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Belgique : la teneur en bioéthanol de l’essence 95 est montée jusqu'à 10 %

  Jan. 8, 2020, 1 a.m. par scwall
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La teneur en bioéthanol de l’essence 95 RON monte jusqu'à 10 % depuis janvier 2017. Quelles sont les implications pour nos véhicules de collection ?

 

Beaucoup d'entre nous l’ont appris par les médias : la Commission européenne a décrété une augmentation de 5 % de la quantité de bioéthanol dans l’essence ordinaire pour atteindre un total de 10 %. La modification est entrée en vigueur en janvier 2017. Comme d'habitude, la confusion au sujet des implications potentielles pour nos véhicules de collection est énorme. La question clé est celle-ci : allons-nous acheter une qualité supérieure (= haute RON) d’essence car elle ne contient pas ou très peu d'éthanol ? En ce qui me concerne, j’ai tendance à dire non mais je voudrais apporter une réponse plus nuancée.

 

Pourquoi augmenter la teneur en bioéthanol ?

 

En 2013, l'UE a décidé de réduire drastiquement les émissions de CO2 par le secteur du transport routier, à la fois privé et commercial. Ce dernier compte pour environ 20 % du total du CO2 émis dans l'Union européenne. Le CO2 est considéré comme un gaz à effet de serre et est directement proportionné à la consommation volumétrique de carburant par un véhicule. La transformation de la consommation de carburant en CO2 est simple : si votre consommation volumétrique d’essence ordinaire est de 10 l / 100 km, l'émission de CO2 se calcule comme suit : (10 l / 100 km) x (23,5 gr CO2 / 100 l) = 235 gr CO2 / km (notez que le diesel a un facteur de conversion supérieur : 26,5).

La Commission européenne se penche à la fois sur les constructeurs automobiles et l'industrie productrice de l'essence (raffineries). Les objectifs d’émission de CO2 s’appliquent à la flotte de véhicules en moyenne plutôt que pour les véhicules individuels, ce qui constitue une approche complètement différente par rapport à toutes les autres émissions polluantes.

L’objectif moyen pour le parc des voitures particulières sera d’abaisser le taux d’émission à 95 gr de CO2 / km, ce qui équivaut à une consommation d'environ 4 l / 100 km pour l’essence.

Comme le bioéthanol est une énergie renouvelable et neutre en termes de CO2, il contribue de façon positive à la réalisation des objectifs fixés par l’UE, ce qui est la raison principale pour le mélanger avec l’essence ordinaire de base.

 

Implications techniques

 

Abordons spécifiquement les problèmes potentiels pour les moteurs à essence tels qu'ils équipent nos véhicules militaires ancêtres, pour la plupart construits entre 1941 et 1945.

Pour commencer, qu'est-ce que tous ces moteurs ont en commun ?

• taux de compression extrêmement faibles : typiquement entre 5,5:1 et 6,8:1 ;

• présence d’un carburateur (par opposition à l'injection directe ou indirecte) ;

• haute résistance aux cliquetis de la combustion, grâce à la conception de la chambre de combustion (conception en forme de L) ;

• pompes à essence de type à membrane ;

• raccords en laiton ;

• lignes/conduites de carburants plaqués en zinc ;

• aucun élastomère dans les matériaux utilisés pour les joints.

 

Que savons-nous sur l’essence à partir des années 1940 ?

• par rapport à aujourd'hui, l'indice d'octane était très faible : en moyenne 68-70 pour l’essence utilisée par les véhicules routiers ;

• pas de composant au plomb (tétra-éthyle) ;

• présence de petites quantités d'alcool isopropylique (moins de 2%) en tant que stabilisant.

 

Ce qui peut être déduit facilement de cette courte liste d'attributs est le fait que les carburants essence d'aujourd'hui semblent être exagérément puissants (« over-specified ») pour nos moteurs. Ainsi, d'un point de vue fonctionnel, une teneur en bioéthanol de 10 % ne devrait pas causer de problème. Malheureusement, les choses ne s’arrêtent pas là : des collectionneurs de véhicules militaires et des lecteurs de magazines consacrés aux old-timers ont déjà signalé des problèmes avec l’actuel mélange d'éthanol de 5 %. Le problème signalé tient à ceci : l'éthanol est hygrophile, ce qui signifie qu'il absorbe l'eau. Voilà qui amène une bonne et de mauvaises nouvelles en même temps.

 

Commençons par la bonne : le taux d'humidité dans l'air provoque de la condensation dans les réservoirs de carburant, les conduites de carburant et la cuve du carburateur, un très gros problème pour nous, surtout pendant l'hiver avec le stockage des véhicules dans des installations non-chauffées, voire même pas isolées ; l'eau de condensation ne se mélange pas avec l'essence ordinaire, tandis que l’E10, elle, va absorber une partie importante de l'eau et néanmoins encore permettre la combustion du carburant ainsi dégradé.

