Le Fana de l'Aviation

La stra­té­gie des ca­lo­ries

Les car­bu­rants d’avia­tion

- Par Mi­chel Bé­ni­chou Aviation · France · Europe · General Motors Corporation · Exxon Mobil · United States of America · Hispano-Suiza · Rolls-Royce · Supermarine Aviation Works Ltd. · EI du Pont de Nemours · Standard Oil Company and Trust

Rien ne se se­rait fait dans l’avia­tion sans le car­bu­rant. Comment faire tou­jours plus puis­sant pour al­ler plus vite, plus loin ?

Le prin­cipe de Car­not dé­fi­nit le mo­teur à com­bus­tion in­terne par la trans­for­ma­tion de cha­leur en énergie. En avia­tion, le pro­blème est d’ob­te­nir le plus de cha­leur pos­sible dans des mo­teurs les plus pe­tits pos­sible. Les so­lu­tions sont mul­tiples. L’une d’elles est in­dis­pen­sable : un car­bu­rant ap­pro­prié.

Dès les dé­buts de l’au­to­mo­bile, il fut évident que la qua­li­té des es­sences de pétrole était ir­ré­gu­lière. Cer­taines, plus vo­la­tiles que d’autres, sem­blaient a prio­ri su­pé­rieures parce que leur va­po­ri­sa­tion plus ra­pide fa­ci­li­tait leur mé­lange avec l’air, as­su­rant ain­si une meilleure com­bus­tion. Mais, avec les avions, lors­qu’ils furent ca­pables de prendre ra­pi­de­ment de l’al­ti­tude, l’es­sence n’ayant pas le temps de re­froi­dir, la di­mi­nu­tion de pres­sion at­mo­sphé­rique ac­cé­lé­rait sa va­po­ri­sa­tion avant son ar­ri­vée au car­bu­ra­teur ; c’était le va­por-lock, la for­ma­tion dans les tuyaux de bulles blo­quant l’ar­ri­vée d’es­sence li­quide. Il fal­lut donc choi­sir pour l’avia­tion des es­sences adap­tées ; comme leurs ca­rac­té­ris­tiques dé­pendent de celles du pétrole à par­tir du­quel elles sont raf­fi­nées, elles furent d’abord dé­si­gnées en France par leur pro­ve­nance, soit, pour l’avia­tion mi­li­taire pen­dant la Pre­mière Guerre mon­diale “l’es­sence de Su­ma­tra” et, dans une moindre me­sure, “l’es­sence lé­gère de Bor­néo” ; le V8 His­pa­no-Sui­za de 180 ch du Spad VII don­nait une puis­sance maxi­male de 182 ch avec la pre­mière, de 179 avec la se­conde.

Pen­dant ce conflit, pour ti­rer plus de puis­sance des mo­teurs exis­tants, vi­tesse de ro­ta­tion et taux de com­pres­sion furent aug­men­tés. Ce­pen­dant, la com­pres­sion pro­duit un échauf­fe­ment et, dès que celle-ci dé­pas­sa le taux de 4, un autre phé­no­mène pas vrai­ment in­con­nu prit de l’am­pleur car, sous l’ef­fet de cette cha­leur, le car­bu­rant s’en­flam­mait pré­ma­tu­ré­ment, d’où cli­que­tis et perte de puis­sance aux­quels seule une ré­duc­tion des gaz pou­vait mettre fin. Les es­sences de pétrole s’en­flam­maient gé­né­ra­le­ment à 275 °C, au­cune ne per­met­tait donc de dé­pas­ser le taux de com­pres­sion de 5,6 où la com­pres­sion élève la tem­pé­ra­ture du mé­lange car­bu­ré de plus de 300 °C. L’em­ploi de com­pres­seurs efficaces sur les mo­teurs à taux de com­pres­sion consi­dé­ré comme éle­vé pou­vait en consé­quence pro­duire une dé­to­na­tion aux ef­fets éven­tuel­le­ment plus

dé­lé­tères : di­mi­nu­tion de puis­sance, forte aug­men­ta­tion de tem­pé­ra­ture, voire pis­ton cre­vé, cu­lasse fen­due, bielle flam­bée, vi­le­bre­quin tor­du, pis­ton écla­té, car­ter ou­vert… La liste des ava­nies mé­ca­niques re­le­vées dans les ar­chives montre que l’in­ci­dent n’avait rien d’ano­din.

L’unique re­mède consis­tait à rendre le car­bu­rant moins vo­la­til avec un ad­di­tif an­ti­dé­to­nant. Un pre­mier fut vite trou­vé : le ben­zol. Bien connu avant la Grande Guerre, ce pro­duit de la dis­til­la­tion de la houille pou­vait être mé­lan­gé à l’es­sence en très forte pro­por­tion, voire uti­li­sé presque pur. Il n’en man­quait pas en France bien qu’en temps de guerre il fût aus­si lar­ge­ment uti­li­sé dans la fa­bri­ca­tion des ex­plo­sifs. Les Al­le­mands y eurent abon­dam­ment re­cours, qui man­quèrent de pétrole dès 1914.

Dans l’entre- deux-guerres en Eu­rope, le ben­zol fut la base des car­bu­rants spé­ciaux brû­lés dans les mo­teurs de haute com­pé­ti­tion. Exemple : pour don­ner 2 800 ch avec son taux de com­pres­sion de 7, ex­cep­tion­nel­le­ment éle­vé, le mo­teur Rolls-Royce R du Su­per­ma­rine S6B de la Coupe Sch­nei­der de 1931 ava­lait 960 l à l’heure d’un cock­tail in­édit com­po­sé de 30 % de ben­zol, 60 % de mé­tha­nol, 10 % d’acé­tone, et de moins de 1 % d’un pro­duit nou­veau, rare, mé­phi­tique, dé­jà dé­crié, ter­ri­ble­ment ef­fi­cace, un poi­son dont la vé­ri­table iden­ti­té, plomb té­traé­thyle, était le plus sou­vent ca­mou­flée sous des ap­pel­la­tions faus­se­ment ras­su­rantes.

