L'essence est un liquide inflammable, issu de la distillation du pétrole, utilisé comme carburant dans les moteurs à combustion interne. C'est un carburant pour moteur à allumage commandé (moteur essence), c'est-à-dire que la combustion est provoquée par une étincelle (créée par une bougie d'allumage). C'est un mélange d’hydrocarbures, auxquels peuvent être ajoutés des additifs pour carburants.

De nombreux types d'essence (dont essences spécialesINRS ; Cahiers de notes documentaires - Hygiène et sécurité au travail N° 174, 1999) sont fabriqués et mis sur le marché. On y trouve en moyenne : 20 à 30 % d’alcanes, hydrocarbures saturés de formule CnH2n+2 ; 5 % de cycloalcanes, hydrocarbures saturés cycliques ; 30 à 45 % d’alcènes, hydrocarbures insaturés ; 30 à 45 % d’hydrocarbures aromatiques, de la famille du benzène

L'énergie contenue dans l'essence est d'environ (soit 9.3 kWh/litre), ou (de pouvoir calorifique supérieur).. C'est une forte densité d'énergie : environ plus d'énergie par kilogramme que le bois sec par exemple.

Rôles particuliers des composants Parmi les alcanes, deux jouent un rôle particulier : l'isooctane et le n-heptane .

En effet, ces deux alcanes possèdent des propriétés radicalement différentes du point de vue de leur tendance à l'auto-allumage. Un mélange d’air et de vapeur d’iso-octane va difficilement s'enflammer spontanément, ce sera donc bien la bougie qui provoquera l'allumage et créera, au moment prévu, une déflagration, c'est-à-dire une flamme de pré-mélange qui se propage dans le mélange à une vitesse inférieure à la vitesse du son. Au contraire, avec l’heptane, l'auto-allumage est facile : pour des taux de compression élevés, l'allumage aura lieu dans le cylindre avant que la bougie ne génère d’étincelles. Ce phénomène caractéristique des moteurs à allumage commandé s'appelle le cliquetisDictionnaire des mots de la combustion : cliquetis et provoque la formation d'ondes de choc dans le cylindre, d'où le bruit caractéristique. Dans le pire des cas, il peut y avoir création d'une détonation qui peut aller jusqu'à faire fondre le piston, le front de flamme se déplaçant plus vite que le son en se couplant à l'onde de choc. Il est donc assez courant, notamment dans la littérature anglo-saxonne, de parler improprement de détonation quand on parle en réalité seulement de cliquetis.

En l'état actuel des technologies, un moteur à détonation aurait une durée de vie très courte par rapport aux moteurs à combustion interne actuels. Le terme populaire en France de moteur à explosion est peu précis, car les déflagrations tout comme les détonations sont toutes les deux des explosions. Il vaudrait mieux employer le terme de moteur à combustion interne.

Les carburants contiennent en plus des additifs spécifiques à chaque compagnie pétrolière : détergents, inhibiteurs de corrosion, modificateurs de friction, antimousses, antioxydants, désémulsifiants, réodorantsÉmission Votre Auto sur RMC du 11 juin 2010.

Indice d'octane

Les tendances à l'auto-allumage des mélanges d’iso-octane (l'isomère de référence de l'octane) et d’heptane sont différentes. Elles servent de référence pour déterminer l’indice d'octaneDictionnaire des mots de la combustion : indice d'octane, gfcombustion.asso.fr d’un carburant à tester. Si, par exemple, le taux de compression nécessaire à l'apparition du cliquetis d’un mélange d’air et de ce carburant dans un moteur de référence est le même que pour un mélange comportant et , alors on dit que ce carburant a un . Naturellement, cette détermination doit se faire dans des conditions normalisées. On comprend par ailleurs que les mélanges composés exclusivement d’heptane et d’iso-octane auront tous des indices d’octane compris .

Des mélanges avec d’autres produits permettent néanmoins d’avoir des indices d’octane supérieurs à 100 ; il faut alors les définir par extrapolation : certaines essences de compétition, dites « essences aviation » atteignent environ 110. Pendant de très nombreuses années, on ajoutait à l’essence une certaine quantité de plomb tétraéthyle Pb(C2H5)4 et de plomb tétraméthyle Pb(CH3)4 afin de diminuer la tendance à la détonation d’essences contenant un fort pourcentage d’heptane. C’était une manière d’augmenter artificiellement l’indice d’octane (on gagnait dix points avec de PTE) et de favoriser la lubrification des moteurs mais cela conduisait à disperser dans l’environnement de fortes quantités de plomb, métal dont on connaît la toxicité. Le PNUE a annoncé l'éradication mondiale de l'essence au plomb en 2021., au terme d'une éradication progressive.... Les alternatives ont aussi des inconvénients, comme une teneur élevée en hydrocarbures aromatiques (beaucoup plus toxiques que les alcanes) dont le benzène, ou la nécessité d'ajouter des alcoolsL'utilisation d'alcool éthylique comme additif est attesté en France en 1950 ; .

