Démystifier les fantasmes d'explosion de voitures d'Hollywood

Les voitures qui explosent peuvent être amusantes à regarder dans des films d'action. Mais les voitures qui éclatent en boules de feu lorsqu’elles s’écrasent ou dévalent le flanc d’une montagne sont l’un des tropes cinématographiques les plus courants et les plus scientifiquement absurdes.

Avec la sortie de « Fast X », le dernier né de la franchise « Fast & Furious », le 19 mai 2023, il est temps de démystifier le mythe de la voiture qui explose.

Les voitures n’explosent jamais dans ces circonstances et prennent rarement feu. Sauf si vous avez eu la malchance de conduire une Ford Pinto ou une Chevrolet Malibu dans les années 1970. Les deux fabricants ont économisé sur le processus de production, ce qui a abouti à des réservoirs de carburant mal conçus, susceptibles de s'enflammer, piégeant souvent les occupants à l'intérieur.

Même lorsque le pilote automobile Romain Grosjean s'est écrasé à 225 km/h lors du Grand Prix de Bahreïn 2020, son véhicule a pris feu mais n'a pas explosé.

Les vapeurs de carburant ne sont explosives que dans l'air (qui contient 20 % d'oxygène) et sous pression. Le carburant liquide n'est pas explosif mais la vapeur peut prendre feu. De la vapeur peut s'échapper du réservoir de carburant lorsque vous dévissez le bouchon. Mais les réservoirs ont un système dans lequel la pression est relâchée sans évacuer la vapeur. Un réservoir de carburant plein est plus sûr qu’on ne le pense puisqu’il n’y a pas d’air à l’intérieur et donc pas d’oxygène.

En fait, le combustible liquide peut être difficile à enflammer même lorsqu’il entre en contact avec une flamme.

Les explosions sont normalement provoquées par une réaction dans laquelle un ou plusieurs solides ou liquides réagissent et produisent une quantité correspondante de gaz.

Un gaz occupe beaucoup plus d’espace (800 fois le volume d’un liquide ou d’un solide) que la quantité équivalente de solide ou de liquide. La force générée par le gaz en expansion rapide crée l’explosion.

Des éclats d'obus sont ajoutés aux armes de guerre explosives, qui sont propulsées par le gaz en expansion.

Le carburant n'explose pas tout seul, mais explose avec l'oxygène lorsqu'il est sous forme gazeuse, qu'il est suffisamment chaud (environ 495 degrés Fahrenheit ou 257 degrés Celsius) et en présence d'une flamme ou d'une étincelle.

Imaginez-vous regarder quelqu'un par une chaude journée remplir sa voiture. Souvent, vous voyez un effet chatoyant près du remplissage du réservoir. C'est de la vapeur de carburant. L'instruction « interdiction de fumer » sur la signalisation des stations-service et peinte sur les pétroliers vise à éliminer l'une des trois exigences pour que le carburant prenne feu.

Le carburant est un composé à haute énergie. Ces composés libèrent beaucoup d’énergie lorsqu’ils réagissent avec d’autres substances. Lorsque le carburant entre en contact avec l’oxygène et brûle, il produit des composés à faible énergie (eau et CO₂). La différence d’énergie entre ces composés est vue et entendue sous forme de son, de chaleur, de lumière et de force expansive.

Pour que le carburant explose (plutôt que de simplement brûler), il doit être sous pression, sous forme gazeuse, et contenir suffisamment d'oxygène et une source d'énergie externe telle qu'une étincelle ou une flamme pour démarrer la réaction.

Dans un moteur de voiture, l’explosion a lieu dans un cylindre. Le piston comprime le mélange air/carburant pour créer les conditions de haute pression nécessaires à une explosion. Lorsqu'un gaz est comprimé, il devient chaud. C'est pourquoi l'embout d'une pompe à vélo devient chaud lorsque vous gonflez vos pneus. À mesure que le piston comprime le mélange air/carburant, la pression et la température augmentent.

La bougie d’allumage fournit la petite quantité d’énergie nécessaire pour que la réaction se produise. Ce processus se produit plusieurs milliers de fois par minute dans les moteurs des voitures.

Le carburant et le diesel ne peuvent exploser que lorsqu'ils sont sous pression et mélangés à l'air et, dans le cas du carburant, une petite quantité d'énergie est ajoutée sous la forme d'une étincelle ou d'une flamme. Les moteurs mettent sous pression le mélange carburant/air dans le cylindre et produisent ainsi de petites explosions confinées qui font tourner un vilebrequin et entraînent les roues.

Le diesel est moins inflammable. Les moteurs diesel utilisent un carburant à point d'ébullition plus élevé qui s'enflamme spontanément sous pression, c'est pourquoi les moteurs diesel n'ont pas besoin de bougies d'allumage. Les moteurs diesel fonctionnent également à un rythme inférieur à celui des moteurs à essence, c'est pourquoi ils durent plus longtemps et offrent une plus grande économie de carburant.