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Les granges
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• Secteur géographique: monts du Lyonnais, le Pilat et Les monts
du beaujolais
(150 Km x 30 km)
• Clientèle à dominante polyculture élevage en moyenne
montagne
• Ca : 6 millions d’€uros
• 35 Personnes
• 18 personnes dédiées au service après vente (35 % sur parc
concurrent)
• 15 000 € de budget formation annuel
• 39 000 références gérées
• 40 tracteurs neufs
• 80 tracteurs occasions
Historique
Octobre 2005 Présentation du voyage d’étude sur l’utilisation des
HVP en Allemagne (lyon)
Novembre 2005 Présentation des résultats du programme 100 tracteurs
(Agritechnica)
Janvier 2006 Formation sur la technique des transformations moteur
HVP
Mars 2006 Présentation du premier tracteur 100 % HVP
(comice de Feurs)
Janvier 2008 Création du cahier des charges de l’unité de pressage
Septembre 2008 Début du montage de la remorque HVP
Novembre 2008 Mise en route remorque HVP
Septembre 2009 Inauguration officielle de la remorque
Janvier 2010 Entrée de la remorque HVP dans 2nd végoil
Février 2010 Diagnostic complet de 5 tracteurs HVP
Février 2010 Remise du Throphée coup de cœur du développement
durable (Lyon)
Pourquoi les HVP
Le principe de la SCR est assez simple lui aussi. De l’ammoniac ou de l’urée mélangé à
de l’air est ajouté aux fumées en quantité fonction de la quantité de NOx à réduire. Les
fumées chargées de NH3 traversent ensuite un catalyseur à plusieurs lits dans une
plage de températures comprises entre 250 et 380°C .
Condition d’utilisation
Ensemble de charge
La politique francaise de développement des biocarburants
Deux familles de biocarburants sont développées actuellement en France :
le biodiesel ou Esters méthyliques d’huile végétale (EMVH) : issu du colza ou du
tournesol, il est incorporé au gazole. À court terme (2010), les EMVH d’origine
animale pourront représenter jusqu’à 10% de la production de biodiesel.
le bioéthanol : alcool éthylique d’origine agricole, issu de betteraves à sucre ou de
graines de céréales, il est incorporé à l’essence à la pompe soit en l’état soit sous forme
d’ETBE (Ethyl-tertio-butyl-ether).
0 2 4 6
Ethanol
Diester colza
Diester tournesol
HVP colza
HVP tournesol
• Bilans énergétiques
protéine carburant
HUILES VEGETALES / GAZOLE
CH2 O CO R
CH O CO R'
CH2 O CO R''
TRIGLYCERIDES > 90 %
POUVOIR CALORIFIQUE : 35 – 39
(MJ/kg)
MASSE VOLUMIQUE : 0.91 – 0.94
(kg/dm3 à 20°C).
HC21 44
POUVOIR CALORIFIQUE : 43 – 44
(MJ/kg)
MASSE VOLUMIQUE : 0.83
(kg/dm3 à 20°C).
CONTRAINTES D’UTILISATION (1)
CONTRAINTES PHYSIQUES
VISCOSITE à 40 °C : gazole < 5 colza = 33
(mm2/s)
GAZOLE : - 35 °C
COLZA : - 11 °C
TOURNESOL : 0 °C
SENSIBILITE AU FROID
Début de solidification
CONTRAINTES D’UTILISATION (2)
CONTRAINTES CHIMIQUES
1.EVAPORATION DE GOUTTELETTES à 630 °C
A 440 °C, seul le gazole s’évapore totalement.
injection
HO
H3C
O
H
HO
OR''
POCH2
R'COOCH
RCOOCH2
OH
O
C
OH
O
CH2 O CO R
CH O
CH2 OH
CO R'• Glycérides partiels
(1 – 10 %)
• Acides gras libres
(0.5 – 5 %)
• Insaponifiables, pigments… (0.5 – 2 %)
tocophérols
Stérols
• Phospholipides (0.1 – 1 %)
2. COMPOSES MINORITAIRES :
Gommes, cires,…
3. PROPRIETES GENANTES : siccativité
tournesol : oui (semi-siccatif) , colza : non
CONSEQUENCES
1. DELAIS D’INFLAMMATION PLUS LONGS
4. DETERIORATIONS
MECANIQUES
Pompes d’injection, segments,
cylindres,…
3. DEPOTS ET ENCRASSEMENT
2. COMBUSTION INCOMPLETE
(dégradation du lubrifiant, pollution)
0 : injection t.
