Etant donné que le gasoil sert à refroidir la pompe à injection, il s’échauffe progressivement.
Ces conditions qui s’additionnent les unes aux autres favorisent cet échauffement :
- conduite à vitesse rapide ou fort couple (traction, autoroute, sable…)
- température extérieure élevée
- taux de remplissage du réservoir
Cette dernière conditions n’est pas forcément intuitive, mais très significative : lorsque le réservoir est plein, il faut beaucoup de temps pour réchauffer la masse de carburant (tampon thermique), et le refroidissement du réservoir par l’air ambiant est plus efficace.
Lorsque le réservoir est presque vide, il se réchauffe beaucoup plus vite car il y a moins de carburant à chauffer et la surface de réservoir en contact étant nettement plus petite, le refroidissement par les parois du réservoir et donc par l’air ambiant est beaucoup moins efficace.
Un carburant très chaud peut avoir plusieurs conséquences, certaines bénignes, d’autres plus gênantes. Tout dépend de la température atteinte.
Après plusieurs heures d’autoroute ou en utilisation sévère (forte charge prolongée, sable, montée lente en tout-terrain avec peu de débit d’air sous le véhicule), des températures de 60 à 70 °C dans le réservoir sont plausibles. Plus généralement par forte chaleur et avec un réservoir presque vide il n’est pas rare d’avoir un gazole à 50 ou 60 °C, zone dans laquelle les effets de sa pression de vapeur deviennent significatifs. Dans certaines zones du circuit, il peut atteindre des température encore plus élevées.
Pour rappel le point éclair du gasoil est de 55°C (température à partir de laquelle il devient facilement inflammable).
Son point d’auto-inflammation est de 210°C.
Les effets d’une température de gasoil élevée
A) Diminution de la densité du carburant
Entre 20 °C et 80 °C, la densité du gazole diminue d’environ 4 à 5 %. Si la pompe injecte un volume donné, la masse injectée est plus faible et le le moteur développe légèrement moins de couple et de puissance, environ 2% de perte chaque 20°C d’augmentation de la température du gasoil.
D’où éventuellement l’intérêt d’un refroidisseur de gasoil si on recherche un maximum de performances indépendamment des conditions.
B) Diminution de la viscosité
Le gazole devient plus fluide, ce qui peut entraîner davantage de fuites internes dans la pompe d’injection, une légère baisse du rendement volumétrique de la pompe, une lubrification un peu moins bonne des éléments de précision.
Les pompes d’injection sont conçues pour supporter des températures élevées, mais elles préfèrent avaler un carburant entre 20 et 50 °C plutôt qu’à 80 °C.
C) Risque accru de dégazage et de cavitation (création de bulles de gaz dissous ou de vide dans la gasoil)
C’est l’effet le plus important. Lorsque la température augmente, la pression de vapeur du carburant augmente. Si la pression absolue descend sous la pression de vapeur, des bulles apparaissent. La faible dépression dans la conduite d’aspiration peut suffire à faire dégazer le carburant, surtout si le filtre ou la crépine sont colmatés (dépression plus importante).
La haute altitude a également un effet sur la pression de vapeur du gasoil.
Conséquences possibles : démarrage difficile à chaud, ratés, perte de puissance, bruit anormal de la pompe.
Sur un circuit en aspiration comme celui du HDJ80, c’est sans aucun doute une raison supplémentaire pour laquelle Toyota a souhaité réduire les pertes de charge au maximum avec une durite de très forte section (12mm).
Certains véhicules destinés aux climats chauds ou à la haute montagne utilisent une pompe de gavage électrique près du réservoir et / ou un refroidisseur de carburant pour maintenir une pression suffisante à l’entrée de la pompe et éviter que du carburant trop chaud ne commence à dégazer.
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