Indice d'octane de l'E85

La bouteille à la mer ... Rien de facilement démontrable et de concluant.

Octane - Wikipedia

Indice d'octane

L'indice d'octane mesure la résistance d'un carburant utilisé dans un moteur à allumage commandé à l'auto-allumage.

Un carburant d'indice d'octane de 95 se comporte comme un mélange de 95 % d'iso-octane qui est résistant à l'auto-inflammation (son indice est de 100 par définition) et de 5 % de n-heptane, qui lui s'auto-enflamme facilement (son indice est de 0 par définition).

Pour mesurer l'indice d'octane, on se sert d'un moteur monocylindrique spécial (moteur CFR ou Cooperative Fuel Research). On mesure l'indice d'octane du produit à étudier et, par comparaison avec les valeurs obtenues des produits de référence, on connaît l'indice d'octane du produit testé.

En cas d'utilisation d'un carburant à indice d'octane trop faible (par rapport aux caractéristiques du moteur), le combustible risque de s'enflammer spontanément lors de la compression dans le cylindre. Ce phénomène fatigue l'embiellage et le vilebrequin et est source d'un bruit, appelé  cliquetis.

Un carburant à haut indice d'octane n'est pas en soi un carburant à haute teneur en énergie, il rend simplement le moteur pour lequel il est conçu thermodynamiquement plus efficace.
Utiliser un carburant à plus haut indice d'octane que celui pour lequel le moteur est conçu n'en augmente pas le rendement : chaque moteur nécessite le carburant ayant l'indice d'octane correspondant à son fonctionnement optimal.

Voulez-vous en savoir plus?
E85 en France, décryptage du décret de Juin 2018

Par exemple utiliser du SP98 (spécificité française) dans un moteur réglé pour le SP95-E10 ...

• La plupart des gens font effet placebo avec une voiture basique et pensent qu'ils consomment moins au SP98 qu'au SP95, ou au SP95-E10 pour les voitures les plus modernes ;
• Le SP98 contient à peu près la même énergie efficace que le SP95 car il a l'avantage de contenir jusqu'à 22% (15% en pratique) d'ETBE composé de 50% d'éthanol (énergie renouvelable) et 50% d'isobutène (énergie non renouvelable). Au final, il salit moins le moteur et l'huile et malgrès un PCI inférieur, il est à peu près aussi efficace que que SP basique. Tiens, tiens, tiens , ça me rappelle l'E85 ...
• La consommation ou longévité du moteur n'en seront pas améliorées, ni réduites  au SP98 ou à l'E85, sauf si le moteur possède un calculateur ayant les capacités de gérer l'avance à l'allumage en exploitant l'information fournie par un capteur de cliquetis. Alors là, seulement , certains moteurs fonctionnent mieux avec de l'E85 et du SP98 ;
• MON et RON du SP, quelque soit son type, sont toujours inférieurs ou égaux à ceux de l'E85 ;
• La densité de l'alcool étant supérieure à celle de l'essence, en litres, on consomme moins que ce que nous prédisent les formules théoriques.

RON - MON  - AKI

Lecture des indices d'octane suivant les pays, quelle différence ?

Il existe trois indices, le RON (indice d'octane "recherche" ) et le MON (indice d'octane "moteur" ) et AKI (moyenne de RON+MON). Ces indices caractérisent la résistance au cliquetis du carburant en laboratoire.

En Europe, les spécifications concernent les indices RON et MON. L'indice RON qui est le plus connu et utilisé commercialement.

On dispose en France principalement de quatre types d'essences :

• SP 98 : RON 98 et MON 87 ;
• SP95-E10 : RON 95 et MON 85/86 ; 
• SP95-E05 en disparition, remplacé par le SP95-E10 : RON 95 et MON 85/86
• E85 : Bizarrement, il n'y a pas eu pas de référence à un indice d'octane à l'introduction de ce carburant en France en 2007. L'E85 répondait "au moins" à la norme du SP95 de 2007.
• Depuis la norme européenne 15293:2018, lees indices d'octanes sont réglementés en France et en Europe : minimum RON 104 et MON 88 .

