Soutenance mémoire
Combustion process of spark ignited hydrogen fueled engine
Le secteur du transport constitue de nos jours un intérêt majeur du point de vue énergie et environnement, étant donné que c’est le secteur le plus énergétivore et le plus émetteur de gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique. Les carburants conventionnels issus des hydrocarbures dans le secteur du transport automobile mondial tels que l’essence, le carburant Diesel, le gaz naturel et le gaz du pétrole liquéfié sont actuellement surexploités. Avec une demande énergétique mondiale qui ne cesse de croître, leurs réserves diminuent fortement et s’épuisent progressivement. Les principaux gaz qui contribuent directement à l’effet de serre sont: le dioxyde de carbone (C02) avec 31 % des émissions, le protoxyde d’azote (N20) avec 0.9 % des émissions totales, les hydrofluorocarbures (HFC) avec19% des émissions totales et enfin le méthane (CH4) <0.1 % des émissions totales. En outre des gaz à effet de serre, on peut considérer le transport routier comme étant le principal responsable des émissions d’oxydes d’azote (NO, N02) et de dioxyde de soufre (S02). Le monoxyde et le dioxyde d’azote présent dans l’air sont nocifs pour la santé humaine. De plus, l’oxyde d’azote (NO) et le dioxyde de soufre (S02), combinés avec de l’eau, évoluent chimiquement dans l’air pour former des acides, conduisant à l’eutrophisation des milieux aquatiques et des sols. Dans l’atmosphère, le dioxyde d’azote se transforme en acide nitrique, contribuant à la pollution acide de l’air. D’autres émissions des moteurs automobiles, tels que les hydrocarbures imbrûlés (HC), qui proviennent de l’inhibition de la combustion près des parois, sont aussi nocives pour l’homme et notre planète. En conséquence, les normes pour lutter contre la pollution sont de plus en plus strictes afin de faire face au problème de changement climatique. La recherche et l’industrie automobile doivent ainsi chercher des solutions technologiques pour réduire les émissions polluantes soit au niveau de l’échappement soit au niveau de la combustion.
Moteur à combustion interne (à explosion)
Le moteur à explosion transforme en énergie mécanique l’ énergie qui provient de la combustion du mélange air/carburant. L’air est composé majoritairement d’azote auquel s’ajoute l’oxygène. Avantages et inconvénients: Les moteurs à combustion interne, qui sont relativement petits et légers, compensent un couple assez faible par une vitesse de rotation élevée. Les carburants conventionnels qui font fonctionner ce type de moteur sont peu encombrants et faciles à se procurer, ce qui en fait des moteurs à explosion tout à fait indiqués pour équiper de petits véhicules roulants, mais aussi des appareils volants. Leur succès est dû aussi à leur facilité d’utilisation et de maintenance. De plus, ils ne sont pas délicats et peuvent fonctionner sans problème avec divers carburants, sans qu’il soit nécessaire de procéder à des modifications majeures. L’ alcool ou le gaz peut remplacer l’essence, quant au carburant diesel, il peut être remplacé par des huiles végétales. Mais comme tout mécanisme conçu par les humains, ces moteurs possèdent des avantages et inconvénients. En plus du fait qu’ils ne sont pas efficaces à haute altitude, là où la teneur en oxygène est faible, la combustion entraîne le rejet de gaz potentiellement polluants et voire même toxiques . Ils sont, de ce fait, malgré les efforts engagés dans leur amélioration, désignés comme une des principales sources de pollution atmosphérique.
Le rendement des moteurs à explosion déjà faible se dégrade d’ une manière significative en dehors de la plage de fonctionnement optimal. Dans les véhicules, puisque la vitesse de rotation du moteur varie significativement, ils nécessitent l’insertion de la boîte de vitesses permettant la modification des rapports de rotation afin de maintenir le moteur dans sa plage de fonctionnement optimal. Étant donné que le couple est nul au démarrage, il est nécessaire d’utiliser un dispositif auxiliaire pour démarrer le moteur, tel que le démarreur électrique.
