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Le GPL


Nous vous proposons ici un dossier complet sur le GPL: présentation de ce carburant, présentation de l'installation à effectuer sur un véhicule et des conseils techniques pour tirer le meilleur rendement d'une installation Gpl. Les deux véhicules dont les installations ont été photographiées ont été équipés par un spécialiste de Nancy. Nous vous recommandons vivement cet installateur pour la qualité et le sérieux de son travail, son professionalisme et ses prix. Nous le remercions également pour sa participation à la réalisation de cette rubrique. PLEIN GAZ Automobiles 125, Rue de la République 54140 JARVILLE Téléphone: 03.83.56.20.20. Voici les différents chapitres de cette page:
  • Qu'est ce que le GPL?
  • L'installation Gpl: pour quels v√©hicules?
  • Le fonctionnement
  • L'installation Gpl: les √©l√©ments
  • Quelques exemples de kits Gpl pour Land Rover
  • L'installation Gpl: les d√©marches l√©gales
  • L'installation Gpl: quelques consid√©rations techniques et conseils...
  • Liens

Qu'est ce que le GPL?

Le GPL (ces trois lettres signifient Gaz de Propulsion Liquéfié) est un carburant d'origine naturelle. Il est soit directement issu des champs de gaz naturel, soit obtenu par raffinage du pétrole (et il constitue alors le niveau de raffinage le plus pur).
Considéré comme un sous-produit de l'industrie du pétrole, il est brûlé s'il n'est pas utilisé comme carburant!
Ce carburant possède de très nombreuses qualités:
- La plus évidente de toutes, c'est son prix! Il suffit de passer devant une station de carburants pour s'apercevoir de la différence de prix entre le GPL et les autres carburants. Cette différence de prix est dûe au faible niveau de taxes sur ce carburant.
- Toujours au chapitre financier, la carte grise pour un véhicule Gpl est à moitié prix ou gratuite dans de nombreux départements français.
- C'est un carburant propre pour de nombreuses raisons:
D'abord, parce qu'il ne contient ni plomb, ni benzène, ni soufre.
Ensuite, parce qu'il ne rejette que peu de CO2 (gaz carbonique) car sa combustion est quasi complète, contrairement aux autres carburants comme l'essence ou le diesel. Ainsi un véhicule Gpl rejette 10% de C02 de moins qu'un véhicule essence et 13% de moins qu'un véhicule diesel.
_ Les rejets de CO (monoxyde de carbone) sont de 20 à 60% inférieures à celles d'un véhicule essence.
Enfin, il ne rejette pas de particules dans l'atmosphère.
- Comme la combustion du GPL est quasi complète, il y a beaucoup moins de dépôt dans le moteur que par rapport à l'essence. Le moteur ne s'encrassant pas, sa durée de vie se trouve allongée. D'autre part, l'huile moteur conserve ses propriétés lubrifiantes plus longtemps qu'avec l'essence.
- Un indice d'octane supérieur. L'indice d'octane du GPL est de 112, ce qui est bien supérieur à l'indice d'octane de l'essence (92 ou 95 selon le carburant choisi). Par conséquence, le moteur se trouve beaucoup plus coupleux à bas régime. Un moteur qui fonctionne au Gpl est beaucoup plus souple que lorsqu'il fonctionne à l'esence. De plus cet indice d'octane élevé permet de réduire les vibrations du moteur et donc son bruit.
Cet indice d'octane plus élevé fait du Gpl un carburant plus performant que l'essence comparativement à sa densité (le Gpl est moins dense que l'essence: la densité du Gpl n'est que de 0,52 comparé à 0,80 pour l'essence). Ainsi, le GPL est 31 % plus performant que l'essence.
- Il est facile à stocker: en effet, sous sa forme liquide, il peut être stocké à une pression d'environ 6 bars. Cette pression plutot basse ne nécessite pas des réservoirs de très grande résistance.

Alors, le GPL est il un carburant idéal?