A l'étranger

• Les Etats-unis, Canada, Brésil, ... l'indice AKI (Anti-Knock Index) calculé à partir des indices MON et RON : (RON+MON)/2.

• AKI 87 = RON 91/92 et MON 82/83 "Regular gasoline" ;
• AKI 89 = RON 94 et MON 84 ;
• AKI 91 = RON 97 et MON 87 ;
• AKI 93 = RON 97 et MON 87/88 "Premium" (10% ethanol blend).

En conclusion

L'E85 aurait les indices d'octane suivants (Octane rating) car est composé à partir d'essence de base (AKI 83) et d'éthanol (MON 108.6 RON 89.7 AKI 99)

• RON 102-105 - largement supérieur à tous les carburants. Ce que confirme la norme 2018.
• MON 85-87 - spécification du SP95 et du SP98 en fonction des saisons. L'E85 européen oblige un MON  de 88.
• AKI 94-96  en moyenne aux USA et au minimum 96 en Europe et en France.

Calcul de la consommation théorique pour un mélange E85 et SP

Le pourcentage d'E85 mélangé à du Sans-Plomb impacte fortement la consommation dans un moteur non spécifiquement réglé pour rouler à l'E85.

Un moteur spécifiquement réglé pour l'E85 sera plus puissant et consommera moins qu'en théorie. Ce qui n'est jamais le cas de nos jours, à part les moteurs SAAB spécialement étudiés pour tenir compte des qualités du carburant alcoolisé pour développer 25% de puissance en plus.

L'offre mondiale de moteur fonctionnant à l'alcool est de nos jours constituée de moteurs "Essence", uniquement adaptés pour bien démarrer avec le l'alcool moteur dans le réservoir et pour obtenir une facilité et un comportement de conduite au moins identique aux prestations d'un moteur fonctionnant avec carburant pétrolier.

Les voitures modernes non Flex-Fuel ont un calculateur  qui permet de s’accommoder d'une forte concentration en éthanol et très rarement d'obtenir un meilleur rendement qu'au sans-Plomb sans reprogrammation.

Néanmoins, dans un véhicule conventionnel, rouler à l'éthanol peut être parfois plus agréable qu'à l'essence et aussi consommer moins qu'en théorie.

Je me suis fabriqué au fil des années un outil de calcul des surconsommations théoriques inspiré de E85 sans boitier: La Compil (parties en anglais)).

Le seul problème de cette bible (tout le mérite à ceyal) est que tous les calculs sont justes pour un moteur avec carburateur qui ont fait l'ojet de larges études depuis la fin du XIXème sicle.

Les nouveaux ECU font mieux, notamment en gérant le LTFT en Open Loop et en modifiant l'avance de l'allumage avec une boucle de détection de cliquetis. On va dire entre 3 et 5% de gain.

Les kits électroniques E85, que l'on peut concevoir comme un ECU spécialisé dialoguant avec l'ECU d'origine du moteur, permettent de réaliser des consommations bien moindres (-15%) par rapport à un moteur alimenté par un carburateur (l'arnaque est là) et de démarrer le véhicule par des températures négatives sans soucis.

Bizarrement, on oublie que les gains observé à la veille de 1940 étaient du même ordre (15%) avec un carburant composé majoritairement d'alcool alimenté avec une injection mécanique.

Calcul des consommations théoriques à l'E85

Composition de l'E85

En France, il existe 3 types de carburant E85 :

• un carburant hiver entre E65 et E75, en moyenne E70
• un carburant intersaison entre E70 et E80, en moyenne E75
• un carburant été entre E75 et E85, en moyenne E80

La qualité est fonction de la date de livraison, l'achat par le consommateur peut se faire quelques mois après, et on ne connait pas le volume qui restait dans la cuve ...

Il m'est arrivé de prendre de l'E85 à 85% en décembre 2016 !
nb : techniquement, on ne trouve jamais du 85% car il est très difficile à obtenir.