Moteurs Diesel (à allumage par compression)
C’est l’Allemand Rudolf Diesel, qui a conçu en 1893 le premier prototype du moteur qui porte son nom jusqu’ à nos jours. Il s’ agissait d’ un moteur à 4-temps dont le combustible est injecté, par le bais d’ un système d’ injection, directement à forte pression dans la chambre de combustion. Ce type de moteur, dont le taux de compression est élevé, a connu une expansion rapide dans le domaine de l’ automobile depuis sa création.
Avantages du diesel:
• Le rendement est supérieur à celui d’ un moteur à essence: une proportion plus grande de la chaleur est convertie en travail.
• Le carburant Diesel coûte environ 10 % moins cher que l’ essence.
• La consommation moyenne est moins élevée que le moteur essence.
Inconvénients du diesel:
• De fortes contraintes thermiques et mécaniques sont exercées sur les composants mécaniques du moteur, d’où la nécessité de les surdimensionner.
• Le coût d’ entretien est environ 20 % plus élevé que celui d’ un moteur à essence.
• L’ étanchéité entre le cylindre et le piston est plus difficile a réaliser.
• Le moteur est plus bruyant.
Les moteurs diesel émettent un certain nombre de polluants parmi lesquels:
• Le dioxyde de carbone CO2.
• L’oxyde d’azote NOx.
• Les hydrocarbures He.
• Les fines particules (dont le diamètre est inférieur à 2.5 micromètres).
• Le dioxyde de soufre S02.
Moteurs à essence (à allumage commandé)
Le moteur à allumage commandé est relativement plus léger et plus vif dans les bas régimes et lorsqu’il est froid, car l’allumage se fait par l’ intermédiaire d’une bougie. TI est relativement plus silencieux, puisque l’explosion du mélange air-carburant dans un moteur Diesel, à la suite de l’ auto-inflammation, provoque une onde de choc importante dont le bruit ressemble à une sorte de claquement. Généralement, la mise en marche du moteur à allumage commandé est plus rapide aux bas régimes, car l’allumage est réalisé par une étincelle produite par la bougie. Les régimes moteurs étant de surcroît plus élevés, les véhicules de sport et les voitures de luxe sont généralement munis de moteurs à allumage commandé. Il est cependant plus facile d’obtenir une puissance plus importante, mais à haut régime seulement à cause d’ un faible couple à bas régime. Néanmoins, le rendement thermodynamique théorique du moteur à essence est sensiblement inférieur que celui du moteur Diesel, elle dépasse rarement 30 %. La différence tient essentiellement aux taux de compression: plus le taux de compression est élevé, meilleur est le rendement, car le carburant est brûlé plus complètement. La consommation de carburant est plus élevée dans les moteurs à allumage commandé, non seulement à cause de la question du rendement déjà évoquée, mais aussi à cause de la valeur énergétique plus faible de l’ essence. À puissance égale, un moteur à essence aura un régime de rotation supérieur et, en contrepartie, un couple inférieur à bas régime. Les voitures à essence, même dotées d’un pot catalytique produisent beaucoup plus de CO2 que les diesels.
Moteurs à gaz naturel
Les avantages du gaz naturel par rapport aux carburants traditionnels:
• Les moteurs fonctionnant avec ce type de carburant émettent beaucoup moins de polluants que ceux qui utilisent les combustibles traditionnels tels que l’essence, le carburant Diesel ou le gaz du pétrole liquéfié (GPL). Le gaz naturel est composé principalement de méthane. Par unité d’énergie, il produit ainsi le moins de CO2 (jusqu’à 25 % plus faibles par rapport à l’essence), le gaz qui contribue majoritairement à l’effet de serre. En outre, les moteurs au gaz naturel émettent moins d’agents polluants acidifiants que les carburants conventionnels. Les émissions de particules fines sont presque nulles pour les véhicules qui roulent au gaz naturel. Donc le gaz naturel est beaucoup moins nocif pour l’environnement et pour la santé humaine: le N02 et les particules fines entraînent des maladies respiratoires et de l’asthme.