Il possède tout de même certains inconvénients:
- Rouler au Gpl nécessite l'installation d'une bonbonne de gaz en plus du réservoir d'essence, et donc une diminution de la place disponible dans le véhicule.
- Toutes les stations de carburant ne vendent pas du Gpl. La France compte aujourd'hui environ 2 000 stations Gpl. En règle générale, on peut dire que se ravitailler en Gpl sur l'autoroute et les nationales ne pose pas de problème.
- Il faut compter avec une surconsommation d'environ 10 à 20% par rapport à l 'essence. Mais même en tenant compte de cette surconsommation, le Gpl reste tout de même beaucoup plus intéressant que l'essence d'un point de vue financier.
De plus, les technologies modernes d'injection du GPL permettent de réduire cette surconsommation.
- Les performances d'un moteur au GPL sont moins bonnes qu'à l'essence: perte de puissance, accélération moins franche. C'est vrai, mais cela dépend pour beaucoup de l'installation en elle même. Consulter le chapitre "L'installation Gpl: quelques considérations techniques et conseils..." ou nous vous livrons les résultats de nos propres tests!

L'installation Gpl: pour quels véhicules?

Tout véhicule essence neuf peut être converti au Gpl, sans problème. Pour les autres véhicules, certains installateurs se réfèrent au kilométrage et considèrent que l'installation peut se faire pour un véhicule de moins de 60 à 100 000km. D'autres installateurs se réfèrent surtout à l'état du moteur et du véhicule: il est en effet inutile d'installer le Gpl sur un véhicule en mauvais état dont la fin de vie approche.
L'idéal est donc de mesurer les compressions de son moteur avant de faire installer le Gpl.
Voici deux exemples de véhicules installés au Gpl:

installation gpl

Un Range V8 3,9l Injection Vogue SE de 1991, moteur haute compression (compression 9,35). Ci dessous le relevé des compressions faite sur ce Range Rover totalisant 175 000 km avant son installation Gpl. On note que les compressions atteignent 12 bars et surtout qu'il n'y a pas de grosse différence entre les compression des différents cylindres. Un Range V8 3,9l Injection Vogue SE de 1994, moteur basse compression (compression 8,13) Ci dessous le relevé de compressions pour ce Range Rover totalisant 125 000 km avant son installation Gpl. Difficile d'imaginer mieux...

installation gpl

Pour tous les véhicules sur lesquels une installation Gpl va être effectuée, il est très important de s'assurer que l'allumage est en parfait état: vérifier les bougies, les cables de bougie, la tête d'allumeur, le doigt d'allumeur et la capsule. Vérifier également que l'allumage est correctement réglé. En effet, le Gpl ayant un indice d'octane plus élevé que l'essence, il a besoin d'un allumage de très bonne qualité (l'étincelle produite par la bougie doit être de la plus grande intensité possible). Et bien sur, l'allumage doit être changé régulièrement (tous les 40 000 km environ). Le phénomène de "flash back" bien connu des utilisateurs de véhicule Gpl se produit bien souvent à cause d'un allumage défectueux. Attention tout de même , car ce "flash back" a entrainé la mise hors service de nombreux débitmètres, en paticulier sur les Range V8 3,5l injection.

Le fonctionnement

Un véhicule équipé au gaz est en fait un véhicule pouvant rouler soit à l'essence soit au Gpl (c'est pourquoi on parle de bi-carburation). Il existe deux grands modes de fonctionnement:
Le fonctionnement par Gpl aspiré:
C'est le mode de fonctionnement le plus ancien et utilisé pour les véhicules équipés de V8 3,5l carbu et injection et 3,9l injection.
Lorsque le conducteur décide de rouler au gaz, il actionne une commande manuelle (celle ci permet de sélectionner le type de carburant).
Une électrovanne s'ouvre alors pour permettre le passage du Gpl dans le moteur.
Le gaz est stocké dans une bonbonne, sous forme liquide. Il va être acheminé par des tuyaus rigides puis des durites souples depuis la bonbonne jusqu'au vapo-détendeur. Sous l'action de la chaleur de l'eau du circuit de refroidissement du moteur, il passe de l'état liquide à l'état gazeux. Il est alors vaporisé dans un mélangeur fixé sur le plénium. La, le gaz se mélange à l'air avant d'être brulé par le moteur.
On parle de système par aspiration car le moteur aspire en fait la quantité de gaz dont il a beoin. Au ralenti, le moteur aspire de faibles quantités de Gpl alors que lors d'accélération il aspire une quantité beaucoup plus importante.