Le to­luène, iso­lé au Royau­meU­ni et en France au XIXe siècle, fut pré­co­ni­sé comme an­ti­dé­to­nant au cours des an­nées 1920 au Royau­meU­ni par Sir Henry Tiz­zard, an­cien of­fi­cier pi­lote, prin­ci­pal conseiller tech­nique de la RAF, fu­tur pré­sident en 1933 de l’Ae­ro­nau­ti­cal Re­search Com­mit­tee (an­cien Bri­tish Ad­vi­so­ry Com­mit­tee for Ae­ro­nau­tics), qui éta­blit d’ailleurs un clas­se­ment des es­sences ( To­luene num­ber) en fonc­tion de son do­sage.

L’al­cool éthy­lique, à condi­tion qu’il ne contînt presque pas d’eau (al­cool à plus de 90°), est an­ti­dé­to­nant avec l’avan­tage d’être plus lé­ger que l’es­sence, mais son pou­voir ca­lo­rique étant in­fé­rieur, sa consom­ma­tion est sen­si­ble­ment plus éle­vée.

1921 : le plomb té­traé­thyle

La puis­sante in­dus­trie au­to­mo­bile amé­ri­caine pous­sait les re­cherches pour éliminer la plaie du cli­que­tis des mo­teurs trop chauds. C’est la rai­son pour la­quelle des re­cherches me­nèrent au plomb té­traé­thyle, iso­lé en 1921 par un chi­miste at­ta­ché à une fi­liale de Ge­ne­ral Mo­tors, Tho­mas Mid­gley Jr ; il suf­fi­sait d’en ajou­ter un ou deux mil­li­litres par litre d’es­sence pour que son ef­fi­ca­ci­té fût to­tale. L’ap­pa­ri­tion du plomb té­traé­thyle (TEL en an­glais) fut une ré­vo­lu­tion.

Mal­heu­reu­se­ment, cette es­pèce d’huile in­co­lore se ré­vé­la d’em­blée si toxique que son em­ploi sus­ci­ta très vite des pro­tes­ta­tions. Mid­gley lui­même fut sé­rieu­se­ment in­com­mo­dé une pre­mière fois. Ce­pen­dant, l’in­té­rêt de cet ad­di­tif était ca­pi­tal car il per­met­trait de ti­rer plus de puis­sance des mo­teurs exis­tants, c’est-à-dire, pour l’aé­ro­nau­tique, d’ob­te­nir plus de puis­sance sans avoir à uti­li­ser de mo­teurs plus gros et plus lourds, tout en consom­mant moins ! Sa fa­bri­ca­tion fut donc lan­cée par Du Pont de Ne­mours… La mort de 10 per­sonnes en plus de nom­breuses in­toxi­ca­tions dans l’usine et le la­bo­ra­toire sou­le­vèrent un tol­lé. La pro­duc­tion fut stop­pée. Elle re­prit en 1924 dans une nou­velle so­cié­té, fi­liale de Ge­ne­ral Mo­tors et Stan­dard Oil (au­jourd’hui

Exxon), Ethyl Ga­so­line. On évi­ta dé­sor­mais le mot plomb, en com­mer­cia­li­sant (cher) des fla­cons du pro­duit dia­bo­lique dont l’éti­quette por­tait les marques Ethyl Fluid ou, plus en­jô­leuse, l-T Mix Blue Avia­tion Ethyl Fluid pour un mé­lange de TEL et de com­po­sés d’éthy­lène.

En 1925, le ser­vice de san­té pu­blique amé­ri­cain fit sus­pendre la vente du TEL pen­dant un an, le temps d’une en­quête. Les ex­perts s’avouèrent in­com­pé­tents. Mid­gley et ses col­la­bo­ra­teurs ju­rèrent qu’il n’exis­tait au­cun sub­sti­tut ; l’État du New Jer­sey où l’usine était im­plan­tée ob­tint son dé­mé­na­ge­ment et on en res­ta là. Mid­gley en per­sonne s’ef­for­ça d’abord de convaincre la presse de l’in­no­cui­té du TEL, mais ne put long­temps nier sa dan­ge­ro­si­té.

Ce­pen­dant, il af­fir­ma pu­bli­que­ment qu’il était dé­truit par la com­bus­tion. Contre-vé­ri­té qui ne fit pas illu­sion chez les pro­fes­sion­nels. Au dé­but des an­nées 1930, cer­tains avion­neurs ou mo­to­ristes bri­tan­niques es­ti­mèrent im­por­tant de te­nir les na­vi­gants écar­tés des gaz d’échap­pe­ment de l’es­sence au plomb, car, en brû­lant, le plomb té­traé­thyle ré­pand dans l’at­mo­sphère des mo­lé­cules au moins aus­si per­ni­cieuses que lui, et cer­tains le consi­dèrent comme le fac­teur de pol­lu­tion at­mo­sphé­rique le plus no­cif. Il ne fut in­ter­dit aux États-Unis qu’en 1975 parce qu’il était nui­sible… aux pots d’échap­pe­ment ca­ta­ly­tiques, puis en Eu­rope à par­tir de 1998 pour des rai­sons sa­ni­taires, sauf dans quelques cas par­ti­cu­liers dont l’avia­tion. Il de­meure donc uti­li­sé ; son fa­bri­cant se­rait l’un des 500 plus riches in­dus­triels amé­ri­cains…

Au cours des an­nées 1930, on pré­ten­dit aus­si – et c’était éga­le­ment faux – que grâce à d’autres ad­ju­vants, le TEL de­ve­nait in­of­fen­sif. Un scien­ti­fique, uni­ver­si­taire de re­nom (mais ap­poin­té par Ethyl Ga­so­line), cer­ti­fia que rien ne per­met­tait de conclure à une dan­ge­ro­si­té quel­conque. Puis Mid­gley dut se mettre en re­trait, vic­time d’une forme de sa­tur­nisme, in­toxi­ca­tion grave au plomb. Il mou­rut à 54 ans.

