les supermarchés proposent un produit différent n'est qu'un mythe urbain. Les réseaux ne possèdent pas de raffineries, ils doivent donc acheter leur carburant auprès de raffineurs, qui sont les compagnies pétrolières. Par conséquent, le carburant de base est essentiellement le même dans la plupart des réseaux. La véritable différence réside dans les additifs ajoutés par chaque compagnie pétrolière, qu'il s'agisse de Total Excellium, Shell V-Power, BP Ultimate, etc. C'est là que se situe la différenciation des produits. »

Le carburant est donc à la base des performances et de la fiabilité d'un moteur à combustion. Nous vous recommandons vivement d'utiliser un carburant dont l'indice d'octane est au moins égal à celui recommandé pour votre véhicule. Un indice RON plus élevé ne fera pas de mal, mais un indice inférieur à celui recommandé peut endommager le moteur.