Le fonctionnement par Gpl injecté:
Le Gpl est vaporisé à une pression supérieure à celle du fonctionnement par aspiration.
Il existe 3 types de fonctionnement:
- L'aspiré multipoint à distributeur,
Dans ce cas, un distributeur électrique propose un temps d'injection à tous les cylindres au même moment. Ce système fiable a l'inconvénient de provoquer une surconsommation de Gpl de 20 à 40%.
- L'aspiré multipoint à régulation de flux,
Il fonctionne sur le même principe que le modèle précédant mais dispose d'une vanne qui régule la quantité de Gpl à injecter. Cela permet de réduire la surconsommation de Gpl.
- L'injection séquentielle électrique,
C'est la dernière génération de système GPL nécessitant l'installation d'un calcualteur GPL et une rampe d'injecteurs dédiée au Gpl. Le calculateur fait l'interface entre les injecteurs Gpl et le calculateur d'origine. Il gère les injecteurs de Gpl de la même manière que le calculateur d'origine gère les injecteurs essence. Ce système permet de réduire la surconsommation de Gpl et de conserver des performances très proches de celles de l'essence.

L'installation Gpl: les éléments

De nombreux éléments sont nécessaires.
La bonbonne
Il en existe de plusieurs types:
les bonbonnes cylindriques installées dans le coffre du véhicule,
les bonbonnes cylindriques installées sous le chassis (appellées "Twin" car ce sont 2 bonbonnes jumelées),
les bonbonnes toriques, en forme de roue de secours installées à la place de la roue de secours.

Ensuite, tout dépend du modèle de véhicule à équiper et du choix du propriétaire:
Pour un Range Classic, il existe soit des bonbonnes cylindriques installées dans le coffre (type d'installation la plus commune car aussi la moins onéreuse) et des bonbonnes cylindriques installées sous le chassis. Dans ce cas, les 2 bonbonnes sont installées à la place du réservoir d'essence et un réservoir de remplacement d'une capacité d'environ 25 à 30 litres est installé dans l'aile.
Pour un New Range (P38), il existe des bonbonnes en forme de roue de secours qui prennent place sous le plancher du coffre et des bonbonnes à installer sous le chassis.
Il existe différentes tailles de bonbonnes, donc différentes capacités. Ainsi par exemple, pour un montage sous chassis pour un Range Classic, on dispose de 2 bonbonnes de respectivemment 34 et 51 litres, soit une capacité totale de 85 litres. Pour un Range Classic et un montage dans le coffre, les bonbonnes de 60 ou 90 litres sont les modèles les plus utilisés.
A noter tout de même que seuls 80 à 85% de la capacité totale d'une bonbonne est utilisable. En effet, les 20% restant constituent une sécurité: sous l'effet de la chaleur, le gaz liquide peut passer à l'état gazeux. Pour éviter une hausse de la pression à l'intérieur de la bonbonne, 20% du volume sont laissés libres.
La bonbonne est reliée par un tuyau rigide en cuivre à la coupelle sur laquelle le pistolet de remplissage vient se fixer.
Dans tous les cas, une bonbonne de Gpl doit impérativement être munie d'une soupape de sécurité. En cas d'incendie du véhicule, la pression du gaz dans la bonbonne s'élève sous l'action de la chaleur dégagée par l'incendie. Lorsque la pression atteint le seuil de 27 bars, la soupape de sécurité s'ouvre et laisse échapper le Gpl, évitant ainsi tout risque d'explosion. Il est tout de même intéressant de savoir qu'une bonbonne de Gpl est fabriquée en tole d'acier d'environ 3mm d'épaisseur, permettant ainsi à une bonbonne de rester exposée aux flammes pendant environ 30 minutes (alors qu'un réservoir d'essence ne tient pas plus de 5 minutes dans les mêmes conditions). En 30 minutes, la bonbonne a le temps de se vider complètement.
Ci contre, une bonbonne de 90l de Gpl dans un coffre de Range: la capacité du coffre est réduite de moitié.

