Moteur GPL

À jour en Septembre 2017

Écrit par les experts Ooreka

Les trois initiales GPL correspondent au gaz de pétrole liquéfié. Composé de butane et de propane, il peut alimenter facilement des moteurs à essence adaptés. Dans le domaine automobile, il s'agit donc exclusivement de modèles bicarburation essence et GPL avec 2 réservoirs distincts. Avec près de 1 800 stations-service en France et un tarif autour de 0,80 €/l, il reste attractif. Grâce à ce carburant, le véhicule devient plus économique qu'en mode essence et le moins polluant des moteurs thermiques.

Définition d'un moteur GPL

Ce mélange de gaz butane et propane à parts égales, ayant un indice d'octane élevé, possède des propriétés proches de celles de l'essence. Malgré un pouvoir calorifique supérieur à la même masse d'essence, le moteur alimenté en GPL devient plus gourmand et légèrement moins tonique, sauf s'il s'agit d'une injection GPL en phase liquide. L'agrément de conduite, la souplesse du moteur et l'économie supérieure à l'essence compensent toutefois cette légère perte de puissance maximale (2 à 5%).

Radodn / Getty Images

Techniquement, on distingue aujourd'hui 2 principaux modes d'alimentation au GPL par injection :

  • En phase gazeuse : c'est le mode le plus ancien et celui le plus souvent utilisé pour les kits de conversion en bicarburation GPL.
  • En phase liquide : mode utilisé généralement par les constructeurs pour leurs modèles bicarburation GPL d'origine. Plus performant que le premier, le GPL en phase liquide existe également au niveau des kits d'adaptation GPL des moteurs à essence aussi bien en injection indirecte que directe (Marques Vialle LPI ou LPDI ou Prinz Direct VSI ou Liqui Max).

En bref, un moteur GPL est un moteur à essence capable de fonctionner automatiquement avec l'un ou l'autre de ses 2 carburants selon leur disponibilité respective.

Principe de fonctionnement du moteur GPL

On retrouve donc le cycle à 4 temps des moteurs à essence, mais ce carburant est remplacé par le GPL-C.

Fonctionnement du moteur GPL en phase gazeuse

Pour assurer la bicarburation essence GPL, le constructeur ou l'installateur agréé doublera le système d'alimentation en ajoutant des éléments spécifiques :

  • un réservoir GPL avec soupape de sécurité ;
  • un orifice de remplissage spécifique avec clapet ;
  • des canalisations GPL ;
  • des injecteurs ou un rail d'injecteurs spécifiques (un simple venturi aspiré par l'admission était utilisé pour les moteurs à carburateurs) ;
  • un second calculateur électronique GPL récupérant les informations des capteurs déjà en place pour gérer le débit de GPL ;
  • un système vaporisateur détendeur qui transforme le GPL liquide en GPL gazeux grâce aux calories récupérées dans le liquide de refroidissement moteur ;
  • un commutateur de carburant et une jauge GPL.

Dans ce cas, le moteur démarre en utilisant l'essence jusqu'à une certaine température du liquide de refroidissement moteur. Arrivée à cette valeur, l'alimentation bascule automatiquement sur les injecteurs supplémentaires dédiés au gaz GPL. La transition est invisible pour le conducteur. À tout moment, ce dernier peut choisir son carburant selon les indications des 2 jauges des 2 réservoirs respectifs.

Bon à savoir : l'injection indirecte de base est du type full group. Comme l'essence, elle a donc évolué par la suite en injection indirecte séquentielle qui permet d'optimiser la consommation, les performances et la pollution.

Fonctionnement du moteur GPL en phase liquide et injection indirecte

Techniquement, tous les éléments précédents sont repris, sauf bien sûr le vaporisateur détendeur devenu inutile, tandis que les injecteurs, le calculateur dédié et leurs débits sont adaptés au GPL liquide.

À l'instar de l'injection indirecte d'essence, la version GPL possède sa propre pompe intégrée au réservoir de carburant, ainsi qu'un régulateur de pression avec son circuit de retour.

Grâce à l'injection indirecte en phase liquide, on peut donc démarrer directement sur le carburant GPL. Ce système réduit à néant l'écart de performance entre les 2 carburants. Ce système est plus connu sous les initiales LPI pour liquid propane injection chez le spécialiste allemand des carburants alternatifs Vialle.

Fonctionnement du moteur GPL en phase liquide et injection directe

La dernière évolution en date des systèmes de bicarburation essence GPL est adaptée aux récents moteurs à injection directe d'essence. Les plus connus sont le LPDi de Vialle et le Direct Liqui Max chez Prinz qui donnent de meilleurs résultats qu'avec l'essence.