• Les véhicules alimentés au gaz nature l sont moins bruyants que ceux roulants au carburant Diesel. Cet avantage est un aspect important dans les zones urbaines, ou actuellement le transport en commun utilise généralement le diesel. De plus, étant donné qu’un moteur au gaz naturel émet moins de vibrations de résonance qu’un moteur diesel, le moteur s’use moins et les frais d’entretien sont moins élevés.
• Le gaz naturel étant plus léger que l’air, il se disperse et se dilue rapidement dans l’air ambiant. Contrairement à l’essence et au gaz du pétrole liquéfié, Il s’enflamme uniquement quand sa concentration dans l’air se situe entre 5 et 15 %. En dessous de 5%, le mélange est trop pauvre pour brûler et au-dessus de 15 %, le mélange est trop riche et ne brûlera pas non plus. Le point d’ inflammation du gaz naturel est d’ approximativement 1076 OF, pour le diesel, il est de 500 OF, alors que l’essence s’ enflamme à 428 OF. Le gaz naturel prend donc moins facilement feu que le diesel et l’essence. Le gaz naturel est transporté en toute sécurité par gazoducs souterrains. Ceci permet aUSSl de distribuer du gaz naturel dans les stations-service des zones à forte densité de population. Un réservoir de gaz naturel résiste mieux à une collision qu ‘ un réservoir à essence traditionnel. Le gaz naturel est stocké dans des cylindres dont la paroi mesure 10 à 20 mm d’épaisseur et qui sont réalisés en matériaux durables et comprennent des dispositifs de sécurité intégrés.
• Les véhicules roulant au gaz naturel sont actuellement plus chers que ceux fonctionnant avec les carburants traditionnels. Néanmoins, le gaz naturel véhicule est significativement moins cher que les carburants classiques tels que l’essence ou le diesel: 1 kg de gaz naturel compressé coûte à la pompe de 30 à 40 % moins cher qu ‘ un litre de diesel. L’écart de prix entre entre un véhicule au gaz et un véhicule essence ou diesel va diminuer au fil du temps. Grâce à la combustion plus propre du gaz naturel, il y aura moins de frais d’ entretien et la durée de vie du moteur est nettement plus longue que celle d’ un moteur essence ou diesel.
En plus, le gaz naturel possède d’ autres avantages tels que:
• Couple disponible à bas régime plus élevé qu ‘ à l’essence.
• Stabilité de fonctionnement accrue.
• Bruits de fonctionnement atténués.
• Démarrages en richesse stoechiométrique possibles.
• Indice d’ octane élevé.
Les inconvénients sont les suivants:
Pour stocker le gaz naturel comprimé, il faut plus d’espace que pour stocker un même poids d’essence. Donc, les réservoirs qui stockent le gaz naturel comprimé sont très souvent grands et prennent beaucoup d’espace. Cependant, il est également possible d’installer le réservoir sous la carrosserie, grâce à une disposition plus rationnelle des composants (par exemple, Volkswagen Touran EcoFuel, Fiat multipla, la Nouvelle Fiat Panda, etc.).
En outre de cet inconvénient majeur, on peut citer d’autres tels que:
• Le couple du moteur au gaz naturel est moins élevé que celui du moteur à essence.
• Le réseau de distribution du gaz naturel est peu développé.
