Etude expérimentale et théorique d'un convertisseur hydroélastique de puissance

• Auteur / Autrice : Sylvie Martin
• Direction : Jean-Claude Champoussin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs diesel

Hydroélasticité

Mécanique des fluides

Mots clés libres

Convertisseur Hydroélastique de Puissance

Accumulateur

Résumé

Dans tous les groupes motopropulseurs actuels, équipés d'une boite de vitesses automatique ou non, le moteur thermique assure l'adaptation de la puissance au prix d'une variation continuelle du couple et du régime de rotation. Les phases transitoires sont un facteur déterminant dans l'émission de polluants. Le convertisseur hydroélastique de puissance, noté c. H. P. , est une transmission hydrostatique pouvant être assimilée à une boite de vitesses automatique à rapport continu. Il s'agit d'une pompe hydraulique dont la caractéristique d'isopuissance est modifiable par ajustement de la pression dans une capacité remplie d'azote, l'élasteur, séparée du volume d'huile contenu dans le cylindre de la pompe par un piston ou une vessie étanche. Un dispositif expérimental, équipé d'un c. H. P. Mono-cylindre, a été construit. Les résultats obtenus avec deux types d'élasteurs, à piston ou à vessie, vérifient le principe de fonctionnement du convertisseur. Une étude menée sur l'élasteur à piston a permis de définir une structure permettant de minimiser ses pertes d'énergie, provenant du système d'étanchéité huile/azote, de l'amortissement hydraulique du piston en fin de course et des frottements visqueux dans l'azote. Les pertes totales d'énergie dans l'élasteur, ramenées au travail de compression exercé par l'huile, restent constantes et égales à 12,5%, quelles que soient les conditions de fonctionnement. Un modèle détaillé, basé sur les équations de conservation et utilisant le technique du bond graph, a été développé. Il a permis de compléter le bilan énergétique de l'élasteur, établi à partir des résultats expérimentaux. Ainsi, il est démontré que les trois termes de pertes sont égaux. Ce modèle fournit aussi la possibilité d'étudier l'incidence des caractéristiques des composants hydrauliques sur le comportement dynamique du c. H. P. Par exemple, la longueur de la conduite reliant l'accumulateur basse pression au circuit principal s'avère être le paramètre essentiel pour limiter le phénomène de cavitation à l'aspiration.