Si vous voulez savoir ce que vous mettez dans votre réservoir, vous pouvez faire le test de Palatino.
Méthode Palatino pour évaluer la teneur en éthanol

Calcul du pourcentage d'alcool moteur dans le carburant 

Pour calculer ce que vous avez dans le réservoir, il faut tenir compte aussi du type de SP que vous utilisez. le plus dur est de déterminer le type d'E85 que vous avez acheté.

• SP98 : juste 15% d'ETBE, ne pas considéré qu'il y a de l'éthanol, bien que l'ETBE soit constitué de 47% d'alcool. Les effets de l'ETBE et des additifs compensent le faible taux d'essence de pétrole.
• SP95 : jusque 5% d'éthanol + ETBE, en moyenne 4% d'alcool.
• SP95-E10 : jusque 10% d'éthanol + un peu d'ETBE, en moyenne 7% d'alcool.

donc si vous faites 50% d'E85 + 50% de SP95-E10, vous devez avoir dans le réservoir un carburant compris entre E36 et E46.

• en Hiver au mini (50%*65%)+(50%*7%) = 36% => E36
• en Eté au maxi (50%*85%)+(50%*7%) = 46%  => E46

Dacia / Renault H4Bt TCe 90 : 12.000 km à l'E85

La Dacia Sandero Stepway Tce 90 Euro VI a maintenant 12.000 km et elle se porte comme un charme.

Synthèse du suivi

Les paramètres moteurs sont quotidiennement  monitorés avec Torque Pro afin de s'assurer que les limites ne sont pas atteintes et pour avoir des statistiques fiables en fonction des différents pourcentage d'éthanol dans le carburant. 

J'ai consommé 918 litres de carburant en 11.914 km pour une consommation moyenne de 7.71 litres aux 100 kilomètres. Ce qui correspond en moyenne à E59 (59% d'éthanol - 41% d'essence)

La part d'éthanol dans le mélange  n'a jamais été inférieure à 40% , ni supérieure à 75%, ce qui correspondant exactement à l'achat de 70% d'E85 et de 30% de Sans-Plomb en litres.

Type de parcours

Le véhicule a roulé :

• 82% sur routes à 90/110 km/h et périphérique
• 15% sur Autoroutes 130 km/h
• 3% en ville.

Prix de revient (PRK100)

Le coût du carburant E85/SP est légèrement inférieur ou équivalent au coût du gasoil consommé par un Stepway Dci 90 cv sur ces mêmes parcours.

5.97 €/100 km en décembre 2016 avec comme prix moyen de carburant :

• E85 : 0.544 €/l
• SP95/SP95-E10/SP98 : 1.328 €/l
• GO : 1.199 €/l

Graphiques de comparaison de rentabilité.

Les prix par litre sont un peu différents car je suis en projection pluri-annuelle et le PU de l'éthanol varie entre 0.490 €/l et 0.629 €/l entre mes 2 endroits de résidence principaux, et, quand je voyage, le prix moyen de l'E85 frôle 0.700 €/l parfois. Pas de différence significative pour le SP.

On remarque tout de suite le point d'inflexion du prix de revient lorsqu'on passe en E85 hiver dosé à 65% d'éthanol.

Démarrages
Aucune différence de démarrage à froid jusque E70 par températures légèrement négatives. L'hiver pour le moment est assez doux. La montée en température de l'eau et de l'huile est un peu plus longue. C'est normal.

On observe avec Torque que le moteur monte moins vite en température et descend plus vite en température lorsqu'on quitte la ville et qu'on roule sur route départementale.

Consommation
La consommation est proportionnelle au pourcentage d'éthanol dans le mélange selon le tableau suivant que je me suis fabriqué en fonction de mes recherches sur le net :

Cette table des consommations théorique est pessimiste. Elle ne prend pas en compte les optimisations de l'ECU.

