Fin du mystère : l'éthanol n'a pas d'indice d'octane fixe.

Suite de mon précédent article Indice d'octane de l'E85 qui définissait les indices d'octane des différents carburants et tentait de trouver ceux de l'E85, voici une synthèse de ce que j'ai trouvé sur le Net, principalement américains.

En France, difficile de savoir,

Indice d'octane réel de l'E85

Total assure que c'est un mélange de SP95 et d'éthanol et garanti uniquement (et commercialement).

Total Superéthanol E85

• Moteur (MON) : 85
• Recherche (RON) : 95
• Soit AKI 90.

Fiche Technique TOTAL Superéthanol / E85

Wikipedia

Article Wikipedia E85

Aux USA commercialement l'E85 à un indice de 100 à 105 et est fabriqué avec du SP ordinaire AKI 87 ou premium AKI 91-93 mais attention, le calcul est faux (paragraphe "Octane rating")

Le paragraphe a été modifié depuis que j'en avais fait la traduction française.

Ancienne version

Si un détaillant choisit d'afficher l' indice d' octane, il doit être conscient que l'indice d'octane souvent 105 est incorrect. Ce chiffre est déduit en utilisant l' indice d'octane de l' éthanol dans un mélange d' essence. Ce n'est pas la bonne méthode pour calculer l'indice d'octane de l'E85. Le volume réel d'éthanol contenu dans l'E85 devrait être utilisé pour calculer l'indice réel d'octane de E85. Il en résulte une gamme d'octane de 94-96 (R + M ) / 2. Ces calculs ont été confirmés par des tests d'octane dans des moteurs actuels.

Nouvelle version

La nouvelle version de ce paragraphe est complètement différente et commence à parler des propriétés de refroidissement de l'E85 ainsi que des propriétés anti-cliquetis de l'E85, mais toujours en pensant que c'est lié à l'indice d'octane.

Voila un début d'explication 

E85 Fuel Switch - How It Works

Il y a beaucoup de désinformation flottant autour des vertus de l'éthanol et des mélanges d'éthanol comme l'E85 comparés à l'essence.Beaucoup de passionnés d'autos estiment que E85 a un avantage significatif en indice d'octane sur l'essence, mais la vérité n'est pas si nette.
En réalité, il est difficile de mesurer directement l'indice d'octane de l'E85 parce que l'éthanol se vaporise à 78 °C et que l'essence a typiquement une plage d'ébullition de 38°C à 221°C.
Le Motoring Octane Number (MON) a été conçu pour tester l'essence, et exige que le mélange air / carburant soit à 149 °C en passant par le système d'admission d'air du moteur.
L'éthanol est complètement vaporisé à cette température et refroidit la charge d'entrée de façon significative, ce qui rend le test très incohérent.
En conséquence, l'éthanol est testé dans un mélange composé de 50% d'une essence dont l'indice d'octane est connu et 50% d'éthanol.
L'indice d'octane de ce mélange est alors utilisé dans un calcul algébrique pour déterminer l'indice d'octane de l'éthanol.
Les résultats varient en raison du choix de l'essence de référence utilisée et parce que le moteur d'essai fournit des résultats moins consistants lorsque des carburants à haute volatilité comme le mélange 50/50 éthanol/essence sont utilisés dans un moteur non conçu pour ce type de carburant. Pour la faire une courte, les indices d'octane de l'éthanol sont calculés à partir des résultats recueillis dans des conditions d'expérimentation loins d'être idéales. C'est pourquoi il existe tout une gamme d'indices d'octane d'éthanol affichés pour les carburants E85.

et un deuxième, dans un langage un peu plus direct.

Can someone tell me the true octane rating of E85

La qualité de l'éthanol et du méthanol ne peuvent PAS être correctement estimées par des «méthodes classiques utilisées pour définir l'indice d'octane».
Si vous regardez comment l'indice d'octane pour l'essence est estimé, vous comprendrez. 

Les scientifiques ont un moteur spécial à un cylindre, qui fait juste un seul travail.Il s'agit d'un processus long exécuté sous observation stricte. C'est un processus très complexe, et je ne vais pas l'expliquer.

De plus, l'éthanol (et le méthanol) a un taux d'évaporation de chaleur latente très élevé, ce qui signifie que l'éthanol est transformé en minuscules gouttelettes, le méthanol aspire essentiellement la chaleur hors de l'air. Cela fait tomber la température d'admission drastiquement.