Ce­pen­dant le monde s’en­fon­çait inexo­ra­ble­ment dans la guerre et le plomb té­traé­thyle n’avait plus be­soin

de men­songes pour sa dé­fense ; il de­ve­nait une arme de guerre qu’il n’était plus temps de contes­ter, d’au­tant plus in­dis­pen­sable et stra­té­gique que les États-Unis en dé­te­naient le mo­no­pole.

En avril 1933, les Amé­ri­cains éta­blirent une nou­velle spé­ci­fi­ca­tion mi­li­taire pour aug­men­ter à 100 avec un ap­port de TEL l’in­dice d’oc­tane du car­bu­rant d’avia­tion ; en 1940, ils en pro­dui­saient 230 t par jour (en­vi­ron 320 000 l). Ce­pen­dant, au dé­but, les mi­li­taires l’uti­li­saient peu parce qu’il était trop cher. Mais, avec la mul­ti­pli­ca­tion par mil­liers de leurs avions à mo­teurs sur­ali­men­tés, et avec la crois­sance très ra­pide des taux de com­pres­sion, en cinq an­nées de guerre les Amé­ri­cains en pro­dui­raient plus de 7 mil­lions de tonnes.

En 1936, en France, le mi­nis­tère de la San­té pu­blique au­to­ri­sa l’ac­crois­se­ment de la dose de plomb té­traé­thyle de 0,3 à 0,8 cm3 par litre d’es­sence, no­tam­ment pour les avions de com­bat, vrai­sem­bla­ble­ment pour ar­ri­ver à “l’es­sence D” à 100 oc­tane. Ce­la n’al­la pas sans dif­fi­cul­tés car le mé­lange du TEL avec les es­sences or­di­naires pro­vo­quait no­tam­ment de la cor­ro­sion dans les cy­lindres tan­dis que l’aug­men­ta­tion des tem­pé­ra­tures de com­bus­tion dues à la hausse des taux de com­pres­sion en­dom­ma­geait les échap­pe­ments et po­sait des pro­blèmes de re­froi­dis­se­ment.

Les es­sences d’avia­tion furent nor­ma­li­sées en France de 1937 à la guerre, en trois ca­té­go­ries : or­di­naire (sans ad­di­tif, moins de 75 oc­tane) pour mo­teurs de faible puis­sance et de taux de com­pres­sion in­fé­rieur à 5 ; A, au ben­zol pour taux de com­pres­sion in­fé­rieurs à 6 et pe­tits com­pres­seurs (gé­né­ra­le­ment 78 oc­tane) ; B pour mo­teurs puis­sants (gé­né­ra­le­ment 87 oc­tane). Un peu plus tard furent ajou­tées C (92/100 oc­tane) et, pour un usage es­sen­tiel­le­ment mi­li­taire, D (100/130 oc­tane).

1925 : ap­pa­ri­tion de l’in­dice d’oc­tane

Un mot nou­veau est lâ­ché : oc­tane. Au mo­ment où l’ave­nir du TEL était mis en ques­tion, Mid­gley et son équipe avaient iso­lé par­mi la cen­taine de com­po­sants de l’es­sence, une mo­lé­cule qui ex­plose fa­ci­le­ment, l’n-hep­tane, et une autre, l’isooc­tane (nom sa­vant : tri­mé­thyl­pen­tane) qui, au contraire, brûle ré­gu­liè­re­ment, pos­sé­dant de ce fait une pro­prié­té an­ti­dé­to­nante. Ce fut une dé­cou­verte dé­ci­sive grâce à la­quelle les dif­fé­rentes qua­li­tés de car­bu­rants purent être ca­té­go­ri­sées par un “in­dice d’oc­tane”, qui est non pas le rap­port mais un équi­valent au rap­port idéal entre les te­neurs en isooc­tane (in­dice 100) et n-hep­tane (in­dice 0) d’un “mé­lange éta­lon”, se­lon l’ex­pres­sion du ma­ga­zine L’Aé­ro­nau­tique en 1932 ; car la com­po­si­tion des es­sences va­rie consi­dé­ra­ble­ment, comme nous l’avons vu. Une es­sence à 75 oc­tane a donc les pro­prié­tés an­ti­dé­to­nantes d’un mé­lange théo­rique com­por­tant 75 % d’isooc­tane et 25 % d’hep­tane.

Les Amé­ri­cains furent les pre­miers à pro­duire le tri­mé­thyl­pen­tane pour faire pas­ser l’in­dice d’oc­tane de leur es­sence d’avia­tion de 50 à 75, puis 87 et 92. Les autres pays sui­virent len­te­ment ; en sep­tembre 1932, on pou­vait lire dans L’Aé­ro­nau­tique : “… la no­tion, nou­velle en France, de nombre d’oc­tane, cou­rante de­puis as­sez long­temps en Amé­rique.” Mal­heu­reu­se­ment, la me­sure de l’in­dice dé­pend de condi­tions va­riables dont la tem­pé­ra­ture, et la norme en­core floue pro­vo­quait une confu­sion cer­taine. Par exemple, pour un même pro­duit, les in­dices bri­tan­niques étaient lé­gè­re­ment su­pé­rieurs aux amé­ri­cains. Néan­moins, la ten­dance fut, dans les mi­nis­tères concer­nés, de nor­ma­li­ser des in­dices de plus en plus éle­vés an­née après an­née.

