Etude expérimentale de l'auto-inflammation dans un moteur HCCI

Les moteurs à combustion interne classiques sont de deux types, à allumage commandé et à allumage par compression. L'objectif d'un futur concept de moteur est de bénéficier du rendement élevé du moteur à allumage par compression et des émissions polluantes très basses du moteur à allumage commandé lorsqu'il est équipé de la catalyse trois voies. Le moteur HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) est un concept possible. Ce travail présente les résultats de l'étude expérimentale de l'influence de paramètres tels que le taux de compression, la richesse et la température du mélange aspiré et de la température de l'eau de refroidissement ou encore de la vitesse de rotation sur les paramètres de la combustion HCCI. Les recherches ont été réalisées dans moteur à taux de compression variable utilisant le n-butane comme carburant. La loi de dégagement de chaleur pendant un cycle, déterminée en analysant l'évolution de pression dans le cylindre par application du premier principe de la thermodynamique, est utilisée pour la détermination des paramètres de combustion. Les résultats montrent que la combustion HCCI ne peut être réalisée que dans un domaine limité de vitesses et de charges. A la limite de la zone d'auto-inflammation, la combustion HCCI est affectée par la dispersion cyclique et, aux fortes charges, par présence du cliquetis. La zone de combustion normale évolue avec les paramètres de fonctionnement du moteur. Enfin, la dispersion cyclique du moteur HCCI présente, dans certaines conditions de fonctionnement, un comportement périodique correspondant à 2 ou 3 cycles du moteur. Les résultats obtenus seront utiles pour la définition de stratégies de régulation.The traditional internal combustion engines are of two types, with spark-ignition and Diesel. The objective of a future concept of engine is to benefit of the high efficiency of the Diesel engine and of the very low pollutant emissions of the spark-ignition engine when it is equipped with the three way catalyst. The HCCI engine (Homogeneous Charges Compression Ignition) is a possible concept. The principal advantage of this type of engine is to have a high efficiency and very weak emissions of NOx and particles.This work presents the results of the experimental study of the influence of parameters such as the compression ratio, the fuel-air ratio, the temperature of the fuel-air mixture at the inlet, the temperature of cooling water or the rotational speed on the parameters of the combustion HCCI. An engine at variable compression ratio using n-butane as fuel is used to carry out the research. The combustion parameters are deduced from the heat release during a cycle obtained from the evolution of pressure in the cylinder by application of the first principle of thermodynamics. The results show that combustion HCCI is only possible in a limited field of speeds and loads. To the limit of the zone of spontaneous combustion, cyclic dispersion affects the HCCI combustion and, with the strong loads conditions, by presence of knock. The normal combustion zone changes with the operation parameters of the engine. At last, the cyclic dispersion of HCCI engine presents, under certain operating conditions, a periodic behavior corresponding to 2 or 3 cycles of the engine. The results obtained will be useful for the definition of regulation strategies.VALENCIENNES-BU Sciences Lettres (596062101) / SudocSudocFranceF