gazole
H
uile
de
colza
0
2
4
6
8
10
12
14
CO HC NOx
g/kWh
gazole colza
MAIS… SI LA TEMPERATURE EST SUFFISANTE (> 500°C)
1. DELAIS D’INFLAMMATION IDENTIQUES 3. PAS DE DEPOTS NI
ENCRASSEMENT
2. COMBUSTION COMPLETE
0 : injection t.
gazoleHuile
de
colza
0
2
4
6
8
10
12
14
CO HC NOx
g/kWh
gazole
colza
4. PAS DE DETERIORATIONS
MECANIQUES
DE QUELLE TEMPERATURE S’AGIT-IL ?
1. TEMPERATURE DE L’HUILE VEGETALE ? NON
Sauf meilleure viscosité -> meilleure injection
IL S’AGIT DE LA TEMPERATURE DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION
C’est la température moyenne du cycle. Elle détermine la température
d’échappement.
2. TEMPERATURE DU MOTEUR ? NON
Aucun effet !
EST-IL POSSIBLE D’OBTENIR LA TEMPERATURE
REQUISE ?
DIESEL INJECTION INDIRECTE : OUI
Dès le ralenti Tmoy > 500 °C
PUISSANCE MOTEUR
0
20
40
60
80
100
120
140
160
500 1000 1500 2000 2500
tr/mn
kW
T > 500 °C ; PMAX
T < 500 °C ; P = 71 % PMAX
DIESEL INJECTION DIRECTE : OUI
Si Puissance utilisée > 70 % du MAX.
Sinon : NON ou MOTEUR MODIFIE
Principe de la
modification
-Elever la
température du
carburant
-Atteindre une
température de fin de
combustion assez
élevée
-limiter les échanges
carburants/lubrifiants
Une modification pour élargir la plage de fonctionnement du moteur
Culasse:soupapes
guides de soupapes
Pistons
segments
Injecteurs
pompes d’injections
paramêtres régulation
Circuit d’alimentation
Systeme de préchauffage du
bloc moteur
Régulation de la Température du
carburant
MOTEUR POLYCARBURANTS
Adaptation du moteur et de son alimentation pour
que le tracteur puisse fonctionner soit au fuel ou à
l’huile végétale pure.
DESCRIPTIF DE LA MODIFICATION
• Passage au banc de puissance du tracteur, contrôle des résultats.
• Démontage, vérification des tolérances.
• Echange et modification des composants concernés (culasse,
soupapes, guides de soupapes, pistons, segments, injecteurs, pompes
à injections, régulation électronique, circuit d’alimentation, mécanisme
de réchauffage du carburant par températures basses).
• Remontage
• Passage au banc de puissance du tracteur après modification, vérifica-
tion des résultats.
• Centralisation des résultats d’analyses.
CONDITIONS DE GARANTIE DE LA MODIFICATION
Modification garantie 1 an dans les conditions suivantes:
• Analyse systématique à chaque production d’ huile.
• respect des critères principaux du carburant.
• Analyse de l’huile de lubrification à chaque vidange moteur.
• Tenu d’un carnet d’entretien.
• Tout défaut d’utilisation ou négligence d’entretien suspen-
dra la garantie.
+ une filtration à 1 µm
Pour obtenir une combustion optimum de
l’huile végétale il faut une température
moyenne de cycle avoisinant les 450°à 500°.
Pour des raisons pratiques nous avons déterminé un coefficient
de déperdition de chaleur dans la ligne d’échappement.