Ce processus contribue à prévenir la détonation, donc vous pouvez utiliser plus de temps, de compression, etc pour construire plus de pression cylindre, donc plus de puissance (et effectivement plus de couple).
Il est un peu impliqué, mais qui devrait vous donner une idée. 

Si quelqu'un vous dit que l'E-85 a un indice d'octane de "X", il ne sait pas de quoi il parle ou il essait de vous enfumer.
L'indice d'octane de l'essence peut être évaluée. Tous les autres combustibles sont une DEVINETTE / ESTIMATION !

Un peu d'explications scientifiques du MIT..

Effective Octane And Efficiency Advantages Of Direct Injection + Alcohol Engines

Où l'on apprend, que dans un moteur à injection directe, l'éthanol se comporte comme un carburant d'indice d'octane (MON+RON)/2 de 160.

Cet indice est sensiblement supérieur à l'indice d'octane intrinsèque de l'éthanol (115) qui ne profite pas pleinement de la grande chaleur de vaporisation de l'éthanol.

Conclusion

Octane Wikipedia

L'alcool ne possède pas de propriétés antidétonantes, il est lui-même adétonant; aussi le nombre d'octane du mélange essence-alcool croît-il en proportion du pourcentage d'alcool qui entre dans la composition du carburant. Le phénomène de détonation se produisant alors moins facilement, la compression du moteur, peut augmenter de 40% avec un mélange essence-alcool de type E85.
En même temps que la compression, le rendement du moteur augmente de façon sensible.

Formule d'estimation du LTFT en fonction de la concentration en éthanol

Lecture du LTFT sur certains moteurs Renault

Le TCe 90 Euro 6 a un ECU programmé d'une façon inhabituelle qui se retrouve sur certains modèles du groupe Renault (K7J, F4R, TCe 115, TCe 120, ...).

A priori, les moteurs des autres marques de l'Alliance Renault, sauf Dacia, qui est plutôt une filiale 100% ne faisant pas de développement logiciel spécifique, ne sont pas concernés.

Il donne le LTFT en fonction du maximum des tables avec Torque et ODB facile et non pas en fonction de la durée d'ouverture des injecteurs. Un peu déroutant car les pourcentages affichés ne correspondent pas aux valeurs qu'on a l'habitude de rencontrer sur les forums.

Le TCe 90 Euro 5 ne remonte pas l'information du LTFT. Il faut que les développeurs bossent car avec une valise Renault Can Clip ça doit bien le faire.

L'habitude  est de comparer les valeurs des temps d'ouverture par rapport à ceux à l'essence pure en fonction du LTFT +42% avec l'ECU d'un moteur qui ne fait aucune correction ou LTFT + 38% (ou moins) si l'ECU corrige.

Voulez-vous en savoir plus ?
LTFT et consommation
Calcul des consommations théoriques à l'E85
Affichage particulier du LTFT/STFT pour certains ECU Renault

Formule

A partir des statistiques fournies par l'EML327,  avec une cinquantaine d'ajout de carburant dans le réservoir en proportion variable et de qualités différentes, j'en ai déduit une première formule qui ne demande qu'à s'affiner,

Notamment, il faut affiner l'impact de la conduite sur l'autoroute et en ville qui augmente le LTFT d'environ 5% ainsi que l'impact de la température d'air aspiré, 7,5% pour 20°C.

• LTFT maxi = Temps d'ouverture maxi du mélange éthanol-essence / 35% 
• LTFT moyen = LTFT maxi - 3,5%
• LTFT mini = LTFT maxi - 7,5%

Un mélange d'environ E60 correspond à un LTFT de 24% aux alentours de 20°.

• Mini : 61% conduite cool sur départementales.
• Moyen : 63%
• Maxi : 66% Ville et autoroute.

Tableau d'équivalence

Pourcentage théorique d'augmentation de la durée d'ouverture des injecteurs

Enseignements de cette formule

Le Tce supporte E80 maximum. J'ai constaté dans les faits avec un Captur Euro 5 de location en plein été.
La variation du LTFT est importante. Les valeurs maxi sont une moyenne de relevés avec parfois, en fonction des conditions de circulation et de météo, des variations importantes. Donc méfiance si vous roulez à de fortes concentration, limitez-vous à E70/E75 pour être tranquille.
Cette formule est adaptable à chaque ECU si on se donne la peine de faire quelques relevés pour en déduire le diviseur et les mini/moyen/maxi.

