Alors que seul le raffineur connaîtra la composition exacte de votre essence, vous pouvez déterminer un point de congélation approximatif en fonction de la composition générale du carburant que vous sélectionnez. Mis à part les choix de régulier, sans plomb, premium ou diesel, la composition peut également varier selon les régions et avec les saisons.
À quelle température l’essence gèle-t-elle? L’essence gèle à des températures comprises entre -40 ° F et -200 ° F (-40 ° C et -129 ° C). La température exacte dépend de son niveau d’octane, s’il contient ou non de l’éthanol et des hydrocarbures contenus dans le carburant. Lorsqu’elle est congelée, l’essence se transforme davantage en une substance gélatineuse qu’un bloc de glace.
Le point de congélation des hydrocarbures
L’essence contient divers hydrocarbures comme l’octane, l’heptane et l’hexane qui gèlent à des températures plus basses que les autres éléments. Le point de congélation de l’octane est de -70 ° F (57 ° C) tandis que celui de l’heptane est de -130 ° F (-90 ° C) et l’hexane gèle quelque part de -141 ° F à -137 ° F (-96 ° C à -94 ° C). Les hydrocarbures pentane (-202 ° F / -130 ° C) et le butane (-220 à -209 ° F ou -140 à -134 ° C) ont des points de congélation très bas et sont utilisés comme additifs dans les zones à climat plus froid (Santner , Z., 2019).
Les hydrocarbures plus lourds se solidifient plus tôt que les hydrocarbures aromatiques. Les hydrocarbures plus lourds et plus épais, tels que la paraffine ou l’alcane dans le diesel, se transforment en un solide à température atmosphérique. Certains aromatiques nécessitent des températures de -129 ° C à -184 ° C (-200 ° F à -300 ° F) pour se solidifier (faqs.org, 2004).
La congélation implique généralement un changement dans la structure où les molécules forment des cristaux ordonnés. Les molécules dans l’essence ralentissent simplement à basse température et restent désordonnées et ressemblent davantage à un gel. Cependant, s’il est refroidi assez lentement, des cristaux d’hydrocarbures se forment (Ask the Van, 2007).
Indice d’octane
L’isoctane est la base d’un indice d’octane de l’essence à 100, tandis que n- l’heptane marque le point zéro de l’octane. Le point de congélation de l’isooctane est de -107,38 ° C (-161,28 ° F) tandis que celui du n-heptane est de -131 ° F (-91 ° C). Ce sont des isomères d’octane simple (n-octane), qui a un indice d’octane négatif de -18,5 et un point de congélation de -70 ° F (-57 ° C). L’essence pure à indice d’octane élevé aura un point de congélation très bas. Là encore, divers additifs ont le potentiel de provoquer un gel au-dessus de ces températures.
Les indices d’octane les plus courants vont de 85 à 93, ce qui représente l’indice anti-cognement du carburant. Cela fournit une référence pour mesurer la pression et la chaleur nécessaires à la combustion du carburant. Encore une fois, la variation de l’indice d’octane est causée par les additifs pour carburant utilisés pour réduire le risque de pré-détonation ou de cognement et éviter d’endommager le moteur (Santner, 2019).
La cote recommandée pour la majorité des véhicules est 87 octane. L’occurrence d’une pré-détonation de 87 octane gazeux est plus probable que 91 octane car il s’enflamme à une température plus basse (Joan, 2012).
L’essence ordinaire et sans plomb a des niveaux d’octane inférieurs (85-87) que premium (91). Les éléments restants dans le carburant sont formulés pour aider à nettoyer votre moteur ou empêcher les cognes / pré-détonation (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).
Le point de congélation de l’essence sans plomb
Le gaz sans plomb comprend des additifs d’hydrocarbures aromatiques tels que le benzène, le toluène, le xylène et le naphtalène. Ceux-ci se solidifieront à 41,95 ° F (5,53 ° C), -139 ° F (-95 ° C), -53,3 ° F à 55 ° F (-47,4 ° C à 13 ° C) et 172,8 ° F (78,2 ° C) C) respectivement. Une comparaison rapide révèle que le toluène a la température de congélation ou le point de fusion le plus bas, tandis que le naphtalène a le plus haut; par conséquent, des niveaux élevés de toluène abaisseront le point de congélation de votre essence.
Malgré la croyance selon laquelle le gouvernement fédéral a interdit le plomb dans l’essence automobile, l’essence sans plomb contient encore des traces de plomb. Le règlement empêche l’ajout intentionnel de plomb, mais permet à l’essence sans plomb pour véhicules automobiles de contenir jusqu’à 0,05 gramme par gallon. Le plomb tétraéthyle était un additif anti-cliquetis utilisé dans l’essence au plomb, mais l’essence sans plomb passe par un processus de raffinage qui minimise le besoin d’additifs anti-cliquetis (Cabrera, 2017). Les petites quantités de plomb auront un effet minimal sur le point de congélation, sauf pour l’augmenter légèrement.