L’aug­men­ta­tion de l’in­dice d’oc­tane était né­ces­saire pour ti­rer plus de puis­sance à cy­lin­drée constante, et pour pou­voir uti­li­ser la sur­ali­men­ta­tion par com­pres­seur (l’air est échauf­fé par la com­pres­sion d’où risque de dé­to­na­tion, etc.). En contre­par­tie elle im­po­sait des mo­di­fi­ca­tions aux mo­teurs qui tour­ne­raient plus vite et plus chauds.

La nou­velle es­sence au plomb bous­cu­la les mo­to­ristes qui s’adap­taient tout juste à la 87 pour les avions de com­bat. En Eu­rope, les Bri­tan­niques, qui pro­dui­sirent aus­si de l’isooc­tane, ré­agirent ra­pi­de­ment à par­tir de 1934. Pour évi­ter trop de trans­for­ma­tions, beau­coup de mo­to­ristes li­mi­tèrent alors la du­rée d’em

ploi des forts in­dices sur les mo­teurs exis­tant, c’est-à-dire au dé­col­lage et au dé­but de la mon­tée, la croi­sière étant exé­cu­tée avec un car­bu­rant d’in­dice plus faible. Le DGA-6 Mr Mul­li­gan conçu aux États-Unis en 1934 par Ben Ho­ward pour la course en ligne du Ben­dix Tro­phy ne com­por­tait pas moins de trois ré­ser­voirs pour trois es­sences de 80, 87 et 100 oc­tane.

Quelques chiffres don­nés en 1933 par l’in­gé­nieur en chef des mo­teurs Bristol, Roy Fed­den, dans la re­vue Flight, illus­traient de ma­nière spec­ta­cu­laire ce qu’ap­por­tait l’amé­lio­ra­tion du car­bu­rant, en pre­nant l’exemple du mo­teur en étoile Bristol “Pe­ga­sus”. Sa puis­sance maxi­male de 570 ch avec l’es­sence or­di­naire à 69 oc­tane (in­dice amé­ri­cain), pas­sait à 790 avec de la 92, tan­dis que la consom­ma­tion ho­raire di­mi­nuait de presque 15 %. En 1934, l’USAAC, qui avait ren­con­tré des pro­blèmes de dé­to­na­tion avec l’es­sence dite “de com­bat” ti­trée à 92 oc­tane (com­pa­rable au su­per 87 de l’avia­tion com­mer­ciale), es­saya avec le mo­teur Pratt & Whit­ney “Wasp” de ses Boeing P-26A de chasse quatre es­sences à plus ou moins 100 oc­tane conte­nant di­verses quan­ti­tés de plomb. Les chas­seurs vo­lèrent plus vite et sans pro­blème de dé­to­na­tion. D’une an­née sur l’autre, le Pratt & Whit­ney “Twin Wasp” pas­sa de 1 065 ch au dé­col­lage avec la 87, à 1 215 ch avec la 100, là aus­si avec ré­duc­tion de consom­ma­tion spé­ci­fique. La messe était dite. Ce­pen­dant, l’USAAC n’eut ja­mais, avant 1940, les bud­gets né­ces­saires pour ache­ter le nou­veau et plus coû­teux car­bu­rant en quan­ti­tés suf­fi­santes.

1922 : l’al­cool, une vieille idée

Mal­heu­reu­se­ment en Eu­rope, sauf au Royaume-Uni, l’es­sence était im­por­tée de sources étran­gères. En France, en 1922, des 9 mil­lions de tonnes brû­lées chaque an­née, 6 pro­ve­naient d’Amé­rique du Nord. En écho à la po­li­tique d’in­dé­pen­dance éner­gé­tique lan­cée la même an­née par le pré­sident du Con­seil Ray­mond Poin­ca­ré, La Re­vue des études coo­pé­ra­tive (n° 7, deuxième tri­mestre 1923), entre autres, se com­plut à le dé­plo­rer pour ser­vir les in­té­rêts du monde agri­cole, plus exac­te­ment des cé­réa­liers, vi­ti­cul­teurs et su­criers qui se voyaient ca­pables de sub­sti­tuer un al­cool biende-chez-nous aux pro­duits du pétrole que la France n’avait pas en­core, car l’ex­ploi­ta­tion pé­tro­lière dans l’em­pire co­lo­nial fran­çais com­men­ça en 1924 avec la Com­pa­gnie fran­çaise des pé­troles (au­jourd’hui To­tal), prin­ci­pa­le­ment en Al­gé­rie.

Ce n’était pas nou­veau ; lorsque l’au­to­mo­bile cher­chait son énergie au dé­but du XXe siècle, ce groupe de pres­sion avait or­ga­ni­sé un pre­mier concours en 1901. En 1902, le mi­nistre du Com­merce, Jean Du­puy, avait sus­ci­té un grand prix d’au­to­mo­biles à al­cool afin de pro­mou­voir

