Etude de la preparation du melange et de la combustion dans un moteur a etincelle, par visualisation de la fluorescence induite par laser et de la chimiluminescence

Mixture formation and combustion study in a spark ignition engine, by visualisation of the laser induced fluorescence and the chemiluminescence

• Auteur / Autrice : T. Duverger
• Direction : Jean-Claude Lengrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le travail de recherche repose sur une etude experimentale de la preparation du melange et de la combustion dans un moteur a etincelle muni d'acces optiques, representatif d'un moteur de production. Le processus d'admission du melange dans le cylindre et son homogeneite en fin de compression sont etudies a l'aide de la technique de fluorescence induite par laser appliquee a un traceur (le diacethyl) melange au carburant. Les resultats mettent en evidence l'influence du phasage de l'injection sur le processus de melange : lorsque l'injection a lieu pendant la phase d'ouverture des soupapes d'admission, une partie du carburant penetre dans le cylindre sous forme liquide. Sa vaporisation tardive ne permet alors pas d'obtenir un melange homogene en fin de compression. La propagation de la flamme est etudiee par visualisation de l'emission lumineuse. L'influence de l'aerodynamique (ecoulement au niveau de la bougie, intensite de la turbulence) sur la convection initale du noyau et la vitesse de propagation turbulente de la flamme, est mise en evidence. Le ralentissement de la vitesse de propagation de la flamme lors du fonctionnement du moteur en melange dilue (melange pauvre ou fonctionnement avec recirculation de gaz d'echappement) est quantifie. L'allongement et l'instabilite de la phase d'expansion initiale du noyau apparait comme le facteur limitant de ce mode de fonctionnement. Une strategie sur le phasage de l'injection, permettant de tirer partie de l'heterogeneite du melange resultant d'un phasage soupapes d'admission ouvertes, est proposee et validee.