Ici, un sélecteur de carburant, appelé FSU chez Vialle, commandé par un bouton depuis le tableau de bord permet de choisir entre l'essence et le GPL. Dans ce dernier cas, le GPL en phase liquide remplace l'essence à partir du sélecteur FSU. De cette façon, on réutilise la pompe haute pression et les injecteurs directs du moteur d'origine afin de réduire la complexité du système et son coût final.

Bien sûr, avec un tel système on peut également démarrer directement avec du GPL et profiter des avantages de l'injection directe classique en réduction de la consommation en particulier à froid et durant la montée en température du moteur (cas typique en ville).

Critères économiques des moteurs GPL

Achat d'un véhicule à moteur GPL

Grâce à l'effet d'aubaine de la prime à l'achat de 2 000 € en 2010, de nombreux modèles neufs furent présentés. Dacia Sandero ou Logan 1,4 MPI 75, Chevrolet Spark GPLi, Renault Clio 3 1,2 16v Clim GPL, Citroën C3 1,4i GPL, Fiat Panda 1,2 GPL, Lancia Musa et Epsilon 1,4 Bi-Fuel, Opel Corsa 1,2 et Agila 1,0 ecoFlex GPL constituaient l'essentiel du marché en neuf. Citadines ou compactes, elles ne disposent que d'un petit moteur dont la puissance mesurée sera idéale en ville, mais moins sur route ! 

Proposés à des tarifs sensiblement supérieurs au modèle purement essence, voire équivalents selon les primes, ces véhicules bicarburation sont souvent aussi chers qu'avec une motorisation diesel.

Pour bénéficier de tarifs plus attrayants et d'un choix plus large, on peut aussi se tourner vers le marché de l'occasion. Dans ce cas, il est recommandé de se faire assister par un spécialiste GPL qui inspectera ce circuit supplémentaire et s'assurera de la qualité de son montage, surtout dans le cas d'un post-équipement.

À noter : depuis la réforme des primes, on ne peut que déplorer que de tels véhicules soient devenus difficiles à acheter en France. Pensez alors à l'import, notamment d'Italie ou de Hollande via de bons mandataires !

Enfin, dans le cas d'une hybride GPL, son taux de CO² particulièrement bas favorise l'obtention d'une prime à la reconversion en cas de reprise d'une auto diesel immatriculée avant 2001 (2 500 € pour un véhicule émettant entre 21 et 60 grammes de CO₂/km). Pour tout savoir sur les aides possibles en constante évolution, n'hésitez pas à consulter le site officiel.

Coût d'utilisation d'un moteur GPL

Malgré leur surconsommation et une autonomie GPL limitée par la faible capacité du réservoir dédié, ces véhicules sont incontestablement plus économiques qu'en mode essence. Selon une étude comparative de l'Ademe, le GPL permet une économie de 25 % pour 15 000 km annuels.

Au 1er rang de leur rentabilité figure le tarif moyen actuel du GPL à 0,79 € soit 40 % inférieur à celui de l'essence. D'autres avantages sont les parkings gratuits ou à tarifs réduits selon les villes et un certificat d'immatriculation souvent gratuit ou moitié moins cher.

Au niveau de l'entretien ou du contrôle technique, il convient d'ajouter le circuit supplémentaire du GPL, soit un surcoût de 20 % en moyenne, ce qui reste inférieur au cas d'un diesel. Autre différence, le GPL ne faisant pas de calamine, on peut espacer les intervalles de vidanges d'huile moteur, mais en utilisant une qualité 100 % synthèse. Par contre, ce carburant est corrosif et très exigeant avec les bougies d'allumage qui seront changées en moyenne 2 fois plus souvent qu'en mode essence. Pour diminuer cette fréquence, NGK et Bosch proposent des références spécifiques avec une électrode en iridium très résistante à l'usure.

En résumé, une auto GPL sera donc toujours plus rentable qu'en essence, mais pas face au diesel à cause d'un prix d'achat trop voisin.

Revente d'un véhicule à moteur GPL

Avec une cote officielle soutenue, la revente est facile, en particulier pour les modèles récents disposant d'une injection d'origine constructeur. Si celle-ci est en phase liquide, elle sera encore plus simple à revendre, grâce à ses avantages réels et sa rareté ! Il s'agit aujourd'hui d'une opération banale et encore facilitée par des sites web spécialisés.

Important : un véhicule GPL bénéficie de la garantie constructeur même en cas de post-équipement le plus souvent. Sinon, l'installateur du kit GPL vous en proposera une autre, généralement plus complète.

Moteur GPL : silencieux, propre, mais plutôt citadin

Le moteur GPL présente des avantages incontestables, notamment en termes de pollution.

Moteur GPL : un agrément de conduite certain

L'agrément de conduite est encore meilleur en mode GPL qu'en essence. En effet, le moteur est plus silencieux, plus doux et sa souplesse fait merveille en circuit urbain.

