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Le GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié)
editFiche technique théorique en Mécanique Essence crée par Zorro le 25 aoùt 2005.
Véhicules concernés: E34 de motorisation GPL
Tags: gpl,gaz,carburant,detendeur,vapo-detendeur,soupape,securite, ...


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Généralités

Tous les systèmes gpl fonctionnent sur le même principe. Le gaz sous pression est acheminé, en phase liquide, par un simple tuyau de cuivre du réservoir jusqu'au vapo-détendeur, ce dernier se chargeant de le faire passer en phase gazeuse en faisant chuter sa pression.

Ce changement d'état absorbant de la chaleur (c'est le principe de la clim), le vapo-détendeur doit être réchauffé par une dérivation de ldr. Notre précieux carburant poursuit ensuite sa route vers le collecteur d'admission où le mélange air/gaz est élaboré.

Une 3éme possibilité existe: l'injection de gaz en phase liquide. Je ne connais pas très bien ce système, pourtant annoncé comme le nec plus ultra, mais qui semble aujourd'hui abandonné car il n'apporterait rien par rapport à l'injection en phase gazeuse pour un coût largement supérieur.

Les systèmes

Qu’ils soient à injecteurs ou à diffuseurs, sont identiques du réservoir jusqu’au vapo-détendeur. Ce n’est qu’après ce dernier qu’ils diffèrent sensiblement.

Autre point commun, tous 2 ont également un petit boîtier électronique, appelé simulateur d’injecteurs, dont le but est de faire croire au calculateur essence que ses injecteurs fonctionnent normalement (eh oui : en mode gpl, ceux-ci sont shuntés), évitant ainsi les codes pannes intempestifs.

Dans les deux cas, il est possible de passer d’un carburant à l’autre en roulant (voir plus loin). Tous deux possèdent également plusieurs électrovannes qui permettent de couper le circuit d’alimentation gaz.


Le système à diffuseur, sur ma 325

C’est le système de base, peu cher mais peu performant. Ses similitudes avec le carburateur sautent aux yeux. Un calculateur très simple analyse l’information fournie par la sonde lambda et régule le débit continue de gaz à l’aide d’une vanne commandée par un moteur pas à pas.

Le gaz est ensuite diffusé devant le débitmètre par une pièce qui ressemble à un brûleur de gazinière. Avec ce système, c’est donc tout le conduit d’admission qui est rempli de mélange explosif, d’où le risque de retour de flamme nocif pour le débitmètre et le filtre à air. C’est pour réduire ces risques qu’on insère un clapet anti-retour (très rudimentaire!) juste en aval du débitmètre.

Le passage vers le mode gpl s’effectue soit manuellement en mode forcé, soit automatiquement lorsque le moteur passe un certain régime (environ 2500tr/mn). La bascule de mode induit une certaine latence, le moteur n’étant alimenté ni en essence ni en gaz pendant un bref laps de temps, mais assez long pour créer une sensation désagréable de « trou ».

De la même manière, une panne sèche de gaz va entraîner une interruption pure et simple de l’alimentation en gaz et le moteur va s’étouffer. Il faudra passer sur essence manuellement. Pas grave, sauf si ça arrive lorsqu’on est entrain de doubler sur nationale…
Prix : de 2000 à 3000€


Le système à injection, sur ma 750

Là, c’est beaucoup plus sophistiqué. Un calculateur reçoit pour chaque cylindre le temps d’injection déterminé par le calculateur d’injection essence, applique un coefficient de correction (constant mais réglable), et applique ce temps d’ouverture à l’injecteur de gaz associé à ce cylindre.

Schématiquement, c’est comme si le signal d’ouverture de l’injecteur essence était simplement reporté vers l’injecteur gaz. Le dosage cylindre par cylindre est donc parfaitement conservé. L’injection se fait à basse pression (environ 2 bars), par une petite buse vissée dans le collecteur le plus près possible de la soupape.

