Le GPL et le GNV : fonctionnement, boîtiers et gestion moteur

Après l'E85, les carburants gazeux sont l'autre grande alternative rencontrée à l'atelier. Ils partagent une particularité structurante : sur la plupart des véhicules, la gestion du gaz est un système ajouté qui se greffe sur le calculateur essence — avec tout ce que cela implique quand on veut y toucher.

Deux gaz très différents

• Le GPL (gaz de pétrole liquéfié) est un mélange de propane et de butane, liquide sous quelques bars seulement : un réservoir — souvent torique, à la place de la roue de secours — suffit, avec un limiteur qui arrête le remplissage vers 80 % pour laisser le liquide se dilater. Sa résistance au cliquetis est élevée : le RON du mélange dépasse celui du SP98, le propane pur se situant au-delà de 110.
• Le GNV (gaz naturel véhicule) est essentiellement du méthane, impossible à liquéfier à température ambiante : il se stocke comprimé à environ 200 bars dans des réservoirs lourds et volumineux. Son indice d'octane est le plus élevé des carburants courants (RON supérieur à 120), son rapport stœchiométrique le plus pauvre (environ 17,2:1 en masse, contre 15,5 à 15,7:1 pour le GPL selon la part propane/butane — voir le vocabulaire stœchiométrie).

Le GPL est surtout un marché de seconde monte ; le GNV, en Europe, presque exclusivement une affaire de première monte (véhicules d'usine bicarburation) et de flottes.

Comment l'installation fonctionne

Une installation GPL de seconde monte typique comprend un réservoir et sa polyvanne, un vaporisateur-détendeur réchauffé par le liquide de refroidissement (détendre un gaz le refroidit fortement : sans réchauffage, l'ensemble givre), une rampe d'injecteurs gaz dédiés, et un boîtier gaz.

Ce boîtier est l'intelligence du système, et son principe mérite d'être compris : il fonctionne en traducteur. Il intercepte les commandes que le calculateur essence envoie à ses injecteurs, les convertit en temps d'ouverture équivalents pour les injecteurs gaz — via sa propre cartographie de correspondance, réglée à l'installation — et laisse le calculateur d'origine croire qu'il pilote de l'essence. Le démarrage se fait toujours à l'essence ; la bascule au gaz intervient une fois le vaporisateur en température, et le retour à l'essence est automatique si le réservoir gaz se vide.

Conséquence directe : le calculateur essence reste le maître. C'est lui qui fixe l'avance, lit la sonde lambda et applique ses corrections de richesse — un boîtier gaz mal calé se voit donc dans les fuel trims du calculateur d'origine, poussés en butée jusqu'aux codes de mélange. Un diagnostic sur véhicule GPL se mène toujours sur les deux systèmes : l'OBD du véhicule, et l'outil propre au boîtier.

Ce que le gaz change dans le moteur

• Remplissage : injecté en phase gazeuse dans la tubulure, le gaz occupe un volume que l'air ne peut plus occuper. Le remplissage baisse de quelques pour cent, la puissance aussi — et la surconsommation volumique constatée au GPL, de l'ordre de 15 à 25 %, tient surtout à sa faible masse volumique liquide (ordre de grandeur d'usage ; le contenu énergétique massique du GPL est, lui, supérieur à celui de l'essence).
• Pas de refroidissement par vaporisation dans le cylindre, contrairement à l'essence et surtout à l'E85 : la charge entre plus chaude.
• Combustion « sèche » : sans la microlubrification des additifs de l'essence liquide, les sièges de soupapes de culasses non prévues pour le gaz peuvent s'user par récession — d'où les kits de dosage d'additif protecteur ; les températures d'échappement se surveillent, comme le rappelle la fiche EGT.
• Côté positif : très bel indice d'octane, pas de dilution de l'huile par le carburant, combustion propre.

Les pannes propres au gaz

Le système a ses classiques : un vaporisateur entartré ou à la membrane fatiguée donne des à-coups au gaz et un fonctionnement parfait à l'essence — la comparaison des deux modes est d'ailleurs le premier geste de diagnostic. Les injecteurs gaz s'encrassent et se grippent (les fractions lourdes du GPL s'y déposent), les filtres de phase gazeuse se remplacent à intervalles courts, et les capteurs de température et de pression de la rampe gaz dérivent. Un véhicule qui rebascule seul à l'essence en pleine charge raconte souvent un débit gaz insuffisant : filtre saturé, injecteurs fatigués ou installation sous-dimensionnée par rapport à la demande du moteur.

Ce que la reprogrammation peut — et ne peut pas

Ce qu'elle peut : travailler le calculateur essence dans les règles de l'art. Le boîtier gaz, en traducteur, suivra les nouvelles durées d'injection — dans les limites de sa propre calibration, qui devra être revalidée par l'installateur après toute modification côté essence. Sur un véhicule GNV d'usine, le calculateur gère nativement les deux carburants avec des cartographies distinctes : le travail relève alors de la calibration classique, avec la prudence propre à un moteur qui n'a pas été dimensionné pour un couple supérieur.

Ce qu'elle ne peut pas : se substituer à l'installateur. En France, une installation gaz de seconde monte relève d'un cadre d'homologation dédié (règlement ONU R115 pour les systèmes de rétrofit GPL/GNV) et d'une mise à jour de la carte grise — même logique d'encadrement que pour la conversion E85, détaillée côté droit dans la fiche réglementation. Le réglage du boîtier gaz est le métier de l'installateur agréé ; le reprogrammateur sérieux travaille avec lui, pas à sa place.

Le panorama général des carburants est dressé dans la fiche carburants, et les grandeurs physiques qui expliquent ces différences dans comprendre un carburant.

Voir aussi comprendre un carburant, les carburants et les fuel trims.

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