Deux exemples de montage de la coupelle: dans le bas de l'aile ou sur le crochet d'attelage. Le pistolet vient se fixer dans cette coupelle et permet le remplissage de la bonbonne.

installation gpl

Attention pour ceux qui voyagent à l'étranger: il existe 3 types de raccordement aux pistolets: - Le système à griffes utilisé en France, Italie, Portugal, Espagne, Grèce, Europe de l'Est, Pays Scandinaves. - Le système ACME utilisé en Belgique, Luxembourg ,Allemagne, Autriche, Irlande, Suisse, Pologne. - Le système à baionnette utilisé en Grande Bretagne, Suisse, Pologne et aux Pays Bas. Ci dessous un adaptateur se fixant sur un système à griffes français et permettant de faire le plein avec un pistolet à la norme ACME.

installation gpl

Les électrovannes
Le système dispose de 3 électrovannes:
-Une électrovanne principale qui commande le fonctionnement Gpl dans son ensemble. Par défaut, cette électrovanne est en position "fermée". Elle ne s'ouvre que lorsque le moteur tourne et que le commutateur Gpl/Essence est en position "Gpl".
-Une électrovanne qui controle le fonctionnement du vapo-détendeur
-Une électrovanne installée sur la bonbonne de Gpl.

Ci contre l'électrovanne principale et l'électrovanne du vapo-détendeur.

Le Vapo-Détendeur
Le vapo-détendeur permet au Gpl de passer de l'état liquide (le Gpl est sous forme liquide dans la bonbonne) à l'état gazeux pour être utilisable par le moteur. Le vapo-détendeur est donc relié au circuit de refroidissement du véhicule. L'eau chaude traverse le corps du vapo-détendeur et permet ainsi au Gpl de passer à l'état gazeux.
D'autre part, il régule la quantité de Gpl aspirée par le moteur.

Le régulateur
Le régulateur est installé sur la durite allant du vapo-détendeur au mélangeur. Il permet d'ajuster la quantité de gaz à la demande du moteur.
Il existe 2 types de régulateur: un régulateur électronique avec un sonde lambda pour les moteurs à injection électronique les plus récents ou un régulateur réglable manuellement pour les moteurs à carburation et les moteurs à injection les plus anciens.

L'émulateur
C'est un petit boitier indispensable sur les véhicules à injection sur lesquels on installe un système de Gpl aspiré. Il coupe la rampe d'injecteurs lorsque le véhicule roule au Gpl et il envoie des informations au calculateur électronique pour que ce dernier "croie" que le véhicule roule à l'essence.Le calculateur d'origine continue à fonctionner normalement sur base de fausses informations transmises par l'émulateur. L'essence continue à circuler dans le circuite d'essence mais sans passer dans la rampe d'injection.

Le mélangeur ou diffuseur
Le mélangeur agit comme un carburateur: il permet de mélanger l'air en provenance du débitmètre et le gaz en provenance du vaporisateur.
C'est le seul système qui soit adapté aux véhicules à carburateurs et à certains modèles de véhicules à injection, notamment les véhicules à injection non catalysés.

La soupape anti flash-back
Cette soupape de sécurité est installé entre le débitmètre et le mélangeur. Elle laisse passer l'air depuis le débitmètre vers le mélangeur mais empêche tout passage dans le sens inverse. Si un flash-back se produit, le souffle en provenance du mélangeur ne pourra pas atteindre le débitmètre qui est ainsi protégé. La membrane permettra au souffle de s'échapper. En cas de flash-back violent, cette membrane peut être complètement fondue.
Elle peut être comprise dans le kit d'installation (suivant les marques et les modèles) ou bien être ajoutée par la suite.

Le "Top-Oiler"
Ce système permet d'envoyer des gouttes d'huile qui sont mélangées au Gpl. En effet, le Gpl est un carburant plus sec que l'essence. En mélangeant de l'huile au Gpl (environ 1 goutte toutes les 8 à 10 secondes), le Gpl est ainsi moins sec. Ce système vient en option (environ 80 euros) sur un kit d'installation de base.