Une recopie de la sonde lambda permet au calculateur de contrôler le bon fonctionnement du système : un fonctionnement trop long (quelques secondes) avec un mélange trop pauvre provoque automatiquement le basculement en mode essence avec alarme sonore dans l’habitacle. Il en est bien sur de même en cas de panne sèche de gaz (détectée par baisse de pression de gaz).

Le passage vers le mode gpl s’effectue soit manuellement, soit automatiquement. Cependant, le calculateur refusera de passer sur gpl tant que le ldr n’aura pas atteint une température prédéterminée. La bascule de mode, qu’elle soit manuelle ou automatique, est ici instantanée et n’occasionne pas le trou cité plus haut.

De la même façon qu’un calculateur essence, le calculateur gaz est capable de stocker ses propres codes panne, facilitant ainsi d’éventuels diagnostics.
Ce système gère jusqu’à 8 cylindres. Au-delà, il faut multiplier tous les composants par 2 (et le prix avec !).
Prix : de 3000 à 4500€

Les réservoirs de gaz

Là aussi, 2 possibilités :
Le réservoir torique, qui prend la place de la roue de secours.
Le réservoir cylindrique, généralement au fond du coffre, sous la plage arrière. Plus rarement, sous la voiture (gros 4x4).

Bien sur, rien n’empêche de monter plusieurs réservoirs. Comptez environ 600€ par réservoir supplémentaire.
Un 3éme cas : le remplacement du réservoir d’origine par un petit réservoir essence (10L) pour laisser la place à une bonbonne. Rare, car montage spécifique à chaque modèle de voiture, donc cher.
Leur capacité dépend bien sur de la place disponible. Notez qu’un réservoir n’est jamais rempli au max (un dispositif automatique l’empêche), comptez environ 85 à 90% de la capacité totale.

 

Idées reçues

Tassement des sièges de soupapes

C’est vrai. Au début, sur ma 325, un peu moins de 0.1mm tous les 10000km. Pas de panique, c’est peu (et ça ralenti au fur et à mesure du tassement) et il suffira de faire changer ses sièges à la prochaine dépose culasse pour un modèle plus résistant. En attendant, il suffit de penser à régler ses jeux plus souvent qu’avant.


Diminution de la puissance

C’est faux. Si il y a diminution de puissance, le système est victime d’un disfonctionnement, quel qu’il soit. Le gaz possède effectivement une énergie potentielle chimique inférieure de 20% à celle de l’essence (à masse égale). Mais cette différence est compensée par une consommation de gaz supérieure de 20% par rapport à la conso essence.


Risques d’explosion

C’est faux, si l’installation est aux normes. Obligatoire depuis plusieurs années déjà, la soupape gros débit rend impossible toute pression excessive. En cas d’incendie, celle-ci s’ouvre si la pression dépasse une valeur réglée en usine (26 à 28 bars), et laisse s’échapper le gaz, en faisant une flamme de 2 ou 3 mètres.
De plus, en cas d’accident, il est évident qu’une bonbonne de gaz est beaucoup moins fragile qu’un réservoir d’essence en tôle qui se crève au moindre choc ponctuel.


Il faut un installateur agréé

Vrai. C’est évident pour la pose de l’installation, surtout que le véhicule doit ensuite obligatoirement passer à la DRIRE. Là où ça devient très contraignant, c’est que votre garagiste habituel refusera catégoriquement (c’est normal : il n’a pas le doit) de toucher à l’installation. Par exemple, si pour accéder à l’alternateur il faut d’abord déposer le vapo-détendeur, il faudra en premier faire déposer celui-ci par un gars agréé, puis le faire reposer une fois l’alternateur réparé.
Une alternative consiste à effectuer les déposes-reposes soi-même. Pour quelqu’un qui fait déjà toute la mécanique lui-même ce n’est pas un problème, l’installation gaz restant beaucoup plus simple qu’une alimentation essence d’origine…