Moteurs à hydrogène
Le moteur à combustion interne peut sans importante modification fonctionner à l’ hydrogène pour produire de l’ énergie mécanique en émettant seulement la vapeur d’eau et une petite quantité d’oxydes d’azote. Par conséquent, le moteur à combustion interne à hydrogène pourrait contribuer à relever les deux principaux défis qui nous préoccupent: réduire les émissions de gaz à effet de serre et remédier à l’ épuisement des hydrocarbures. L’ utilisation de l’ hydrogène en tant que carburant dans les moteurs à combustion
interne présente, à l’ évidence, plusieurs avantages conséquents:
• À bas régime, le moteur à hydrogène est plus efficace et à haut régime, c’est le moteur thermique qui prend le dessus. Différentes voies d’amélioration de ce type de moteur permettront d’ atteindre un rendement de plus de 40 %, même à charge partielle, qui est supérieur à celui des voitures roulant avec des carburants conventionnels (entre 20 et 30%).
• L’hydrogène est le plus petit de tous les éléments de la classification périodique, faisant seulement 10.15 mètre, il peut se diffuser rapidement dans l’air: coefficient de diffusion dans l’air 0.61 cm2/s (quatre fois plus vite que le gaz naturel: coefficient de diffusion égal à 0.16 ), ce qui est un facteur positif pour la sécurité.
• L’hydrogène qui est incolore, inodore, insipide et non corrosif à l’ avantage d’être . particulièrement énergétique: 1 kg d’hydrogène libère environ trois plus d’énergie qu’un Kg d’essence.
• Lorsqu ‘ il est brûlé, son principal produit de combustion est l’ eau, de ce fait il ne génère pas de produits toxiques tels que les hydrocarbures imbrûlés, le monoxyde de carbone ou le dioxyde de carbone, l’ oxyde de soufre et les acides organiques.
• Son utilisation comme carburant ne connait pas les mêmes problèmes techniques que ceux rencontrés lors de l’utilisation des carburants liquides, tels que: la vaporisation insuffisante, le bouchon de vapeur (vapor lock), le mélange pauvre, etc.
• Le domaine d’inflammabilité de l’hydrogène dans l’air est très étendu ( de 4 à 75 % en volume), ce qui rend possible son inflammation avec large gamme de mélanges air carburant. Ainsi, le fonctionnement en mélange pauvre est possible, ce qui contribue à une économie de carburant, assure une réaction de combustion plus complète ainsi qu ‘ une température de combustion finale plus faible. La quantité de polluants émis lors de la combustion de l’hydrogène avec l’air tels que les oxydes d’ azote est ainsi réduite. Il a une énergie minimale d’ inflammation (énergie d’allumage) très faible, ce qui permet d’enflammer les mélanges pauvres et assurer un allumage rapide.
Toutefois, l’utilisation de l’ hydrogène comme combustible dans le domaine automobile a des inconvénients :
• L’hydrogène peut s’enflammer ou exploser au contact de l’air. Il doit donc être utilisé avec précaution, de ce fait, il faut éviter tout risque de fuite, et toute situation confinée peut s’avérer dangereuse.
• Malgré que l’hydrogène est l’élément le plus abondant dans la nature, il n’en existe pratiquement pas à l’état pur, c’est-à-dire sous forme de dihydrogène. Ce dernier n’est pas disponible sous forme brute, mais a besoin d’être synthétisé. La synthèse d’hydrogène nécessite plus d’énergie que celui-ci peut en produire. La production d’hydrogène nécessite de l’énergie produite par les centrales thermiques fonctionnant avec du charbon, du pétrole ou avec du gaz naturel, libérant ainsi du dioxyde de carbone ainsi que d’autres gaz à effet de serre, ce qui ne ferait que déplacer le problème de la non-utilisation des énergies fossiles et augmenterait leur consommation par rapport à une utilisation directe de ces énergies dans le domaine automobile.
• Du fait de sa la légèreté, l’hydrogène, à poids égal, occupe un volume beaucoup plus important qu’un autre gaz. Concrètement, même comprimés à 700 bars, 4.6 litres d’hydrogène sont encore nécessaires pour produire autant d’énergie qu’avec 1 litre d’essenèe. Ces volumes importants sont une contrainte pour le transport et le stockage sous forme gazeuse. Pour ces raisons, il sera très difficile de concevoir un réservoir sûr, compact, léger et moins dispendieux tout en gardant une autonomie relativement élevée.