Le commutateur Gpl/Essence
C'est un petit boitier qui se trouve dans l'habitacle. Il comporte 2 positions "Essence" et "Gpl" permettant ainsi de commuter d'une source d'énergie à l'autre. Il comporte également des diodes indicant la quantité de Gpl disponible dans la bonbonne.



Quelques exemples de kits Gpl pour Land Rover

Ces exemples ne sont donnés qu'à titre indicatif. Pour avoir des renseignements exacts sur les kits disponibles pour votre véhicule et son tarif, consultez un installateur Gpl agréé.
Modèle Moteur Année Type d'injection Réservoir Type de kit Prix (à titre indicatif)
 
Range 3,5l V8 carbu Carburateurs Stromberg 34l + 51l sous chassis Gpl aspiré 3200 euros
Range 3,5l V8 carbu Carburateurs Stromberg 90l dans le coffre Gpl aspiré 2200 euros
Range 3,5l V8 carbu Carburateurs SU 34l + 51l sous chassis Gpl aspiré 3200 euros
Range 3,5l V8 carbu Carburateurs SU 90l dans le coffre Gpl aspiré 2200 euros
Range 3,5l 23/24/25D 1985 à 1989 Lucas L-EFI 34l + 51l sous chassis Gpl aspiré 3300 euros
Range 3,5l 23/24/25D 1985 à 1989 Lucas L-EFI 90l dans le coffre Gpl aspiré 2500 euros
Range 3,9l 35D/36D 1988 à 1993 LUCAS 14 CUX 34l + 51l sous chassis Gpl aspiré 3300 euros
Range 3,9l 35D/36D 1988 à 1993 LUCAS 14 CUX 90l dans le coffre Gpl aspiré 2500 euros
Range 3,9l 35D/36D 1992 à 1994 LUCAS 14 CUX 34l + 51l sous chassis Gpl aspiré 3700 euros
Range 3,9l 35D/36D 1992 à 1994 LUCAS 14 CUX 90l dans le coffre Gpl aspiré 2700 euros
Range 4,2l 40D 1993 à 1994 MPI LUCAS 14 CUX Gpl aspiré NC
New Range 4l 58D 1999 à 2000 MPI BOSCH M5.2.1 Gpl aspiré NC
New Range 4,6l 60D 1999 à 2000 MPI BOSCH M5.2.1 Gpl aspiré NC
Freelander 1,8l 16S K18L4 1999 à 2000 MPI ROVER MENS 60 l ou 90l dans le coffre Gpl injecté 3300 euros
Freelander 1,8l 16S K18 Depuis 2001 MPI MOTOROLA EOBD 60 l ou 90l dans le coffre Gpl injecté 3500 euros
Freelander 2,5l KV6 Depuis 2001 60 l ou 90l dans le coffre Gpl injecté 4000 euros
A titre d'exemple, l'installation du Range Rover gris pris en photo ci dessus a couté 2519,65 euros TTC. Ce prix comprend la fourniture du matériel (une bonbonne cylindrique de 90l installée dans le coffre et une soupape anti flash-back), la pose et une garantie d'un an. L'installation a été réalisée en 3 jours.

L'installation Gpl: les démarches légales

Il est impératif que le kit Gpl soit installé par un installateur agréé.
Une fois le véhicule installé, l'installateur remet au client un dossier qu'il faut faire parvenir à la DRIRE du département ou le véhicule est immatriculé. Ce dossier assez complet contient notamment:
- les coordonnées et le numéro d'agrément de l'installateur
- le descriptif du matériel utilisé et les numéros d'homologation des différents matériels,
- les coordonnées du véhicule (immatriculation, numéro de chassis, numéro moteur,...)
La DRIRE convoque ensuite le véhicule pour un examen de l'installation Gpl. Si celle ci est conforme, la DRIRE remet une autorisation au propriétaire du véhicule. Il faut ensuite se présenter en préfecture avec ce document de la DRIRE pour faire mettre la carte grise à jour. La mention "EG" est portée sur la carte grise dans la rubrique carburant.

L'installation Gpl: quelques considérations techniques et conseils...