Impossibilité d’équiper un moteur avec un kilométrage élevé

Vrai et faux. Le risque de panne augmentant avec l’âge d’un moteur, celui-ci peu tomber en panne juste après la transformation. La tentation serait grande alors de mettre en cause la responsabilité de l’installateur. Pour se mettre à l’abri de ce genre d’imbroglio, ils préfèrent refuser.
Il y a par contre un risque bien réel : celui de voir la calamine qui encrasse la chambre de combustion se détacher et empêcher la fermeture d’une soupape. Mais ce risque n’est pas moindre si l’on continue à rouler à l’essence, alors…
De toute façon, tout est négociable. Ma 750 a été équipée à 210000km, preuve que c’est possible.


Diagnostic de panne plus compliqué

Vrai et faux. Dans la plupart des cas, le fait d’avoir 2 systèmes de carburation permet de plus vite cerner la panne. Par exemple, si ça marche mal à l’essence mais bien au gpl, les parties essences qui servent aussi au gpl (allumage, débitmètre, calculateur…) sont hors de cause et on peut se concentrer sur le reste.


Autres inconvénients du gaz

Investissement de départ relativement lourd.
Réduction de la place dans le coffre.
Encore trop peu de stations services. Même si ça s’améliore, la traversée de la France, un dimanche, hors des grands axes peut poser des problèmes si l’autonomie est inférieure à 400km. Les pompes automatiques 24H/24 n’existent pas. Bon, il reste tout de même la possibilité de passer exceptionnellement sur essence…


Autres avantages du gaz

Le prix à la pompe bien sûr ! Même si il a dernièrement prit une baffe (comme les autres), il reste le carburant automobile le moins cher, et de loin.
Dans certains cas, défiscalisation (carte grise gratuite, crédit d'impôts).
La combustion est plus « propre » et de meilleure qualité, peu de pollution et un encrassement mécanique nul.

 

Conclusion

Il ne faut pas se voiler la face : la motivation première d’une telle aventure est pécuniaire ! Pouvoir rouler avec un gouffre a pétrole en appuyant de temps en temps sans la moindre inquiétude pour le porte monnaie, ça n’a pas de prix huh.gif laugh.gif
Comme je l’ai déjà écrit ailleurs, le gpl n’est pas une bonne solution pour tout le monde. Chacun doit faire son petit calcul : prendre le prix de l’installation et multiplier par 2.5 pour obtenir le kilométrage approximatif pour amortir l’investissement.

Si vous voulez (et si vous pouvez !) garder votre voiture longtemps et roulez beaucoup, alors le gpl sera sans aucun doute la formule la plus économique.

 

Quelques photos de la 750

Les 2 installations de 6 cylindres étant totalement indépendantes l'une de l'autre, il y a 2 commandes.
Avec jaugeur intégré siouplé !

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Plus un petit montage perso pour sélectionner le réservoir...

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Les 2 réservoirs, cylindrique et torique.
 

Bien sur ça bouffe un peu de place, mais pensez qu'il y a là 132L utilisables, soit jusqu'a 900km d'autonomie, sans compter l'essence.


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La fameuse soupape gros débit, tarée ici à 27bars.

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Chaque réservoir a son propre orifice de remplissage.
Avec les 3 adaptateurs pour les différents pays...

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Dérivation du LDR pour réchauffer les vapo-détendeurs.
Et oui, comme si il n'y avait pas assez de tuyaux là-dedans rolleyes.gif

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Il a bien fallu faire de la place pour loger l'ECU gaz et le vapo-détendeur.


Exit donc la volumineuse boite à air d'origine, et migration des bobines d'allumage derrière des phares. Voilà les 12 injecteurs, avec l'arrivée de gaz et le faisceau d'origine modifié.


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 Qui a dit usine à gaz? huh.gif

 

Voilà, j'espère avoir été aussi complet que possible.

Si vous avez des questions, vous savez où me trouver biggrin.gif

 

 

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