Analyse et optimisation des surfaces des chemises de moteurs thermiques

Analysis and optimisation of the liner surface topography for combustion engines

• Auteur / Autrice : Alin Caciu Costin
• Direction : Etienne Decencière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Morphologie mathématique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrodynamique

Traitement d'images

Dynamique des fluides

Mots clés libres

Traitement d’image

Frottement hydrodynamique

Résumé

Dans le secteur automobile, la réduction de l’émission des gaz à effet de serre (CO2) passe par l’amélioration du rendement des véhicules ; pour cela, la réduction des pertes par frottement est actuellement privilégiée. Nous nous intéressons dans cette thèse à l’étude de la topographie des surfaces des chemises de moteurs afin de réduire le frottement entre la chemise et les segments du piston, sans détériorer la consommation d’huile. Nous avons axé notre travail sur le développement de quatre outils numériques : analyse des surfaces, simulation de nouvelles textures, prédiction du frottement segment – chemise et optimisation des dessins de surface.

Nowadays, the improvement of the efficiency of the combustion engines in the automotive field is the main key towards greenhouse gas (GHG) emission reduction. The performance of a combustion engine is tightly related to the friction between the cylinder liner and the piston ring. It is believed that this friction can be significantly reduced by optimisating the surface topography of the cylinder. Traditionally, deterministic models or expensive experimental tests are used to solve these issues. We study here a numerical optimisation approach of this surface, the main purpose being the friction loss reduction, and without prejudice to oil consumption. This approach consists in four numerical tools : surface analysis, texture simulation, friction prediction and texture optimisation.