J'utilise des jerrycans pour stocker l'E85, me simplifier la vie et gagner des euros (€)

Je vous conseille.

• De ne pas prendre moins de 20 litres de capacité. Moins pratique et revient plus cher.
• On peut trouve des jerrycans en plastique rouge de plus de 20 litres à 10 € en supermarché.
• Les jerrycans métalliques de type US coûtent minimum 20 € sur Internet ou en promotion, Beaucoup plus durables, il faut faire attention à la qualité du bec verseur et à la qualité de fermeture du bouchon. Un modèle métallique flexible est le Top. L'embout plastique des modèles métal se s’abîme rapidement.

J'utilise ces merveilleux jerrycans de façon très différente pour mes 2 véhicules.

Dacia Stepway Sandero TCe, très simple.

En complément du mélange fait à la station, j'utilise parfois un jerrycan Full E85 (donc entre E65 hiver et E85 été) en plastique rouge pour remplir le réservoir lorsque :

• je fais de longs trajets (> 600 km),
• j'ai  la place suffisante dans le coffre,,
• je  suis seul 
• si je ne trouve pas de stations à un prix intéressant sur le trajet. Dans ce cas je calcule pour ne pas me retrouver supérieur à E80 avec cet ajout.

Chevrolette Spark S-TEC II, plus contraignant.

Je remplis mes jerrycans affectés à cette voiture avec du mélange E85 / SP95-E10 optimum pour la saison (démarrage à froid).

Cette voiture passe rarement devant une station distribuant de l'E85 et la conductrice n'aime pas faire le mélange en station. Majoritairement, les pleins s'effectuent avec un jerrycan quand je ne suis pas présent.

Tous les jerrycans dédiés à la Chevrolet Spark sont remplis de mélange entre E35 et E45 selon les saisons. Entre 45 et 55% d'E85 commercial et le reste en SP95-E10.

Je monte la dose dans le réservoir (pas plus que E60) quand je prend la voiture pour refaire le plein.

Ainsi pour cette voiture, j'ai une autonomie d'environ à 60 litres de plus que le plein (35 l). Un mois de consommation environ.

Les jerrycans sont régulièrement remplis en fonction du roulage de la Spark et de mes trajets quand je passe devant des stations E85.

On peut estimer que le carburant ne passe pas plus de 2 mois en jerrycan.

• mon vieux jerrycan US de 30 ans : 20 l
• mon autre vieux jerrycan US de 10 ans : 10 l
• un jerrycan en plastique rouge de 10/15 ans  : 12,5 l 
• un jerrycan en plastique rouge de 2016 : 22,5 l
• un jerrycan en plastique rouge rempli avec du SP95 ou SP98 pur qui normalement sert jamais sauf si je me plante lorsque je fais le plein avec trop de E85 : 7 
• [edit] un jerrycan en plastique rouge de 2017 idem celui de 2016 : 22,5 l
• [edit] un jerrycan en plastique rouge low cost de 2017 : 22,5 l

Economie

• différence de prix de l'E85 0,20 € x 60 litres = 12 €, soit le prix d'un bidon standard.

•  60 litres = 500 / 700 km pour amortir l'achat du jerrycan et commencer à faire des économies lorsqu'on peut se permettre de mettre un jerrycan dans le coffre.

• Il faut doubler les kilomètres avec pour amortir un jerrycan US de qualité.

En conclusion

On peut destiner ces bidons :

• à contenir 100% d'E85 par n'importe quelle saison,
• à contenir 100% d'E85 hiver pour faire des économies durant l'été et l'inter-saison,
• Avoir le mélange idéal pour le  moteur (SP+E85) en toute circonstance,
• Avoir une réserve de 100% d'E85 pour ravitailler lors de longs trajets,
• Ou encore faire de longs trajets avec un mélange E85/SP

Pour la petite histoire

Voici ce que j'ai croisé un soir de juin 2017 vers 22h30 à une station d'E85.
Les deux gars étaient occupés à remplir tous leurs bidons d'E85 avec plusieurs cartes bancaires car les deux pompes s'arrêtent à 120 litres.