Point de congélation de l’essence
L’essence est l’équivalent du Royaume-Uni et des pays du Commonwealth à l’essence américaine. En tant que tel, il a les mêmes propriétés et le même point de congélation que l’essence. L’essence ordinaire au Royaume-Uni est vendue à un indice d’octane aussi élevé ou supérieur à la qualité moyenne aux États-Unis (RON 95 ou AKI 90). Au lieu que l’octane soit évalué à l’indice Anti-Kock (AKI), il est évalué avec un taux de compression appelé Research Operating Number (RON). Avec sa teneur en octane plus élevée, l’essence est presque impossible à congeler pendant les hivers les plus rigoureux de Grande-Bretagne.
Point de congélation de l’essence pure
Certaines stations-service annoncent la vente de « pétrole sans éthanol » également appelé « huile pure ». Il y a un débat en cours pour savoir si un gaz composé à 100% d’éthanol, à 100% d’essence ou d’un mélange est le meilleur (Regoli, 2016).
Les avantages du gaz sans éthanol sont:
- Amélioration du kilométrage
- Moins de dommages au moteur
- Moins de dépendance aux cultures d’éthanol
Les inconvénients sont:
- Plus d’émissions nocives
- Dépendance accrue à l’égard d’autres pays pour le pétrole
- Pas idéal pour les moteurs à haute compression
La référence à l’essence «pure» ne vous dit pas grand-chose au-delà du fait qu’elle ne contient pas d’éthanol. Parce qu’elle ne contient pas d’éthanol, le point de congélation de l’essence pure sera plus élevé que celui d’un mélange d’éthanol. une meilleure idée du point de congélation de l’essence pure, il sera utile de connaître son taux d’octane et les éventuels additifs de carburant.
Point de congélation de l’essence avec de l’éthanol
L’éthanol produit par la biomasse est favorisé comme carburant alternatif pour les moteurs à essence en raison de son indice d’octane élevé et de ses émissions plus faibles (Bahattin Celik, 2008) . Différents types d’alcool peuvent augmenter votre indice d’octane. L’éthanol a un point de congélation moyen très bas d’environ -173,45 ° F (-114,14 ° C). Différents mélanges d’essence et d’éthanol sont disponibles tels que E10, E25, 350 et E100 représentant le pourcentage d’éthanol (Bahattin Celik, 2008).
Alcool méthylique ou méthanol (-143,7 ° F ou -97,6 ° C) est une autre forme d’additif alcoolique couramment utilisé pour empêcher le gaz de geler lorsque les températures sont très basses. L’alcool isopropylique (-128 ° F ou -89 ° C) est également un additif approprié. L’un des inconvénients de l’éthanol est qu’il peut obstruer votre carburateur (Cannon, 2019).
En raison du fait qu’il est hygroscopique, l’éthanol attire l’eau dans votre carburant et empêche les précipitations et la formation de glace en dessous de 32 ° F. Malgré cela, l’éthanol ne se mélange pas à l’eau mais se mélange à l’essence. Au lieu de se lier, les molécules d’éthanol remplissent les espaces entre les plus grosses molécules d’eau. L’eau coulera au fond de votre réservoir d’essence et avec une partie de l’éthanol encore emprisonné.
Si de l’oxygène est introduit dans l’essence qui contient de l’eau et de l’éthanol, vous vous retrouverez avec de la rouille. Un autre résultat du fait que l’éthanol aspire de l’eau dans votre réservoir est que la pompe à carburant va aspirer l’eau du fond du réservoir à essence et dans votre moteur. En conséquence, le moteur meurt de sorte qu’il vous en coûte un joli centime pour le faire sécher. La solution habituelle pour stocker le carburant à l’éthanol consiste à ajouter un stabilisant contenant une concentration élevée d’isopropanol. Il forme un mélange azéotropique avec de l’eau. Au fur et à mesure que l’isopropanol s’évapore, l’eau va avec (KeithS, 2013).
Comment empêcher l’essence de geler
Puisque l’essence gèle entre -40 ° F et -58 ° F à le plus, ce n’est généralement pas l’essence d’un véhicule qui gèle. L’eau gèle à seulement 32 ° F et la vapeur d’eau dans le système ou la conduite de carburant est plus susceptible de geler (Cannon, 2019).
Assurez-vous que la conduite de carburant ne fuit pas car l’espace vide dans les conduites peut provoquer de la condensation. Gardez le réservoir aussi plein que possible pour réduire le risque de condensation et pour maintenir une température globale plus élevée dans le réservoir (Cannon, 2019). Un traitement appelé gaz sec gardera l’eau dans le carburant pour qu’elle brûle.
Si vos conduites sont déjà gelées, un garage chaud est la meilleure solution. Assurez-vous de garder les bidons de gaz à l’écart de toute exposition directe à toute source de chaleur majeure. Vous pouvez également acheter des traitements antigel pour canalisations de carburant qui fonctionnent en quelques heures (Cannon, 2019).
Le gaz peut-il être congelé et utilisé plus tard?