• En plus d’être facilement explosif dans certaines concentrations à l’air confiné, mais pas à l’air libre, sous forme de gaz peu comprimé, il occupe trop de place sur un véhicule; sous forme de gaz très comprimé, il y aura une augmentation du risque d’auto-inflammation spontané; les différentes techniques d’absorption restent à améliorer et elles sont dispendieuses. La masse embarquée d’absorbant (poudres ou pastilles d’alliages métalliques) est encore pénalisante.
• La faible énergie d’allumage de l’hydrogène contribue à l’apparition des gaz chauds et des points chauds dans le cylindre, qui peuvent servir de sources d’allumages prématurés au cours de la course d’ admission. Ceci se traduit par les phénomènes de pré-allumage et d’autoallumage qui conduisent à l’apparition de cliquetis (vibrations des parois de la chambre de combustion) et de retour de flamme (ou backfire).
• Puisque sa température d’auto-inflammation est trop élevée, l’hydrogène ne peut être utilisé directement dans un moteur diesel. Afin d’allumer l’hydrogène dans ce type de moteur, des bougies d’allumage doivent être installées ou bien, on doit utiliser une faible quantité de carburant diesel pour l’ allumer (allumage pilote).
• Puisque l ‘hydrogène possède une courte distance de propagation de la flamme, ses flammes se propagent près de la paroi du cylindre et de l’ injecteur. Ce qui favorise l’augmentation de la tendance de retour de flamme et par conséquent, une flamme du mélange hydrogène-air se propage plus facilement à travers la soupape d’ admission presque fermée que les flammes des hydrocarbures/air. Toutes ces anomalies de combustion de l’ hydrogène restent un obstacle dans le développement des moteurs fonctionnant avec ce type de carburant. Les mesures qui doivent être prises afin d’éviter ce phénomène ont une influence directe et considérable sur la conception des moteurs, le contrôle de charge et la formation du mélange. En thermodynamique, tous les moteurs thermiques peuvent être convertis à l’hydrogène y compris ceux fonctionnant au carburant Diesel. La conversion nécessite
seulement quelques modifications, car:
• le carburant utilisé dans les cylindres étant gazeux, il y a nécessité d’ utilisation d’injecteurs adaptés, tel que les injecteurs à injection directe à haute pression,
• l’hydrogène, au cours de la phase d’admission, dans la chambre de combustion, occupe un volume assez grand en comparaison de celui qu’occupe l’essence; cela contribue à la diminution de la quantité du mélange air-hydrogène lors de chaque cycle et réduit ainsi la puissance spécifique du moteur (de 20 à 25 %). En revanche, puisque le taux de compression des moteurs fonctionnant à l’hydrogène varie de 13 à 14, le rendement énergétique peut atteindre 36 % alors que celui des moteurs conventionnels à taux de compression égal à 8 – 9, ne dépasse pas 30 %. Actuellement, on essaye de porter ce rendement à plus de 40 % au moyen de dispositifs d’ injection appropriés qui augmentent la vitesse d’ inflammation du mélange hydrogène/ air.