le “car­bu­rant na­tio­nal”, le Cir­cuit du Nord, qui fut ga­gné par Mau­rice Far­man, pas en­core avia­teur. Au prin­temps de 1922, le co­mice agri­cole de Bé­ziers or­ga­ni­sa le Concours du car­bu­rant na­tio­nal dans l’es­poir de dé­faire la France d’une dé­pen­dance de l’étran­ger. Cette ma­ni­fes­ta­tion à la­quelle as­sis­tèrent des spé­cia­listes de l’aé­ro­nau­tique, et dont le quotidien na­tio­nal Le Ma­tin, tra­di­tion­nel­le­ment lié à ceux-ci, fit un compte ren­du pré­cis, fut un dé­fi­lé de vé­hi­cules rou­tiers de toute sorte dont le car­bu­rant était un com­po­sé d’es­sence, d’al­cool à 95°, de phé­nol et d’hexa­nol. “Des ap­pli­ca­tions par­fai­te­ment réus­sies ont été faites de­puis long­temps avec un mé­lange de 33 % d’al­cool, 33 % d’es­sence et 33 % de ben­zol”, pré­ci­sait le jour­na­liste. La re­cherche du “car­bu­rant na­tio­nal” à base d’al­cool du­ra jus­qu’à la Deuxième Guerre mon­diale. Mais, au mi­lieu des an­nées 1930, dès lors que les ser­vices tech­niques de l’Aé­ro­nau­tique ré­cla­mèrent des es­sences à 87 oc­tane (conte­nant de l’al­cool éthy­lique ou du ben­zol) pour l’avia­tion mi­li­taire, l’importatio­n né­ces­saire du plomb té­traé­thyle et de l’isooc­tane, trop coû­teuse, la re­lan­ça. Le mé­lange ben­zol-al­cool avec ou sans es­sence fut pré­co­ni­sé une fois de plus, comme le Dja­vol, es­sayé sur un Cau­dron 271 “Lu­ciole” à mo­teur Lor­raine 5 de 110 ch – et qui pos­sé­dait, se­lon son pro­mo­teur, un in­dice d’oc­tane éle­vé (très ap­proxi­ma­tif) de 96. Mal­heu­reu­se­ment pour l’avia­tion, le ben­zol avait le sé­rieux in­con­vé­nient d’avoir un point de congé­la­tion éle­vé ; il se fi­geait au froid d’al­ti­tudes qu’un “Lu­ciole” ne pou­vait at­teindre. Seul l’Azur, su­per­car­bu­rant pour au­to­mo­bile conte­nant de l’al­cool, fut ven­du jus­qu’en 1945, rap­pelle l’his­to­rien de l’au­to­mo­bile Jean-Pierre Dau­liac (1).

1939 : l’es­sence “100/150”

L’in­dice d’oc­tane de l’es­sence d’avia­tion va­rie aus­si se­lon la qua­li­té du mé­lange avec l’air ; il est plus bas avec un mé­lange pauvre qu’avec un mé­lange riche ; aus­si, le plus sou­vent, deux va­leurs sont don­nées, mais là en­core avec des va­ria­tions puisque la “100” amé­ri­caine fai­sait en réa­li­té 98 ou 99 ! La meilleure es­sence d’avia­tion fran­çaise en 1939 était la 87/100 à la­quelle suc­cé­da vite la C ou 92/100 oc­tane, puis en­fi n la D ou 100/130, adop­tée en avril 1940 avec le mo­teur His­pa­no-Sui­za 12 Y 45 sur­ali­men­té par le com­pres­seur Tur­bo­me­ca, pour lui per­mettre de tour­ner à plus de 2 200 tr/min en al­ti­tude. Bri­tan­niques et Amé­ri­cains uti­li­saient alors cou­ram­ment la 100/130, lui ad­joi­gnant, à par­tir de la fi n des an­nées 1930, la 115/145 ou 100/ 150 pour les mo­teurs à forte pres­sion d’ad­mis­sion (vers 45 pouces de mer­cure, 1,5 fois la pres­sion at­mo­sphé­rique stan­dard, et au-de­là) ; l’hy­dra­vion trans­at­lan­tique Boeing 314 fut, en 1939, un des tout pre­miers uti­li­sa­teurs de ce der­nier car­bu­rant, en­core très cher, dont l’Amé­rique pro­dui­rait 11 mil­lions de tonnes jus­qu’à la fi n de la Deuxième Guerre mon­diale.

Avec cette der­nière es­sence et un bon com­pres­seur, les pres­sions d’ad­mis­sions (PA) des mo­teurs mi­li­taires cou­rants furent pous­sées lors d’es­sais en mars et avril 1944 à des ex­trêmes in­ima­gi­nables quelques an­nées plus tôt. Au ré­gime de se­cours, le V12 Ali­son V-1710 des P-38J “Light­ning” don­na 2 000 ch à 3 000 tr/min avec 75 pouces à l’ad­mis­sion (2,5 fois la pres­sion at­mo­sphé­rique stan­dard d’en­vi­ron 30 pouces) ; à cette même pres­sion d’ad­mis­sion (li­mi­tée à 72 pouces en opé­ra­tion), le Pa­ckard “Mer­lin” V-1650 du North Ame­ri­can P-51B “Mus­tang” don­nait 1 860 ch ; le Pratt & Whit­ney R-2800 du P-47D pou­vait être pous­sé à 65 pouces et 2 700 tr/min pour don­ner 2 600 ch, voire 70 pouces avec in­jec­tion d’eau. À ces ré­gimes d’ur­gence le P-51B ga­gnait jus­qu’à

25 km/h, le P-38J jus­qu’à 27 km/h, le Re­pu­blic P- 47D “Thun­der­bolt” jus­qu’à 30 km/h. Tou­te­fois, le R-2800 sur­chauf­fait en mon­tée et le V-1710 at­tei­gnait l’ex­trême li­mite de ses ca­pa­ci­tés. Seul le “Mer­lin” sem­blait pou­voir al­ler plus loin ; ses ul­times ver­sions d’après-guerre furent d’ailleurs pous­sées à 2 080 ch au dé­col­lage.