T Chambre de combustion = T sortie Échappement x 1.69
Pour avoir une combustion optimum la température de sortie
d’échappement doit être supérieur à 450/1.69 = 266°
AGROTRON K100
Puissance maxi moteur : 101 cv
Couple maxi : 396 Mn
Réserve de couple 30 %
Perte transmission : 10 %
Valeurs ramenées prise de force
Puissance maxi > 90.9 cv
Couple maxi > 356.4 mN
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
-
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Couple mot
T echapp
T carb
Puissance cv
Courbe couple puissance
Température sortie échappement
Puissance maxi
93.1 cv à
1918 tr mN
Couple maxi
366 mN à
1726 tr/mn
Courbe température échappement
A couple constant = 50 % de charge
0
50
100
150
200
250
300
350
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
-
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
Couple mot
T echapp
T carb
Puissance cv
Courbes couple moteur , température
échappement et carburant
A puissance constante = 75 %
puissance maxi
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
20,0
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80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
Couple mot
T echapp
T carb
Puissance cv
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
100 200 300 400
-
10,0
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40,0
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60,0
70,0
80,0
T echapp
Puissance cv
T carb
Courbe température échappement et puissance moteur
En fonction du couple moteur
Au régime moteur fixe = 1500 tr/mn
Cuma de la verte prairie
• Unité mobile de production d’HVP
• • Circonscription : 15 cantons (Rhône et Isère)
• 25 adhérents
L’origine du projet
• • Deux groupes d’agriculteurs différents :
• – Des polyculteurs / éleveurs des Coteaux, Monts du
Lyonnais et du plateau de Condrieu dans le Rhône
• – Des céréaliers de la rive droite du Rhône (Pays Viennois)
en Isère
• • Rencontre des deux groupes lors du comice de Feurs en
2007
• • Complémentarité des deux groupes
Cuma de la verte prairie
Cuma de la verte prairie
Les enjeux
• • Anticiper sur l’épuisement des énergies fossiles en leur
substituant des énergies renouvelables moins polluantes
• • Développer :
• – l’autonomie en énergie et en alimentation animale
• – la traçabilité (circuits court de commercialisation)
• – la rentabilité des exploitations agricoles
• – Inscrire l’agriculture dans le territoire :
• – création d’une source d’énergie locale
• – mise en valeur d’espaces agricoles
• – limitation des intrants (produits phyto., engrais
chimiques…)
Cuma de la verte prairie
Cuma de la verte prairie
La production…
Mise en route le 27 novembre 2008
4 « points de chute » de l’unité mobile
Plus de 470 tonnes de graines triturées
168 000 litres d’HVP produites
315 tonnes de tourteaux produits
Utilisation…
7 tracteurs modifiés pour fonctionner à 100 % d’HVP
3 tracteurs équipés de kit de bicarburation en cours de
modification
Combustible chaudière => 15 00 litres
Huile alimentaire => 7 000 litres
Tracteurs ou chaudières en cours de modification
Projet avec la CC du Pays Viennois
Et l’avenir
Participation de la CUMA à l’étude ADEME / FNCUMA de
suivi des tracteurs HVP
Tenue des moteurs dans le temps (5 tracteurs HVP / 5 tracteur
FOD)
Quantification des émissions polluantes
Participation au programme européen 2ndVegOil
Production d’une huile compatible avec la technologie des
moteurs Tier4