Je suis entré en contact avec eux sur les forums, ils font des réserves car ils habitent loin de la station et leur parc de véhicule fonctionnant à 100% à l'éthanol est vraiment impressionnant.

On voit sur la photo au moins 50 bidons de 20 litres. Ce soir-là, ils ont mis 2700 litres dans leur fourgonnette. donc environ 125 bidons.

Sujet : [E85] le topic des rouleurs à l'essence alcoolisée !

Durée de conservation de l'E85

Garder de l'E85 plusieurs mois dans des jerrycans, mais vous n'y pensez par Madame Michu !

J'ai toujours eu dans le garage plusieurs jerrycans de SP ou de mélange 2 temps qui servaient à mes outils de jardinage, au tracteur-tondeuse, au débroussailleur, à la tronçonneuse ... comme tout ceux qui ont un jardin.

Expérience au SP

En 30 ans, je n'ai jamais rencontré de symptômes de mauvaise carburation en remettant, après l'hiver, le vieux mélange 2 temps en le secouant très fort ou la vielle essence stockée dans des jerrycans de qualité, parfois depuis plus d'un an, par tous les temps, toujours dans un abri, mais exposé aux changements de températures et d'humidité.

Quand j'étais jeune, je stockais aussi du carburant pour ma mobylette et ma moto pour les mois où je n'avais plus un rond en poche. Pas de soucis particulier.

Durée de stockage de l'E85 et du SP

J'ai posé la question au pétrolier TOTAL sur un très bon forum spécialisé. La réponse à mis un peu de temps à venir, après quelques relances sympathiques. Cette réponse est restée très politiquement correcte.

TOTAL ; les marques vous répondent, SUJET : Temps de conservation des carburants

Réponse : si on a un contenant approprié, cela se conserve aussi longtemps qu'une essence classique.

En résumé sur ce post :

Tous les carburants minéraux (SP/GO) s’oxydent avec le temps au contact de l'air.

Et l'alcool ? Je ne pense pas qu'il se dénature de la même façon. Le complément en essence de l'E85 doit suivre la même tendance que le SP. La duré de conservation de l'E85 doit être une synthèse des propriétés des 2 carburants.

Officiellement : 3 à quelques mois de durée de conservation. Le post se contredit sur les durées maxi, mais insiste sur la sécurité, et là, TOTAL a raison.

• Eviter au maximum le contact avec l'air du carburant pour éviter l'oxydation.
• Remplir au maximum le contenant pour minimiser la surface de contact avec l'air et limiter l'oxydation.
• Utiliser des jerrycans adaptés avec un bouchon hermétique. Très facile, un jerrycan type US de 30 ans et son joint d'origine ne fuit pas  quand il se renverse dans le coffre, mais il fait du boucan aux rond-points.
• Les additifs peuvent améliorer la durée de stockage. OUI pour le SP,  NON pour  l'éthanol qui est additionné en France dans des usines indépendantes de celles des pétroliers. L'E85 est un mélange de 35 à 15% de SP faiblement additivé (BOB : essence de base, contenant de l'ETBE) et d’éthanol.
• Rajouter à l'essence fraîche  dans un réservoir de vielle essence ne se voit pas particulièrement. 
• La qualité de conservation du carburant peut dépendre de la saison d'achat. Je n'y crois pas, on digresse du sujet.

Quelques cas exceptionnels peuvent être constatés sur des véhicules très anciens par temps très chaud où les composés volatils (qui sont en plus grande quantité en hiver qu'en été) peuvent entraîner le phénomène de percolation.

Retours utilisateurs

Les retours utilisateurs de SP démentent les hypothèses  de dénaturation du Sans-Plomb.

La durée de conservation réelle du SP est bien plus longue qu'annoncée même si cette dégradation existe.

TOTAL semble avoir répondu en relisant un texte réglementaire fixant les durées minimums de stockage du carburant.

Ce que mon test dément encore plus, en toute amitié pour les collaborateurs de TOTAL qui prennent le temps de nous répondre.

Expérience de conservation de l'E85

Tout est dit : Test de conservation de l'E85

Bonjour Total,

Sujet intéressant

Concernant l'E85 qui contient seulement entre 15% et 35% d'essence avec très peu d'additifs et le reste est composé d'éthanol (alcool) , la durée de conservation en bidon serait-elle supérieure à celle du SP95/98 (à part le risque de contamination par l'eau) ?