C'est TRES DIFFICILE de suivre la consommation en fonction du type d'E85 vendu en station. C'est la date de livraison qui détermine le taux d'éthanol dans l'E85.
Il m'est arrivé de refueler en E85 été au mois de décembre et en E85 hiver en mai.
Les seules façons de savoir ce qu'on met dans son réservoir est de :

• relever le LTFT avec un EML327. Encore faut-il avoir un référentiel.
• utiliser la méthode Palatino Taux d'éthanol/ETBE dans le SP95 et E10

 [ Chevrolet Spark Renault Dacia Stepway Sandero Scenic Tce 90 KTM  H4Bt S-TEC II EML327 Torque ]

Suivi de la Chevrolet Spark à l'E85

Depuis l'achat, la voiture a effectuée plus de 5.000 km uniquement avec un mélange de Sans-Plomb et de Superethanol dans le réservoir en diverses proportions.

Il est temps de faire un bilan.

Premiers kilomètres :

Ce véhicule a servi en conduite accompagnée durant 2.033 km avec un mélange E46 pour une consommation moyenne de 7.41 l/100.

J'ai mis dans le réservoir 178 litres de carburant composé de 52% d'E85 (principalement de type été) et 48% de SP95 (E10 à 90%, vrai SP95 pour 10%).

Compte tenu qu'il s'agissait d'un véhicule-école, la consommation a été très élevée sur cette période.

Maintenant :

L'élève a son permis et qu'il connait mieux la voiture, la consommation en mélange est passée à 6.60 l/100 sur exactement les mêmes parcours avec une baisse de la concentration moyenne en éthanol à E40.

Baisse consommation 11% dont 3% lié à la concentration moindre en E85.

Synthèse cumulée :

5.333 km, 368 litres de mélange consommé pour une consommation moyenne de 6.91 l/100, soit une surconsommation de 14.6% par rapport à une consommation théorique sur ces mêmes parcours.

La consommation prévisionnelle est égale à la consommation qu'on aurait constaté avec un mélange d'E85 et de SP en diverses proportions.
Cette consommation  théorique varie entre 0% et + 42% par rapport au SP en fonction de la densité du mélange (g/l, 737 à 780) et des grammes d'air nécessaires à sa parfaite combustion(14.700 g à 9.765).
C'est un bon référentiel, un peu élevé et pessimiste.

Commentaires généraux : 

Le S-TEC II de cette Spark est assez capricieux et décevant avec un forte concentration en éthanol. Surement dû à l'origine asiatique (Daewoo) de ce moteur. Les USA sont pourtant un des pays pionniers de l'incorporation d'éthanol dans le carburant.

Défaut moteur :

Le voyant défaut moteur s'allume à E60. Testé en ville par forte chaleur. Torque donne tout de suite le code erreur P0171 System Too Lean Bank 1

Ok, l'injection n'arrive plus à fournir et la voiture commence à rouler pauvre.

Code erreur effacé, revient aussitôt - s'éteint à 15 km STFT à fond 32 % (la limite ?)

Rajout de 4 litres de SP95, effacement du code erreur et tout va bien.

En analysant le LTFT et le STFT avec un EML327 et Torque, on s'aperçoit que le LTFT bloque à 46% et que le STFT reste tout le temps positif car il cherche à compenser continuellement le manque de richesse 32%.

Problème de démarrage :

A froid, même en E40, après un long stationnement (la nuit), il faut toujours 2 coups de clefs pour que la voiture démarre. Ce n'est pas grave, juste agaçant.

Sur les forums, cela semble uniquement à cause de l'E85 car ça ne le fait pas au SP95-E10.

Sur un forum US, j'ai lu que l'essence avait tendance à quitter le circuit d'alimentation pour revenir dans le réservoir.

A vérifier, la batterie et les bougies sont peut-être un peu fatiguées et le faisceau d'allumage est à changer souvent (30.000 km) sur ce modèle

Le roulage à l'E85 avec la propriétaire :

Mélange 50% E85 50% SP95-E10. Ce qui donne entre E36 (Hiver mini) et E46 (Eté maxi).