La RAF qua­li­fia dé­but 1944 la 100/150 avec le mo­teur “Mer­lin” 66 du “Spit­fire” Mk IX pour ob­te­nir une pres­sion d’ad­mis­sion sup­plé­men­taire de 25 livres, soit… 81 pouces ! À l’oc­ca­sion de la chasse aux bombes vo­lantes V1, les Bri­tan­niques me­su­rèrent avec ce su­per­car­bu­rant la pro­gres­sion sui­vante des vi­tesses maxi­males au ni­veau de la mer : 576 km/h avec la 100/150 au lieu de 540 avec la 100/130 pour le “Spit­fire”

Mk IX ; 586 km/h au lieu de 577 pour le “Spi­fire” Mk XIV à mo­teur “Grif­fon” ; 622 km/h au lieu de 599 pour le Haw­ker “Tem­pest” Mk V à mo­teur “Sabre” ; 627 km/h au lieu de 580 pour le De Ha­villand “Mos­qui­to” Mk III. Mais des dif­fi­cul­tés d’ap­pro­vi­sion­ne­ment en 100/150 – 2 000 t par mois –, obli­gèrent le Royaume-Uni à re­ve­nir, dans une cer­taine me­sure, vers la 100/130.

Les sièges des sou­papes ron­gés par le com­po­sé

Pour ses avions de chasse, la 8th Air Force amé­ri­caine, ba­sée en Grande-Bre­tagne, ré­cla­ma en mai 1944 la li­vrai­son im­mé­diate de 100/150. Celle-ci po­sa aus­si­tôt des pro­blèmes avec un fort en­cras­sage des bou­gies par le plomb. Au dé­but de 1945, au TEL qu’elle conte­nait fut par consé­quent sub­sti­tué un com­po­sé d’éthy­lène et un acide… qui ron­geait à ce point les sièges de sou­papes qu’il fal­lait les chan­ger en moyenne toutes les 100 heures de fonctionne­ment. Insupporta­ble. Aus­si, dès le 1er avril 1945, la 100/150 au plomb re­de­vint la règle, et les pi­lotes ap­prirent à net­toyer leurs bou­gies par de forts coups de gaz avant de cou­per les mo­teurs.

La 115/145 est tou­jours pro­duite en très pe­tite quan­ti­té pour les mo­teurs spé­ciaux d’avions de course, no­tam­ment les “Mer­lin” des “su­per” “Mus­tang” pous­sés à 2 800 ch avec in­jec­tion d’eau et de mé­tha­nol et une pres­sion d’ad­mis­sion de 145 pouces (4,8 at­mo­sphères) ! La 100/130 est tou­jours en usage,

mais avec moins de plomb (en­vi­ron 0,6 g/ l au lieu du double) afi n de conve­nir aux mo­teurs de pe­tite puis­sance conçus au dé­part pour la 80/87 ; c’est pour­quoi elle est nom­mée 100 LL pour low lead (basse te­neur) en plomb. Elle confère au­jourd’hui à l’avia­tion qui sent si fort le ké­ro­sène un fu­met de nos­tal­gie.

En Al­le­magne, pen­dant l’en­tre­deux-guerres, la si­tua­tion fut très dif­fé­rente car le trai­té de Ver­sailles y in­ter­dit jusque dans la se­conde moi­tié des an­nées 1920 la pro­duc­tion de mo­teurs de moyenne et grande puis­sance. Le pro­blème de la dé­to­na­tion n’y fut donc abor­dé qu’à par­tir de 1927. Faute de TEL, l’in­dus­trie chi­mique fut priée de trou­ver des pal­lia­tifs et les mo­to­ristes des sub­sti­tuts. Fi­na­le­ment, en 1938, le DVL (Deutsche Ver­such­sans­talt für Luft­fahrt, éta­blis­se­ment de re­cherches aé­ro­nau­tiques al­le­mand) fut char­gé du pro­blème sans y ap­por­ter de bonne so­lu­tion. Dans le même temps BASF (IG-Far­ben) trou­va no­tam­ment des ca­ta­ly­seurs spé­ciaux, et, sur­tout, le moyen de pro­duire des es­sences syn­thé­tiques aux pro­prié­tés an­ti­dé­to­nantes conve­nables par hy­dro­gé­na­tion de la houille et du li­gnite.

1928 : les car­bu­rants de sé­cu­ri­té

La vo­la­ti­li­té de l’es­sence qui s’en­flam­mait ou ex­plo­sait trop fa­ci­le­ment en com­bat ou lors d’ac­ci­dents sus­ci­ta l’in­té­rêt pour des car­bu­rants dits de sé­cu­ri­té parce que moins in­flam­mables comme les huiles lourdes, ga­zole ou dis­til­lats du gou­dron de char­bon. Ceux- ci né­ces­si­taient des mo­teurs spé­ciaux avec com­pres­seur et in­jec­tion di­recte. Les re­cherches furent en­ga­gées après la Pre­mière Guerre mon­diale par de nom­breux mo­to­ristes dans le monde, mais les seules qui abou­tirent à une pro­duc­tion en sé­rie furent celles de Jun­kers Mo­to­ren avec le Ju­mo 205 (en 1932) aux deux vi­le­bre­quins en­traî­nés par des pis­tons op­po­sés deux à deux dans un même cy­lindre. Jun­kers ten­tait ain­si de cor­ri­ger l’ex­cès de poids des cu­lasses ren­for­cées pour ré­sis­ter aux taux de com­pres­sion éle­vés de ces mo­teurs. Ceux-ci étaient d’ailleurs dé­fa­vo­ri­sés par une faible puis­sance mas­sique et l’im­pé­ra­tif de ré­chauf­fer en per­ma­nence le car­bu­rant pour fa­ci­li­ter son in­flam­ma­tion ; cer­tains ne pou­vaient être dé­mar­rés que par in­jec­tion d’un pro­duit plus vo­la­tile ou par un mo­teur auxi­liaire à es­sence. Aug­men­ter leur puis­sance pas­sait aus­si par une aug­men­ta­tion de cy­lin­drée et l’on abou­tis­sait à des so­lu­tions énormes comme le Cler­get 16H de 81 l de cy­lin­drée, un 16 cy­lindres fran­çais à quatre tur­bo­com­pres­seurs dont on es­pé­rait 2 000 ch, mais qui fut aban­don­né au dé­but de ses es­sais en 1939. Re­pris à la fin du XXe siècle, le mo­teur Die­sel d’avia­tion – dé­ri­vé de l’au­to­mo­bile – n’a pas non plus connu le suc­cès at­ten­du.