 

Les mauvaises nouvelles, elles, sont liées au fait que le mélange essence/éthanol « pollué » par la présence d’eau a des propriétés beaucoup plus corrosives :

- stabilité à long terme du carburant : l'essence mélangée avec de l'éthanol a une durée de vie plus courte et « sèche » rapidement ;

- l'éthanol lui-même est corrosif ; il contribue à la formation de rouille chaque fois que l'air rencontre le métal, ce qui se produit au fur et à mesure que le réservoir se vide et qu’on l’ouvre pour le remplir ;

- l'éthanol est un solvant ; il désintègre certains plastiques et des composés de caoutchouc, en particulier des élastomères ;

- dans les moteurs des véhicules stockés pendant un temps long, le carburant s'évapore du carburateur, de la pompe à essence et des filtres, ne laissant qu’un résidu collant.

Ces processus peuvent conduire à l’obstruction du gicleur ou de la pompe de reprise du carburateur, au point de bloquer son fonctionnement. De plus, en conjonction avec d'autres matériaux, ce carburant peut former des résidus de poudre, ce que des collectionneurs ont constaté dans des pompes à essence (voir photo ci-jointe).

 

Il existe cependant des solutions contre la plupart des problèmes connus :

• Utilisez des tuyaux résistants à l'éthanol ou à base de silicone/nylon pour remplacer les conduites de carburant à base de caoutchouc ou en élastomère (que vous ne devriez de toute façon pas avoir si votre véhicule a été restauré dans une configuration originale : elles étaient en métal !).

• Évitez d’utiliser des réservoirs d’essence zingué, en aluminium ou en fibre de verre ; préférez l’acier inoxydable ! Sinon, remplissez toujours complètement le réservoir avant l’hiver ou avant toute autre longue phase de stockage.

• Nettoyez/drainez au moins annuellement le filtre d’essence sur les véhicules non blindés ; les véhicules blindés comportent souvent des filtres à essence de type Cuno à balayage rotatif. A nettoyer régulièrement.

• Matériau des joints toriques : n’utilisez que des pièces originales ou de retrofit en Viton.

• Option (détestée par l'auteur pour des raisons esthétiques) : installer un séparateur d'eau en amont du carburateur.

• Rouler plus souvent J.

Pour conclure ce bref rapport, je voudrais partager un peu de mon expérience personnelle en citant quelques exemples : il y a une grande communauté de collectionneurs de véhicules militaires WW2 au Brésil ; dans ce pays, l'essence ordinaire contient 22 % de bioéthanol, soit 12 % de plus que la future E10 ; les Brésiliens qui respectent les recommandations données ci-avant ne rencontrent généralement pas de problèmes particuliers. En ce qui me concerne, j’ai rencontré des problèmes d’encrassement de la pompe à essence et de la pompe d’accélération du carburateur, même avec l’essence E5, mais plus jamais depuis que j’utilise la célèbre Huile « Marvel Mystery Oil », devenue disponible en Europe il y a quelques années. Le produit a été conçu dans les années 1920, principalement pour surmonter les problèmes de qualité des carburants. 2 ou 3 % seulement de ce produit ajoutés à l’essence (quelle qu’elle soit) contribueront beaucoup à éviter les problèmes de corrosion et de colmatage. D'une manière générale, je suis parmi les personnes les plus réticentes à utiliser des additifs pour l’huile moteur et l’essence mais l'expérience faite par de nombreux collectionneurs ainsi que moi-même avec ce produit est plus que convaincante !

© Daniel RÖTTGER / BMVT

Collectionneur de véhicules militaires WW2

Professionnel du moteur à combustion

ENGLISH VERSION

Bioethanol contents of 95 RON gasoline to go up to 10 % from 2017 - What are the implications for our WW2 vehicles?

 

As many of us have already learned from the media recently, there are plans to further increase the amount of bioethanol in the regular gasoline fuel by another 5% to a total of 10%. This is supposed to happen in early 2017. As usual, the confusion about potential implications with our WW2 vehicles is huge. The key question is this: do we have to buy higher quality (= high RON) fuel, as it contains no or negligible amounts of ethanol? As far as I’m concerned, I tend to say “no” but I’d like to provide a more qualified answer.

 

Motivation to increase the bioethanol contents

 

In 2013, the EU has decided to drastically reduce CO2 emissions of the road transportation sector, both private and commercial. The latter is providing a share of about 20 % to the total of emitted CO2 in the European Union. CO2 is seen as a greenhouse gas and is directly proportional to the volumetric fuel consumption of a vehicle. The transformation of the fuel consumption to CO2 is straight forward: for example, if your volumetric consumption is 10 l /100 km of a regular gasoline fuel, the respective CO2 emission is as follows: (10 l/ 100 km) x (23.5 gr CO2 / 100 l) = 235 gr CO2 / km (notice that diesel fuel has a higher conversion factor: 26.5).

