Analyse du comportement du carburant injecté dans les conduits d'admission des moteurs à allumage commandé à injection multipoint : modélisation et validation expérimentale

• Auteur / Autrice : Céline Sches
• Direction : Jacques Jullien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs -- Injection du carburant

Moteurs à explosion

Résumé

Afin de minimiser les émissions de polluants par les véhicules automobiles pendant les transitoires de fonctionnement, la maîtrise de la préparation du mélange carburé est essentielle. Dans ce contexte, une démarche interactive a été entreprise entre un travail de modélisation et une étude expérimentale, pour accéder à une meilleure compréhension des mécanismes du comportement dynamique du carburant injecté dans les conduits d'admission des moteurs à allumage commandé à injection multi-point. Les essais sur banc moteur, élaborés suivant la théorie des plans d'expériences, ont permis de dégager deux facteurs essentiels : le phasage de l'injection et la température du liquide de refroidissement, qui agissent sur la dynamique du carburant par l'intermédiaire d'un filtre de second ordre. Nous avons alors mis au point et validé expérimentalement un modèle phénoménologique pour analyser les phénomènes qui interviennent dans la formation du mélange et calculer l'évolution de la richesse pendant les fonctionnements transitoires. Ce programme utilise les résultats d'un modèle tridimensionnel décrivant le transport, l'évaporation et la déposition des gouttes de carburant constitutives du jet. Le calcul ne nécessite aucune phase d'identification de paramètres et les temps d'exécution sont raisonnables. Nous avons mis en évidence qu'une bonne prédiction de la richesse du mélange nécessite une bonne description du film de carburant liquide. Le traitement du jet peut être plus sommaire mais reste cependant nécessaire. Les perspectives de cette étude se situent aussi bien dans le domaine du contrôle de la richesse (mise au point de stratégies d'injection, optimisation de la configuration du système d'injection,. . . ), que dans le domaine théorique (meilleures modélisations du mouvement du film et de la pulvérisation secondaire du carburant présent sur la soupape d'admission).