Connu de­puis le XIXe siècle pour ali­men­ter les lampes, le ké­ro­sène, autre pro­duit du pétrole moins in­flam­mable que l’es­sence, est de­ve­nu un car­bu­rant d’avia­tion avec les tur­bo­réac­teurs dont les pre­miers exem­plaires fonc­tion­naient aus­si à l’es­sence. Le ké­ro­sène pos­sède un pou­voir ca­lo­rique sen­si­ble­ment plus éle­vé que cel­le­ci, pro­dui­sant donc plus d’énergie à vo­lume égal, or, si les tur­bo­ma­chines pro­duisent des puis­sances très fortes, c’est grâce à des tem­pé­ra­tures de com­bus­tion plus éle­vées. En outre, le ké­ro­sène, à l’in­verse du ga­zole, se fige à des tem­pé­ra­tures ex­trê­me­ment basses de l’ordre de - 60 °C, alors que la tem­pé­ra­ture mi­ni­male ren­con­trée par les avions dans la stra­to­sphère est d’en­vi­ron -50 °C. Les Amé­ri­cains en ont fait le “Jet Pro­pel­lant” (JP – com­bus­tible pour ré­ac­teur), et en ont dé­ve­lop­pé plu­sieurs va­rié­tés par­fois spé­cia­le­ment, aux États-Unis, pour des avions aux per­for­mances par­ti­cu­lières comme les Lock­heed U-2 (très haute al­ti­tude et très basse tem­pé­ra­tures) ou SR-71 (échauf­fe­ment ci­né­tique très im­por­tant) ou les avions em­bar­qués. Au JP-1 suc­cé­da en 1951 le JP- 4 conte­nant 50 à 60 % d’es­sence, rem­pla­cé à par­tir de 1978 par le JP- 8 moins in­flam­mable. L’avia­tion ci­vile uti­lise prin­ci­pa­le­ment le Jet A-1 équi­valent au JP- 8 mi­li­taire avec des ad­di­tifs dif­fé­rents.

1944 : les mau­vais lu­bri­fiants

Le bon fonctionne­ment des mo­teurs dé­pend aus­si consi­dé­ra­ble­ment de la qua­li­té des lu­bri­fiants, des joints, des sys­tèmes d’al­lu­mage. Le bon exemple est ici ce­lui de l’aé­ro­nau­tique al­le­mande qui ne put dé­ve­lop­per de mo­teurs à pis­tons aus­si puis­sants que les Al­liés parce que les lu­bri­fiants syn­thé­tiques fa­bri­qués à par­tir du char­bon par son in­dus­trie chi­mique étaient de mau­vaise qua­li­té – par­fois in­uti­li­sables en fin de guerre. Or les mo­teurs al­le­mands consom­maient des quan­ti­tés d’huile très ex­ces­sives faute de joints efficaces. En­fin, on ne peut igno­rer qu’à par­tir du mi­lieu de 1944, les ad­ver­saires des Al­liés, l’Al­le­magne et le Ja­pon, com­men­cèrent à man­quer sé­rieu­se­ment de pétrole pour ali­men­ter leurs ar­mées. Quant au re­froi­dis­se­ment, pro­blème exa­cer­bé par la sur­ali­men­ta­tion des com­pres­seurs et ad­di­tifs, il fut plus ou moins ré­so­lu par les aé­ro­dy­na­mi­ciens.