D'autre part, les passages automatiques, ou à votre demande d'un carburant à l'autre, sont transparents pour les utilisateurs. Seule la faible contenance des réservoirs GPL toriques posés à la place de la roue de secours pour épargner le volume du coffre vous contraindra à les ravitailler souvent. Heureusement, il s'agit d'une opération simple, propre et rapide, notamment parce que ses pompes spécifiques sont souvent libres. De plus, les stations sont rarement distantes de plus de 60 km en France et la carte est disponible sur le web ou sur votre smartphone.

Moteurs GPL : pour quels types de trajets ?

De par ses qualités d'agrément de conduite et les puissances limitées des offres constructeurs, la ville sera le terrain de prédilection des véhicules GPL. En cas de pic de pollution, les véhicules GPL restent autorisés et pourront avantageusement participer au covoiturage.

Outre le système français hérité de l'Italie, notez qu'il existe 3 autres systèmes de remplissage selon les pays :

  • connecteur européen (Espagne) ;
  • connecteur ACME (Belgique) ;
  • connecteur à baïonnette (Hollande).

Il vous suffira éventuellement de vous procurer les adaptateurs auprès des spécialistes GPL.

Aspects environnementaux des moteurs GPL

En Europe, plus de 6 millions de véhicules GPL circulent, essentiellement en Allemagne, Italie et Hollande. Il s'agit de fait du 1er carburant alternatif et le 3e le plus consommé au monde. Ces chiffres ne doivent rien au hasard, car outre l'économie d'utilisation déjà évoquée, ce carburant présente de réels avantages naturels en termes de pollution.

Une étude européenne indépendante de l'European emission test programme (EETP) réalisée en 2004 par 4 laboratoires sur les 10 modèles les plus représentatifs du marché GPL a démontré les points suivants :

  • très faible émission de NOx (20 à 30 fois moins que le diesel et 10 fois moins que l'essence) ;
  • CO² au niveau des diesels ;
  • pas de particules (ou sous le seuil minimal mesurable) ;
  • très faibles émissions de gaz non réglementés, mais toxiques pour l'homme.

Moteurs GPL : quelques repères historiques

Si le moteur à essence est une invention déjà ancienne, sa conversion au carburant GPL est nettement plus récente, en France. Ceci pour au moins 3 raisons :

  • le butane est commercialisé en 1932 exclusivement pour un usage domestique en bouteille ;
  • le propane ne sera lancé que plus tard en 1954 ;
  • en 1969, le propane sera autorisé comme carburant, mais uniquement pour les engins de manutention.

En réalité, les 2 composants du GPL-C, C pour carburant, sont issus à 60 % de champs de gaz. Les 40 % restants étant extraits du pétrole comme son nom l'indique. Il faudra attendre 1979 pour que l'État permette enfin l'utilisation du GPL sur des véhicules automobiles, mais également en mono-carburation. Ces véhicules aussi rares que les stations-service de GPL à l'époque, furent autorisés à la bi-carburation essence GPL en 1985. À partir de cette date, la conversion des véhicules à essence très polluants en l'absence de véritable norme de dépollution était donc théoriquement envisageable, mais demeurait très confidentielle.

Durant la décennie suivante, le renchérissement du prix du litre d'essence conduisit les plus gros rouleurs à se convertir au GPL avec succès. Pour les autres catégories d'usagers, faute d'une offre constructeur suffisante, il fallut attendre les aides de l'État pour réduire d'autant le coût de l'équipement GPL, compris dans une fourchette de 1 000 à 3 500 € selon les modèles à équiper.

Malheureusement, jusqu'au début de l'année 2000, la législation française obsolète interdisait la soupape de surpression considérant le réservoir de GPL comme les autres. Cette disposition anachronique et dangereuse obligeait les installateurs français à la démonter et à souder un bouchon à la place.

Heureusement, la loi a depuis été révisée. La soupape de sécurité est ainsi conservée et évite aux réservoirs d'exploser en cas de surpression due à un incendie. Simultanément, les parkings souterrains ou aériens furent autorisés à tous les véhicules GPL possédant ladite soupape, restée toujours présente en Hollande et en Italie.

Aujourd'hui, la France compte près de 1 800 stations-service délivrant du GPL-C, soit 1 sur 7. Le parc roulant reste pourtant relativement faible avec moins de 260 000 véhicules. Actuellement, le bonus écologique destiné aux véhicules peu polluants et incluant les modèles bicarburations GPL, est directement lié aux taux de CO² par kilomètre. Les valeurs retenues étant particulièrement basses, la prime est devenue faible ou nulle, ce qui est contre-productif.

Bon à savoir : la carte grise d'un véhicule bicarburation GPL-essence doit obligatoirement mentionner l'énergie : G/E ou GP si monocarburation. (Source : www.cfbp.fr)


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