Un carburant dont l’indice d’octane est trop faible a tendance à provoquer une combustion brutale, mais présente aussi une tendance à l’auto-inflammation lors de la compression dans les cylindres du moteur et au cliquetis. Plus le taux de compression du moteur est élevé, plus la température atteinte lors de la compression des gaz est élevée et plus l’indice d’octane doit se rapprocher de 100. L’augmentation du taux de compression améliore, conformément aux lois de la thermodynamique, le rendement du moteur, en augmentant l’écart des températures de la source chaude et de la source froide. Un moteur conçu pour fonctionner avec un carburant ayant un certain indice d’octane peut sans problème être alimenté avec un autre carburant d’indice plus élevé, mais pas l’inverse.

Deux valeurs de l’indice d’octane existent : l’indice d’octane « recherche » (RON, Research Octane Number) caractérise le comportement d’un carburant à bas régime ou lors des accélérations ; l’indice d’octane « moteur » (MON, Motor Octane Number) évalue la résistance d’un carburant au cliquetis à haut régime.

Trois différents types d'essences automobiles disponibles en France en 2010 existent : le supercarburant sans plomb 95 ou SP95 (RON 95, MON 85) ; le supercarburant sans plomb 98 ou SP98 (RON 98, MON 87) ; le supercarburant sans plomb 95-E10 ou SP95-E10 (RON 95, MON 85).

La commercialisation du supercarburant dit « Super 97 » (RON 97, MON 86) a pris fin au cours du second semestre 2006. Depuis , il ne contenait plus de plomb mais du potassium (pour la protection des sièges de soupapes).

L’essence sans plomb 98 est plus détergente que l’essence sans plomb 95 et donc plus corrosive notamment pour les pièces en élastomères (caoutchoucs). Ces deux carburants contiennent de fortes quantités de composés aromatiques solvants qui sont très toxiques. Il faut donc éviter d’en respirer les vapeurs et de s'en servir comme agent de nettoyage ou de dégraissage. En France, les taux de benzène de l’essence sans plomb (et du gazole) ont été réduits en 2000 (de en volume)Anses 2014 Avis, Valeur toxicologique de référence cancérogène par inhalation pour le benzène ; rapport d’expertise collective Saisine « n°2009-SA-0346» - VTR benzène et l'ANSES a confirmé en 2014 le caractère fortement cancérigène et mutagène (notamment cause de leucémies) de cet additif.

À partir du dans l'Union européenne et quelques pays proches., la nomenclature des types d'essence, et leur symbolenorme EN 16942:2016, est : 30px E5 (5 % d'éthanol maximum, correspond aux SP95 et SP98) ; 30px E10 (10 % d'éthanol maximum, correspond au SP95-E10) ; 30px E85 (85 % d'éthanol maximum).

Essence aviation

Carburant spécifique utilisé dans les moteurs d'avions à pistons. Elle est à très haut indice d'octane et traitée de façon à être moins volatile que l'essence ordinaire en particulier pour le vol en altitude. La plus utilisée en aviation légère est l' (). Elle est de couleur bleue.

Cette essence contient toujours du plomb tétraéthyle bien qu'il soit supprimé pour les automobiles. Compte tenu du prix atteint par ce carburant pour l'aviation légère, un certain nombre de tentatives sont faites pour développer des moteurs aviation Diesel ; des moteurs Diesel à pistons Clerget ont déjà été utilisés dans l'aviation pendant la Première Guerre mondiale, en particulier pour limiter les risques d'incendie. Mais de nombreux moteurs à allumage commandé utilisant des essences automobiles sont utilisés, par exemple les moteurs Rotax et Jabiru. On les trouve notamment pour les faibles puissances et les ULM.

Cependant, pour les avions à réaction, c'est le kérosène (proche du gazole) qui est à la base du carburant. Obtenu directement par la distillation du pétrole brut, il sert entre autres à la production du carburant, JET-A et JET-B.

Autres essences On trouve en droguerie l’essence C, l’essence F (essence à briquet), l' (éther de pétrole), le white spirit, etc., qui sont des mélanges d’hydrocarbures plus ou moins volatils et peu toxiques. Ce sont des produits très inflammables qu’il convient de manipuler loin de toute source de chaleur et dans des lieux bien aérés.

Outre le remplissage des briquets qui représente un usage très marginal, les essences de pétrole sont surtout des solvants qui servent à éliminer les taches de corps gras ou de diluants pour les peintures.

L'essence alkylée permet de faire le plein d'une tondeuse à gazon sans dégager de polluants dangereux pour l'utilisateur, elle permet d’éliminer 95 % des substances nocives. Ce carburant est très pur, il est pauvre en benzène, xylène, toluène et autres hydrocarbures dangereux. Sa combustion produit en outre peu de particules finesMise en garde concernant l’utilisation d’essence pour moteurs , sur le site de l'Office fédéral suisse de la santé publique (consulté le 17 juin 2012).

En cas de pénurie de pétrole, il a aussi été fait appel à la distillation des schistes bitumineux, comme cela s’est pratiqué il y a quelques décennies dans l’exploitation de la mine des Télots, à Autun.

Contenu énergétique

Toxicité et écotoxicité