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DR
 ?? LA VIE AU GRAND AIR ?? Henry Far­man et la ré­serve d’es­sence né­ces­saire pour battre un re­cord de dis­tance en cir­cuit fer­mé en 1911. À cette époque, l’es­sence de pétrole était ven­due en bi­dons rec­tan­gu­laires de 5 ou 10 l par toutes sortes de pe­tits com­merces.
LA VIE AU GRAND AIR Henry Far­man et la ré­serve d’es­sence né­ces­saire pour battre un re­cord de dis­tance en cir­cuit fer­mé en 1911. À cette époque, l’es­sence de pétrole était ven­due en bi­dons rec­tan­gu­laires de 5 ou 10 l par toutes sortes de pe­tits com­merces.
 ??  ?? Rem­plis­sage des deux ré­ser­voirs de voi­lure d’un Cur­tiss H75 de l’ar­mée de l’Air à par­tir d’un ca­mion­ci­terne. Ces ré­ser­voirs prin­ci­paux conte­naient en­vi­ron 500 l.
Rem­plis­sage des deux ré­ser­voirs de voi­lure d’un Cur­tiss H75 de l’ar­mée de l’Air à par­tir d’un ca­mion­ci­terne. Ces ré­ser­voirs prin­ci­paux conte­naient en­vi­ron 500 l.
 ?? DR/COLL. J.-M. GOYAT ?? Ra­vi­taille­ment d’un Me 109 sur le front en es­sence C3 à 100 oc­tane (por­tée à 105 avec 30 % de ben­zène). Faute de plomb té­traé­thyl, les Al­le­mands uti­li­saient l’ani­line avec moins d’ef­fet.
DR/COLL. J.-M. GOYAT Ra­vi­taille­ment d’un Me 109 sur le front en es­sence C3 à 100 oc­tane (por­tée à 105 avec 30 % de ben­zène). Faute de plomb té­traé­thyl, les Al­le­mands uti­li­saient l’ani­line avec moins d’ef­fet.
 ?? BAE ?? Le Su­per­ma­rine S-6B ga­gna la Coupe Sch­nei­der en 1931 grâce à la mix­ture par­ti­cu­lière qui do­pait son mo­teur Rolls-Royce.
BAE Le Su­per­ma­rine S-6B ga­gna la Coupe Sch­nei­der en 1931 grâce à la mix­ture par­ti­cu­lière qui do­pait son mo­teur Rolls-Royce.
 ?? DR ?? Ra­vi­taille­ment d’un Bre­guet 693 de la pre­mière es­ca­drille du I/54 de l’ar­mée de l’Air de Vi­chy.
DR Ra­vi­taille­ment d’un Bre­guet 693 de la pre­mière es­ca­drille du I/54 de l’ar­mée de l’Air de Vi­chy.
 ?? DR ?? Le Mes­ser­sch­mitt 209 fut conçu pour battre le re­cord du monde de vi­tesse pure au ser­vice de la pro­pa­gande na­zie. Au­cun ra­dia­teur n’est vi­sible parce qu’il n’y en avait au­cun ! Le mo­teur était re­froi­di par un cir­cuit d’eau per­due.
DR Le Mes­ser­sch­mitt 209 fut conçu pour battre le re­cord du monde de vi­tesse pure au ser­vice de la pro­pa­gande na­zie. Au­cun ra­dia­teur n’est vi­sible parce qu’il n’y en avait au­cun ! Le mo­teur était re­froi­di par un cir­cuit d’eau per­due.
 ?? USAF ?? Rem­plis­sage de jer­ry­cans des­ti­nés à l’avia­tion en France, en 1944. Les Amé­ri­cains ont pro­gres­sé à tra­vers la France au rythme de la pose de plu­sieurs pi­pe­lines ap­pro­vi­sion­nés par des na­vires pé­tro­liers sur les côtes de la Manche. Le jer­ry­can était une in­ven­tion al­le­mande.
USAF Rem­plis­sage de jer­ry­cans des­ti­nés à l’avia­tion en France, en 1944. Les Amé­ri­cains ont pro­gres­sé à tra­vers la France au rythme de la pose de plu­sieurs pi­pe­lines ap­pro­vi­sion­nés par des na­vires pé­tro­liers sur les côtes de la Manche. Le jer­ry­can était une in­ven­tion al­le­mande.
 ?? CROWN ?? Le “Tem­pest” V dont Pierre Clos­ter­mann uti­li­sa une fois la sur­puis­sance pour échap­per à des Focke-Wulf 190D.
CROWN Le “Tem­pest” V dont Pierre Clos­ter­mann uti­li­sa une fois la sur­puis­sance pour échap­per à des Focke-Wulf 190D.
 ?? USAF ?? Sur les aé­ro­dromes et les bases aé­riennes, d’énormes ca­mions­ci­ternes se dé­pla­çaient d’avion en avion pour faire les pleins.
USAF Sur les aé­ro­dromes et les bases aé­riennes, d’énormes ca­mions­ci­ternes se dé­pla­çaient d’avion en avion pour faire les pleins.
 ?? DR ?? Le “Spit­fire” Mk IX à mo­teur “Mer­lin” 60 qui, à cause de sa sur­ali­men­ta­tion (com­pres­seur à deux vi­tesses et deux étages) avait be­soin d’un fort de­gré d’oc­tane.
DR Le “Spit­fire” Mk IX à mo­teur “Mer­lin” 60 qui, à cause de sa sur­ali­men­ta­tion (com­pres­seur à deux vi­tesses et deux étages) avait be­soin d’un fort de­gré d’oc­tane.
 ?? DR ?? Ra­vi­taille­ment d’un Cur­tiss “Hell­di­ver” de l’Aé­ro­nau­tique na­vale en In­do­chine.
DR Ra­vi­taille­ment d’un Cur­tiss “Hell­di­ver” de l’Aé­ro­nau­tique na­vale en In­do­chine.
 ?? BOEING ?? De­vant l’ex­tré­mi­té est du Bay Bridge, en Ca­li­for­nie, le Boeing 314, pre­mier aé­ro­nef à brû­ler de l’es­sence à 100 oc­tane.
BOEING De­vant l’ex­tré­mi­té est du Bay Bridge, en Ca­li­for­nie, le Boeing 314, pre­mier aé­ro­nef à brû­ler de l’es­sence à 100 oc­tane.
 ?? ALAIN CROSNIER/COL. J. GUILLEM ?? Le plein de car­bu­rant d’un No­rat­las de la 64e es­cadre de trans­port de l’ar­mée de l’Air.
ALAIN CROSNIER/COL. J. GUILLEM Le plein de car­bu­rant d’un No­rat­las de la 64e es­cadre de trans­port de l’ar­mée de l’Air.
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 ?? JACQUES GUILLEM ?? Un ca­mion pompe est né­ces­saire pour rem­plir les ré­ser­voirs de­puis un hy­drant au sol. Les quan­ti­tés de car­bu­rant des gros avions de ligne sont su­pé­rieures à ce que pour­rait trans­por­ter un ca­mion : un A380 peut em­por­ter plus de 106 m3 de ké­ro­sène.
JACQUES GUILLEM Un ca­mion pompe est né­ces­saire pour rem­plir les ré­ser­voirs de­puis un hy­drant au sol. Les quan­ti­tés de car­bu­rant des gros avions de ligne sont su­pé­rieures à ce que pour­rait trans­por­ter un ca­mion : un A380 peut em­por­ter plus de 106 m3 de ké­ro­sène.
 ?? USAF ?? Un Lock­heed U-2 “Dra­gon La­dy” de l’US Air Force. Son em­ploi à très haute al­ti­tude im­pose un car­bu­rant par­ti­cu­lier.
USAF Un Lock­heed U-2 “Dra­gon La­dy” de l’US Air Force. Son em­ploi à très haute al­ti­tude im­pose un car­bu­rant par­ti­cu­lier.

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