The European Commission is addressing both car manufactures and petroleum industry. The targets are applying to the entire vehicle fleet as an average, rather than for individual vehicles, which is a completely different approach compared to all other pollutant emissions.

The fleet average target for passenger cars will be 95 g CO2 / km, which equals to a consumption of about 4 l/100 km of gasoline fuel.

As bioethanol is a renewable, CO2 neutral energy, it positively contributes to the achievement of the targets, which is the main reason for blending it with the regular, crude oil based fuel.

 

Technical implications

 

I’d like to specifically address potential issues with gasoline engines as used within our WW2 vehicles, most built in the time window of 1941-1945.

To begin with - what do all these engines have in common?

·       Extremely low compression ratios, typically between 5.5:1 – 6.8:1

·       Carburetors (as opposed to port fuel or direct injection)

·       High knocking resistance due to combustion chamber design (popular L-shape design)

·       Membrane type fuel pumps

·       Brass fittings

·       Zink plated fuel lines

·       No elastomer based gasket material

And what do we know about the fuel from the 1940’s?

·       Compared to today, very low octane ratings (average 68-70 for road vehicle fuels)

·       No (tetra-ethyl) lead constituents

·       Small amounts of iso-propyl alcohol, less than 2 %, as stabilizer

What can be easily extracted from this short list of attributes is the fact that today’s gasoline fuels seem to be “over-specified” in regard to our engines. Thus from a functional standpoint, a bioethanol contents of 10 % should not cause any issue. Unfortunately, this is not the full story yet. Collectors of military vehicles and old-timer magazines have already reported issues, even with the current ethanol blend of 5 %. Those reported issues are:

·       Ethanol is hygroscopic, which means it absorbs water. That’s good and bad news at the same time. Let’s start with the good news – The humidity in the air leads to condensation in fuel tanks, fuel lines and carburetor fuel bowls – a really big issue for us especially during winter time with storage of vehicles in non-conditioned or insulated facilities. The condensation water would not mix with regular fuel, while E10 will absorb a significant portion of the water and still allow combustion of the deteriorated fuel. The bad news though is, that the “watered” ethanol based fuel has much more corrosive properties.

·       Fuel (long term) stability: Gasoline mixed with ethanol has a shorter life and goes stale quickly.

·       Ethanol itself is corrosive. It helps rust to form wherever air meets metal once submerged in it.

·       Ethanol is also a solvent and it will disintegrate certain plastic, and rubber compounds, especially elastomers

In vehicles/engines which are stored over a longer time, the fuel will evaporate from carburetor, fuel pump and filters and tends to leave a sticky residual. The phenomena can lead to clocked discharge nozzles or even blocked accelerator pumps within the carburetors. Likewise, in conjunction with other materials, it can form powdery residuals, as people have experienced in fuel pumps (see picture below).

 

There are however solutions against most of the known issues:

·       Use ethanol-resistant hoses or silicone/nylon based tubing to replace any rubber or elastomer based fuel lines (which you should not have anyway if your vehicle is in an original configuration)

·       Avoid zinc plated, aluminum or fiberglass fuel tanks and apply stainless steel wherever possible. Else, always make sure to fill up the tank completely before winter time or before any other long storage phase.

·       Clean / drain military standard fuel filter (Jeep/Dodge/GMC) on a yearly basis. Armored vehicles often use Cuno-type fuel filters with rotational swipe – use on a regular basis

·       O-rings material – either original design or retrofit: Use Viton only.

·       Option (disliked by the author for esthetic reasons): Install an incremental water separator upstream carburetor

·       Drive around more often J

On a personal note and to conclude this short report, I’d like to share some of my own experience by means of a few examples: There is a large WWII MV collector community in Brazil. The regular gasoline fuel in Brazil contains 22 % of bioethanol. People who respect the above mentioned recommendations usually do not run into problems.

And as far as I’m concerned, I did have fuel pump and carburetor clogging issues in the past (even with E5) but never had any problems again since I’m using the famous “Marvel Mystery Oil”, which has become available in Europe a few years ago. The product was already designed in the 1920’s, primarily to overcome fuel quality issues. Only 2-3 % of the product added to the gasoline will help a great deal on corrosion and clogging issues.

Generally speaking, I’m among the most pessimistic and hesitating persons regarding the use of fuel and oil additives, but the experience of many collectors as well as myself with this product is more than convincing.

 

© Daniel RÖTTGER / BMVT

WW2 military vehicles collector

Internal combustion engine professional