Respecter les normes d’émission Tier4
Cuma de la verte prairie
Courbes pleine charge
Puissance
Couple
Consommation spécifique
1200 tr/mn
1200
tr/m
n
1600
tr/m
n
1600
tr/m
n
2000tr/mn
2000tr/mn
Charge
Consommation en fonction de la charge
Consommation en fonction du régime
CO2 (g / huile) 2,96147
CO2 (g / gazole) 3,117
PCI huile colza (kJ/kg) 39709
PCI gazole (kJ/kg) 45343
gazole / huile 1,142
densité huile colza (g/l) 916
densité gazole (g/l) 840
gazole / huile 0,917
PCI huile colza (kJ/litre) 36373,444
PCI gazole (kJ/litre) 38088,12
gazole / huile 1,047
Agri monts du lyonnais
5 place de la liberté
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Les Huiles Végétales Pures et les moteurs de tracteurs agricoles

  • 1. Agri monts du lyonnais 5 place de la liberté 69850 ST MARTIN EN HAUT Agri pilat Les granges 69420 LONGES www.colinet.fr
  • 2. Agri monts du lyonnais 5 place de la liberté 69850 ST MARTIN EN HAUT Agri pilat Les granges 69420 LONGES • Secteur géographique: monts du Lyonnais, le Pilat et Les monts du beaujolais (150 Km x 30 km) • Clientèle à dominante polyculture élevage en moyenne montagne • Ca : 6 millions d’€uros • 35 Personnes • 18 personnes dédiées au service après vente (35 % sur parc concurrent) • 15 000 € de budget formation annuel • 39 000 références gérées • 40 tracteurs neufs • 80 tracteurs occasions
  • 3. Historique Octobre 2005 Présentation du voyage d’étude sur l’utilisation des HVP en Allemagne (lyon) Novembre 2005 Présentation des résultats du programme 100 tracteurs (Agritechnica) Janvier 2006 Formation sur la technique des transformations moteur HVP Mars 2006 Présentation du premier tracteur 100 % HVP (comice de Feurs) Janvier 2008 Création du cahier des charges de l’unité de pressage Septembre 2008 Début du montage de la remorque HVP Novembre 2008 Mise en route remorque HVP Septembre 2009 Inauguration officielle de la remorque Janvier 2010 Entrée de la remorque HVP dans 2nd végoil Février 2010 Diagnostic complet de 5 tracteurs HVP Février 2010 Remise du Throphée coup de cœur du développement durable (Lyon)
  • 4.
  • 5.
  • 7.
  • 8.
  • 9. Le principe de la SCR est assez simple lui aussi. De l’ammoniac ou de l’urée mélangé à de l’air est ajouté aux fumées en quantité fonction de la quantité de NOx à réduire. Les fumées chargées de NH3 traversent ensuite un catalyseur à plusieurs lits dans une plage de températures comprises entre 250 et 380°C . Condition d’utilisation
  • 11.
  • 12.
  • 13. La politique francaise de développement des biocarburants Deux familles de biocarburants sont développées actuellement en France : le biodiesel ou Esters méthyliques d’huile végétale (EMVH) : issu du colza ou du tournesol, il est incorporé au gazole. À court terme (2010), les EMVH d’origine animale pourront représenter jusqu’à 10% de la production de biodiesel. le bioéthanol : alcool éthylique d’origine agricole, issu de betteraves à sucre ou de graines de céréales, il est incorporé à l’essence à la pompe soit en l’état soit sous forme d’ETBE (Ethyl-tertio-butyl-ether).
  • 14.
  • 15. 0 2 4 6 Ethanol Diester colza Diester tournesol HVP colza HVP tournesol • Bilans énergétiques
  • 17. HUILES VEGETALES / GAZOLE CH2 O CO R CH O CO R' CH2 O CO R'' TRIGLYCERIDES > 90 % POUVOIR CALORIFIQUE : 35 – 39 (MJ/kg) MASSE VOLUMIQUE : 0.91 – 0.94 (kg/dm3 à 20°C). HC21 44 POUVOIR CALORIFIQUE : 43 – 44 (MJ/kg) MASSE VOLUMIQUE : 0.83 (kg/dm3 à 20°C).