Ce qu'on apprend à la lecture de ce forum, c'est que l'essence se dénature en 3-6 mois à cause de problèmes de volatilité et d'oxydation.

L'éthanol (hydrofuge) stocké dans de bonnes conditions devrait théoriquement se conserver + longtemps.

Je n'ai jamais eu de soucis avec ma petite réserve (Jerrycan US 20 l) stockée à l'abri des intempéries durant de long mois (>12 mois parfois).

Je me répond à mon test.

Mélange SP-E10 et E85 été de chez Total Access stocké depuis 16 mois dans un de mes jerrycans US dans la remise à l'abri du vent, de la pluie et des fortes chaleurs, environ du E45.

Pas d'évaporation.

J'ai passé un peu du mélange dans un filtre à café => pas de trace de cochonnerie.

J'ai lancé une allumette dans un petit récipient en métal rempli de ce mélange, très belle flamme, le mélange ne s'est pas dénaturé.

Comme je suis un grand fou, j'ai mis 19,5 l de ce mélange dans le réservoir avant d'aller faire le plein. Très bon comportement du moteur à froid et à chaud.

Donc Monsieur Total, combien de temps se garde l'E85 ?

Modification des tables de l'ECU pour démarrer à froid à l'E85

Solutions aux problèmes liés au démarrage à froid E85

Les forums pionniers français sur l'E85 commencent à dater et sont peu actifs. Ils tournent toujours autours des mêmes sujets. C'est bien de les suivre pour débuter et se rassurer.

On doit s'intéresser particulièrement aux forums américains pour trouver des informations relatives à la compatibilité de anciennes voitures, l'effet sur les émissions polluantes, sur l'économie, les réglages à faire ...

Par exemple, pour résoudre le soucis de démarrage à froid E85 Cold Start Issues addressed

Je résume et traduis.

La raison pour laquelle l'E85 a du mal à démarrer par temps froid est très simple. Il ne s'évapore pas au même rythme que l'essence à des températures inférieures à 13°C / 56°F et s'évapore moins facilement quand les températures diminuent.

Par conséquent vous avez besoin de plus de carburant au cours de la phase de démarrage (crank / tour de manivelle, j'adore l'expression traduite) pour compenser.

Si vous injectez trop de carburant et vous courez le risque que le carburant ne peut plus s'atomiser correctement et que les gouttelettes se condensent sur les parois du cylindre au lieu de se vaporiser.

Vous devez trouver juste la bonne quantité pour démarrer car si le carburant n'atomise pas vous aurez simplement étouffé l'étincelle de la bougie et inondé le cylindre. Carburant qui passe ensuite dans l'huile moteur, mais ce n'est pas vraiment un problème. L'éthanol s'évapore très bien au delà de 50°C et quitte l'huile moteur.

Study of Ethanol-Blended Fuel (E85) Effects Under Cold-Start Conditions

To keep the same engine startability as the gasoline in a cold environment by using the E85 fuel (ASTM Class-3), about 3 times the quantity of fuel should be injected or RVP of E85 fuel should be adjusted to about 108 kPa.

Dans les ECU, il y a des tables pour ajuster la durée d'injection du carburant en fonction de la température du liquide de refroidissement.

Il faut vraiment  expérimenter sur chaque véhicule mais en général, les valeurs suivantes sont un exemple mais semblent un peu faibles par rapport à la conclusion de l'étude SAE.

Températures du liquide de refroidissement et durée d'injection à froid.

Exemple chez Subaru, il faut augmenter la valeur par défaut de l'IPW (Injector Pulse Width / Temps d'Impulsion de l'Injecteur en ms) dans les tables de l'ECU en dessous de 20°C.

• 68°F / 20°C : +3%
• 50°F / 10°C : +10%
• 32°F / 0° C : +15%
• 14°F / -10°C : +20%
• - 4°F / -20°C : +25%
• - 22°F / - 30°C : +30%
• - 40°F / - 40°C : +30%

Il faut aussi mettre à jour toutes les tables liées avec les mêmes coefficients (Mise en route initiale, Enrichissement au démarrage, Enrichissement minimum de base, ...).