À des températures extrêmes, la coagulation et la cristallisation de certains éléments de l’essence se produisent. Lorsqu’il dégèle, il est à nouveau utilisable, mais la congélation a le potentiel de provoquer un changement chimique permanent dans l’essence. Au lieu d’un bloc de glace, le gaz se transforme en une substance semblable à un gel lorsqu’il gèle (Cannon, 2019).
Évitez d’utiliser l’essence jusqu’à ce qu’elle se réchauffe un peu. S’il se trouve dans un contenant, décongelez le gaz en le plaçant dans un endroit fermé qui lui permet de dépasser -45 ° F (-43 ° C), mais où vous ne serez pas affecté par des vapeurs, comme votre sous-sol ou garage. Utilisez un récipient scellé pour empêcher la propagation de ces fumées dangereuses (Cannon, 2019).
Point de congélation du diesel
En raison de la présence d’alcane ou de paraffine dans le diesel, le carburant est a tendance à se gélifier ou à cirer par temps froid. Un alcane est un hydrocarbure saturé et l’hexadécane ou cétane est un alcane hautement visqueux utilisé dans le diesel. Au lieu du niveau d’octane, le diesel est mesuré par son niveau de cétane. En dessous de ce que l’on appelle le point de trouble, des particules de cire solide commencent à se former dans le carburant dans des conditions plus froides.
L’accumulation de cire dans le carburant finira par obstruer les filtres et les injecteurs. Le CFPP (Cold Filter Plugging Point) est une mesure permettant de déterminer le débit de carburant diesel à travers un dispositif de filtration. Cela prend en considération le temps et la température. Le diesel d’été peut avoir un CFFP de 23 ° F à 19 ° F (-7 ° C à -5 ° C), tandis que le diesel d’hiver peut avoir un CFFP de 5 ° F (-15 ° C). La plupart des véhicules diesel ont des filtres chauffants qui permettent au véhicule de fonctionner dans des conditions encore plus froides (Carburant diesel d’hiver, 2019). Un chauffe-moteur est utilisé pour maintenir la batterie au chaud et empêcher l’épaississement de l’huile.
Point d’éclair de l’essence
Le point d’éclair de l’essence est la température à laquelle les vapeurs s’enflamment. Cela peut également être défini comme la température la plus basse nécessaire au fluide pour former une concentration de gaz combustible. Dans le cas de l’essence, le point d’éclair est de -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).
La température la plus basse qui fait brûler les vapeurs d’essence après l’élimination de la source d’allumage est le point d’incendie. Ni le point d’éclair ni le point de feu ne dépendent directement de la température de la source d’inflammation. La température de la source d’inflammation est supérieure au feu ou au point d’éclair. Par exemple, la température d’auto-inflammation de l’essence est de 536 ° F (280 ° F) (Ukropina, 2014).
Le point d’éclair est une caractéristique qui distingue les carburants inflammables des combustibles, comme l’essence et diesel respectivement. Les carburants dont le point d’éclair est inférieur à 37,8 ° C (100 ° F) sont inflammables. Les carburants dont le point d’éclair est supérieur à ces températures sont des combustibles (Flash Point, 2019).
Une étude menée par Al-Abdullah, Kalghatgi et Babiker a mesuré les points d’éclair de l’essence commerciale et du diesel. Ils ont constaté qu’une augmentation de l’essence dans le mélange provoquait une chute rapide du point d’éclair. Un mélange avec 16% d’essence atteint un point d’éclair de -40 ° F / C. Les mélanges dont le volume était de 50% ou plus avaient un point d’éclair de -45 ° F (-43 ° C), égal à celui de l’essence standard (Al-Abdullah et al, 2015).
Conclusion
L’essence étant composée de divers produits chimiques, le point de congélation du gaz peut varier considérablement. Les éléments d’eau ou d’alcool dans votre essence gèleront beaucoup plus tôt que certains hydrocarbures, en particulier les hydrocarbures aromatiques. Par conséquent, les estimations du point de congélation de l’essence peuvent être aussi élevées que -40 ° F à -58 ° F (-40 ° C à -50 ° C) et aussi basses que -200 ° F (-129 ° C) ( Ask the Van, 2007).
Les mélanges d’essence varient selon la région du monde et la période de l’année. Ils sont formulés différemment pour résister aux températures froides en hiver ou aux canicules de l’été. La température très basse requise pour congeler l’essence rend improbable l’apparition d’une solidification ou d’une gélification. Dans la plupart des régions, l’eau dans vos conduites de carburant gèlera bien avant l’essence.
Pour éviter que vos conduites de carburant ne gèlent, gardez votre véhicule entreposé dans un endroit chaud et ne laissez pas votre niveau de carburant devenir trop faible. Le stockage de l’essence dans un contenant de stockage de gaz standard est sûr, et si votre essence gèle, assurez-vous de bien la décongeler avant d’essayer de l’utiliser. Des traitements antigel spécialement formulés sont disponibles si l’essence gèle dans votre véhicule. Cependant, à moins que vous ne viviez dans une région exceptionnellement froide, cela ne vous préoccupera probablement pas.