  • 18. CONTRAINTES D’UTILISATION (1) CONTRAINTES PHYSIQUES VISCOSITE à 40 °C : gazole < 5 colza = 33 (mm2/s) GAZOLE : - 35 °C COLZA : - 11 °C TOURNESOL : 0 °C SENSIBILITE AU FROID Début de solidification
  • 19. CONTRAINTES D’UTILISATION (2) CONTRAINTES CHIMIQUES 1.EVAPORATION DE GOUTTELETTES à 630 °C A 440 °C, seul le gazole s’évapore totalement. injection HO H3C O H HO OR'' POCH2 R'COOCH RCOOCH2 OH O C OH O CH2 O CO R CH O CH2 OH CO R'• Glycérides partiels (1 – 10 %) • Acides gras libres (0.5 – 5 %) • Insaponifiables, pigments… (0.5 – 2 %) tocophérols Stérols • Phospholipides (0.1 – 1 %) 2. COMPOSES MINORITAIRES : Gommes, cires,… 3. PROPRIETES GENANTES : siccativité tournesol : oui (semi-siccatif) , colza : non
  • 20. CONSEQUENCES 1. DELAIS D’INFLAMMATION PLUS LONGS 4. DETERIORATIONS MECANIQUES Pompes d’injection, segments, cylindres,… 3. DEPOTS ET ENCRASSEMENT 2. COMBUSTION INCOMPLETE (dégradation du lubrifiant, pollution) 0 : injection t. gazole H uile de colza 0 2 4 6 8 10 12 14 CO HC NOx g/kWh gazole colza
  • 21. MAIS… SI LA TEMPERATURE EST SUFFISANTE (> 500°C) 1. DELAIS D’INFLAMMATION IDENTIQUES 3. PAS DE DEPOTS NI ENCRASSEMENT 2. COMBUSTION COMPLETE 0 : injection t. gazoleHuile de colza 0 2 4 6 8 10 12 14 CO HC NOx g/kWh gazole colza 4. PAS DE DETERIORATIONS MECANIQUES
  • 22. DE QUELLE TEMPERATURE S’AGIT-IL ? 1. TEMPERATURE DE L’HUILE VEGETALE ? NON Sauf meilleure viscosité -> meilleure injection IL S’AGIT DE LA TEMPERATURE DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION C’est la température moyenne du cycle. Elle détermine la température d’échappement. 2. TEMPERATURE DU MOTEUR ? NON Aucun effet !
  • 23. EST-IL POSSIBLE D’OBTENIR LA TEMPERATURE REQUISE ? DIESEL INJECTION INDIRECTE : OUI Dès le ralenti Tmoy > 500 °C PUISSANCE MOTEUR 0 20 40 60 80 100 120 140 160 500 1000 1500 2000 2500 tr/mn kW T > 500 °C ; PMAX T < 500 °C ; P = 71 % PMAX DIESEL INJECTION DIRECTE : OUI Si Puissance utilisée > 70 % du MAX. Sinon : NON ou MOTEUR MODIFIE
  • 24. Principe de la modification -Elever la température du carburant -Atteindre une température de fin de combustion assez élevée -limiter les échanges carburants/lubrifiants Une modification pour élargir la plage de fonctionnement du moteur
  • 26. Circuit d’alimentation Systeme de préchauffage du bloc moteur Régulation de la Température du carburant
  • 27. MOTEUR POLYCARBURANTS Adaptation du moteur et de son alimentation pour que le tracteur puisse fonctionner soit au fuel ou à l’huile végétale pure. DESCRIPTIF DE LA MODIFICATION • Passage au banc de puissance du tracteur, contrôle des résultats. • Démontage, vérification des tolérances. • Echange et modification des composants concernés (culasse, soupapes, guides de soupapes, pistons, segments, injecteurs, pompes à injections, régulation électronique, circuit d’alimentation, mécanisme de réchauffage du carburant par températures basses). • Remontage • Passage au banc de puissance du tracteur après modification, vérifica- tion des résultats. • Centralisation des résultats d’analyses. CONDITIONS DE GARANTIE DE LA MODIFICATION Modification garantie 1 an dans les conditions suivantes: • Analyse systématique à chaque production d’ huile. • respect des critères principaux du carburant. • Analyse de l’huile de lubrification à chaque vidange moteur. • Tenu d’un carnet d’entretien. • Tout défaut d’utilisation ou négligence d’entretien suspen- dra la garantie.
