Thèse soutenue

Développement d'un capteur de suies pour application automobile - Etude des paramètres clés affectant sa réponse

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Didier Grondin
Direction : Jean-Paul ViricellePhilippe Vernoux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des Procédés
Date : Soutenance le 19/04/2017
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMR 5307 - Laboratoire Georges Friedel
Jury : Président / Présidente : Christian George
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Paul Viricelle, Philippe Vernoux, Christian George, Salah Khardi, François-Xavier Ouf, Hélène Debeda, Philippe Breuil
Rapporteurs / Rapporteuses : Salah Khardi, François-Xavier Ouf

Résumé

FR  |  
EN

Le transport routier est responsable d’une part des émissions de particules fines, notamment dans les grandes agglomérations. Celles-ci ayant des répercussions graves sur la santé humaine et l’environnement, des normes d’émissions des véhicules de plus en plus strictes sont mises en place. Des limites en nombre de particules sont imposées et une obligation de connaitre l’état de santé des organes de post-traitement des gaz d’échappement est également entrée en vigueur (On-Board Diagnostic : OBD).Les capteurs résistifs ont montré de bons résultats pour la mesure de la concentration massique des particules et ont l’avantage d’être simples à mettre en oeuvre, robustes et peu onéreux. Le principe de fonctionnement du capteur est basé sur la mesure de la conductance entre des électrodes de platine. Celle-ci augmente avec le dépôt de suies.L’objectif de ce travail de thèse est de parvenir à déterminer les paramètres clés qui affectent la réponse du capteur. Trois flux de suies présentant des distributions en taille différentes ont été sélectionnés et caractérisés. Un quatrième flux de suies a permis d’appréhender l’impact d’une concentration massique inférieure. La réponse du capteur à ces différents flux de suies a été étudiée. Nous avons montré que la sensibilité et le temps de réponse du capteur sont optimaux pour une tension de polarisation donnée entre les deux électrodes dont la valeur dépend de la distribution en taille des suies. Ce phénomène a été expliqué par les propriétés électriques différentes des suies et modélisé par un équilibre entre accumulation et combustion par effet Joule des suies déposées permettant de simuler la réponse temporelle du capteur.