Gpl et boite automatique
Les véhicules dotés de boite automatique ont un comportement au Gpl un peu différent de celui qu'ils ont à l'essence.
Ainsi nous avons pu observer que le passage des rapports ne se fait pas de la même manière au Gpl qu'à l'essence. Ce passage de vitesse est plus brusque au Gpl qu'à l'essence et ne se fait pas au même régime moteur. Par exemple, si le kick-down de la boite automatique est réglé pour obtenir un passage de vitesse à 5500 tours/minute lors d'une accélération maximale, le passage de vitesse se fera à seulement 5000 tours/minute au Gpl.
Sur certains modèles de véhicules à boite automatique, il est déconseillé de réaliser une installation Gpl au risque d'entrainer un vieillissement rapide de la boite automatique (par exemple, les Chevrolet Blazer).
Pour un véhicule qui tracte de fortes charges (comme une remorque de plus de 750kg), les passages de vitesse se font de plus en plus bas dans les tours. Nous avons observé sur 2 Range V8 3,9l boite automatique équipés au gaz tractant une remorque de 2,5 tonnes que les passages de vitesse se font aux alentours de 3000 tours/minute, même en accélération maximale. Sans remorque et à l'essence, ces véhicules "prennent" 5500 tours/minute.
 
Un bon allumage: la clé du succès
Au Gpl, rien n'est plus important qu'un allumage en bon état et bien réglé. Le minimum est de changer les bougies, le faisceau d'allumage, la tête d'allumeur, éventuellement le doigt et la capsule puis de régler correctement l'allumage avant l'installation d'un kit Gpl.
Néanmoins un allumage neuf réglé avec les valeurs constructeur permettra un excellent fonctionnement du véhicule à l'essence. Or l'indice d'octane du Gpl est supérieur à celui de l'essence ce qui a 2 conséquences:
- L'allumage devrait avoir environ 10° d'avance supplémentaire au Gpl,
- L'allumage devrait être d'une plus grande intensité pour permettre une combustion complète du Gpl et donc réduire la surconsommation et permettre de meilleurs performances.
L'Amplificateur d'allumage GPL répond justement à ces 2 besoins. Il remplace l'amplificateur d'allumage d'origine et délivre un signal de plus grande intensité. Utilisé avec un faisceau de bougies blindé Haute Performance, les pertes sont minimisées autant que possible, garantissant ainsi le meilleure allumage possible.
Cet amplificateur règle automatiquement l'avance en fonction du carburant sélectionné. Lorsque le véhicule roule au GPL, ce boitier électronique donne une avance de 10° supplémentaire à l'essence. Lorsque le véhicule roule à l'essence, l'avance retrouve son réglage ordinaire.

Les performances du moteur sont améliorées de manière significative. Le comportement du véhicule au Gpl est analogue à son comportement à l'essence: les accélérations et les reprises sont plus franches. La perte de puissance normalement constatée au Gpl est désormais insignifiante. On ne sent presque pas de différence de comportement entre Gpl et essence!
De plus, sur un véhicule équipé d'une boite automatique, les rapports passent de la même manière au Gpl et à l'essence: le véhicule prend autant de tours au Gpl qu'à l'essence.
Enfin, la surconsommation de GPL est atténuée puisque l'utilisation de ce boitier permet de réduire la consommation de GPL de 10 à 15%!!!

L'installation de ce boitier prend entre 30 minutes et 1 heure. Il est nécessaire de régler ensuite l'avance entre 14 et 15° avant le point mort haut central, à l'essence.
 
Quelle consommation?
Sur 30 000km parcourus par le Range bleu (V8 3,9l EFI boite automatique), nous avons relevé les consommations suivantes:
Autoroute (en respectant les actuelles limitations de vitesse): environ 16,5l/100km
Extra urbain (départementales, nationales, petites villes): environ 18,5l/100km
Ville: on n'y va pas...

Si certains d'entre vous roulent déjà au Gpl, n'hésitez pas à nous communiquer le modèle de votre véhicule et les consommations que vous avez relevées. Nous pourrons ainsi mettre à disposition de tous un tableau récapitulatif des consommations en fonction des véhicules.

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