  • 28. + une filtration à 1 µm
  • 29. Pour obtenir une combustion optimum de l’huile végétale il faut une température moyenne de cycle avoisinant les 450°à 500°. Pour des raisons pratiques nous avons déterminé un coefficient de déperdition de chaleur dans la ligne d’échappement. T Chambre de combustion = T sortie Échappement x 1.69 Pour avoir une combustion optimum la température de sortie d’échappement doit être supérieur à 450/1.69 = 266°
  • 30. AGROTRON K100 Puissance maxi moteur : 101 cv Couple maxi : 396 Mn Réserve de couple 30 % Perte transmission : 10 % Valeurs ramenées prise de force Puissance maxi > 90.9 cv Couple maxi > 356.4 mN
  • 31. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 - 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 Couple mot T echapp T carb Puissance cv Courbe couple puissance Température sortie échappement Puissance maxi 93.1 cv à 1918 tr mN Couple maxi 366 mN à 1726 tr/mn
  • 32. Courbe température échappement A couple constant = 50 % de charge 0 50 100 150 200 250 300 350 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 - 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Couple mot T echapp T carb Puissance cv
  • 33. Courbes couple moteur , température échappement et carburant A puissance constante = 75 % puissance maxi 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 Couple mot T echapp T carb Puissance cv
  • 34. 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 100 200 300 400 - 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 T echapp Puissance cv T carb Courbe température échappement et puissance moteur En fonction du couple moteur Au régime moteur fixe = 1500 tr/mn
  • 35. Cuma de la verte prairie • Unité mobile de production d’HVP • • Circonscription : 15 cantons (Rhône et Isère) • 25 adhérents
  • 36. L’origine du projet • • Deux groupes d’agriculteurs différents : • – Des polyculteurs / éleveurs des Coteaux, Monts du Lyonnais et du plateau de Condrieu dans le Rhône • – Des céréaliers de la rive droite du Rhône (Pays Viennois) en Isère • • Rencontre des deux groupes lors du comice de Feurs en 2007 • • Complémentarité des deux groupes Cuma de la verte prairie
  • 37. Cuma de la verte prairie
  • 38. Les enjeux • • Anticiper sur l’épuisement des énergies fossiles en leur substituant des énergies renouvelables moins polluantes • • Développer : • – l’autonomie en énergie et en alimentation animale • – la traçabilité (circuits court de commercialisation) • – la rentabilité des exploitations agricoles • – Inscrire l’agriculture dans le territoire : • – création d’une source d’énergie locale • – mise en valeur d’espaces agricoles • – limitation des intrants (produits phyto., engrais chimiques…) Cuma de la verte prairie
  • 39.
  • 40.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
  • 44. Cuma de la verte prairie La production… Mise en route le 27 novembre 2008 4 « points de chute » de l’unité mobile Plus de 470 tonnes de graines triturées 168 000 litres d’HVP produites 315 tonnes de tourteaux produits Utilisation… 7 tracteurs modifiés pour fonctionner à 100 % d’HVP 3 tracteurs équipés de kit de bicarburation en cours de modification Combustible chaudière => 15 00 litres Huile alimentaire => 7 000 litres Tracteurs ou chaudières en cours de modification Projet avec la CC du Pays Viennois
  • 45.
  • 46.
  • 47.
  • 48. Et l’avenir Participation de la CUMA à l’étude ADEME / FNCUMA de suivi des tracteurs HVP Tenue des moteurs dans le temps (5 tracteurs HVP / 5 tracteur FOD) Quantification des émissions polluantes Participation au programme européen 2ndVegOil Production d’une huile compatible avec la technologie des moteurs Tier4 Respecter les normes d’émission Tier4 Cuma de la verte prairie
  • 49.
  • 50.
  • 51.
  • 55. CO2 (g / huile) 2,96147 CO2 (g / gazole) 3,117 PCI huile colza (kJ/kg) 39709 PCI gazole (kJ/kg) 45343 gazole / huile 1,142 densité huile colza (g/l) 916 densité gazole (g/l) 840 gazole / huile 0,917 PCI huile colza (kJ/litre) 36373,444 PCI gazole (kJ/litre) 38088,12 gazole / huile 1,047
  • 56.
  • 57.
  • 58.
  • 59.
  • 60.
  • 61.
  • 62.
  • 63. Agri monts du lyonnais 5 place de la liberté 69850 ST MARTIN EN HAUT Agri pilat Les granges 69420 LONGES Merci pour votre attention !!