• Pas de risque d'allumage voyant défaut moteur même si on se trompe un peu dans le dosage.
• Pas trop de soucis de démarrage le matin (2 coups de clefs maxi en fonction de la température et de l'humidité).
• Proportions faciles à retenir.
• Plus de couple à bas régime qu'en E55/E60.
• Moindre consommation.
• Limite les calages aux Stop et Feux-Rouges (A comme Apprenti).
• Moteur chauffe plus rapidement, donc limite les calages aussi et préserve le moteur car c'est difficile d'expliquer qu'il faut un temps de chauffe de quelques kilomètres.

Conclusion : 

J'avoue que parfois, dans un élan de pingrerie, je repasse en E60 (entre 60% et 80% d'E85) sans le dire à Madame. J'ai un jerrycan de 5 litres de vrai SP95 en cas de problème de démarrage.

• Ok pour le problème de démarrage, ça m'étonne, je pense qu'il y a un petit soucis.
• Calages, je ne cale jamais.
• Temps de chauffe du moteur, pas de soucis, je roule à l'E85 depuis 2008.
• Moins de vibrations à l'arrêt.
• Très bonne souplesse.
• Pas de perte de puissance.
• J'ai 50 litres de mélange préparé dans le garage et je m'occupe de les remplir régulièrement quand je vais faire le plein de mon autre voiture. J'ai 3 pompes E85 autours du boulot et une autre près de la gare.

[tag chevrolet spark renault dacia stepway sandero scenic tce k7m 90 81 H4Bt S-TEC II TCe]

Pourquoi ne consomme-t-on pas tant que ça en roulant à l'E85 ?

La plupart des compteurs/totalisateurs sont optimistes en vitesse donc parfois en distance parcourue de 2 à 5% (par construction et obligation légale) donc le calcul de consommation sur la base du nombre de litres et de la distance parcourue lue sur le totalisateur est optimiste de 4 à 5%.

A démontrer car au SP, c'est la même chose ...

Avec une injection qui gère l'avance à l'allumage en fonction de la détection du cliquetis, chaque point d'indice d'octane peut faire gagner environ 1% de consommation.
La surconsommation théorique peut baisser de 10% car l'indice d'octane de l'E85 est compris entre 101 et 105 même si la réglementation française est de 95 mini pour l'E85.

Cela semble être admis par tout le monde mais un peu exagéré. Mes tests sur moteurs (classiques ou turbo) confirment qu'au delà de E60, les consommations ont tendance à baisser par rapport à la surconsommation théorique. Environ 4% de gain constaté pour moi avec des moteurs non modifiés.

Utiliser un carburant à indice d'octane élevé améliore les conditions de reprise et de maintien en vitesse à faible régime. Ce qui permet d'adopter une conduite souple et de réduire la consommation plus facilement qu'à l'essence.

Les reprises sont meilleures jusqu'à un certain niveau de concentration en éthanol. Ça dépend de l'ECU et des injecteurs. En général jusque E50/E70, c'est vrai. Au delà, la combustion non optimisée de ce carburant modifie la courbe de couple et de puissance du moteur même si les injecteurs suivent. Augmenter le débit des injecteurs permet souvent de retrouver souplesse et puissance à bas régime à très forte concentration d'éthanol au détriment de la consommation.

Suivre sa consommation induit que le conducteur, inconsciemment, roule moins rapidement et plus souplement.

Constaté moult fois, c'est humain.

Nettoyage par l'E85 du moteur (pouvoir détergeant). Le moteur est presque comme neuf au bout de quelques milliers de km, donc consomme moins.

Je suis assez d'accord sur le pouvoir détergeant de l'E85. J'ai du changer le filtre à essence sur mon ancien Scenic au bout de 2.000 km (la voiture avait 180.000 km) et tout est revenu dans l'ordre ensuite. Le moteur était quasi neuf lorsqu'il est parti à la casse (240.000 km)

[tag chevrolet spark renault dacia stepway sandero scenic tce k7m 90 81 H4Bt S-TEC II TCe]