• afin d’éviter l’ apparition d’ auto-allumage et du retour des flammes dans les moteurs alimentés par hydrogène, on doit utiliser des électrodes de bougies en iridium, qui agit comme un catalyseur d’autoallumage. De plus, on doit éviter la formation de dépôts de carbone qui à leur tour pourraient être à l’origine de ce phénomène. Une autre solution pour faire face à cet inconvénient, consiste à utiliser le moteur rotatif à hydrogène, car dans ce cas, l’ hydrogène est introduit dans une partie du moteur qui reste toujours froide,
• puisque la vitesse de combustion de l’ hydrogène dans l’ air est six fois plus élevée que celle de l’essence, le moteur nécessite ainsi un réglage précis, qui est également indispensable pour minimiser les émissions des NOx (le rapport hydrogène-air ne dépassant pas la stoechiométrie de 50 %). Les matériaux des composants du moteur doivent être choisis résistants à l’ hydrogène, surtout pour limiter les dégâts liés à la corrosion figurante. La conversion à l’hydrogène de certains moteurs thenniques de petite cylindrée à usage multiple est possible, mais il faut alors développer un système de stockage d’hydrogène simple, robuste et bon marché. En Inde, par exemple, des chercheurs ont développé des vélomoteurs et des tricycles destinés aux déplacements urbains, munis de moteurs à combustion interne fonctionnant à hydrogène et ayant une autonomie de 60 à 80 km. Pour ce qui est des moteurs stationnaires comme ceux des groupes électrogènes et qui sont utilisés essentiellement dans des régions dépourvues de réseau électrique, ils peuvent être convertis à l’ hydrogène comme ceux que produisent la société américaine Hydrogen Engine Center et sa filiale canadienne Hydrogen Engine Centre Canada. En ce qui concerne les moteurs automobiles, certains constructeurs développent des modèles équipés de moteurs thermiques convertis à l’ hydrogène. Puisque les réservoirs d’ hydrogène possèdent une autonomie relativement faible et vu l’absence de stations-service à hydrogène, les constructeurs automobiles ont conçu des véhicules bi-carburants fonctionnant , à l’essence et à l’ hydrogène. C’est le cas par exemple de la firme allemande BMW avec son modèle de haute technologie 745 H et de la firme japonaise Mazda avec sa voiture RX-8, équipée d’un moteur thermique rotatif à bicarburation. À son tour, le transport ferroviaire peut se servir de cette nouvelle technologie. On n’aura qu’à ajouter un wagon-citerne d’ hydrogène liquide derrière la locomotive. Prochainement, le transport maritime va être doté de bateaux propulsés par des moteurs thermiques fonctionnant avec de l’ hydrogène liquide, le seul adapté à des stockages de grandes quantités. Cela contribue à la diminution du rejet des polluants issus de la combustion des combustibles lourds notamment dans les zones portuaires très réglementées. Mais cette transition vers l’hydrogène dans le transport maritime, entraine une hausse sur les coûts d’exploitation, puisque l’ hydrogène comme carburant léger est plus coûteux que les carburants conventionnels lourds utilisés actuellement dans ce secteur. Le stockage à bord d’hydrogène nécessite des dépenses supplémentaires élevées, à cause des modifications indispensables sur l’architecture des navires et les mesures de sécurité.
Moteur à mélange gazole/gaz naturel (GNV)
Le remplacement des carburants automobiles à forte teneur en carbone comme le gazole par des carburants automobiles à faible teneur en carbone comme le gaz naturel peut s’ avérer plus difficile, par exemple dans le cas des moteurs diesel. Le gaz naturel comme carburant automobile n’ explose pas par le seul fait de compression, même eI1le comprimant à plusieurs centaines de bars. La seule solution envisageable consiste à les mélanger. On fait démarrer le moteur au gazole, et une fois atteint sa température normale de fonctionnement, le système d’alimentation en gaz naturel entre en action, pour fournir jusqu’à 60/70 % des besoins en carburant. Les émissions de CO2 et des NOx seront considérablement réduites et les rejets de particules diminuent également.
Conclusion
L’objectif principal de la présente thèse consiste à étudier l’influence de l’utilisation des carburants de substitution, tels que le gaz naturel et l’hydrogène à l’état pur et en mélange, sur les performances des moteurs à combustion interne à allumage par étincelles et par compression, à étudier la phase de combustion des moteurs alimentés par ces carburants et aussi, à étudier les performances d’un concept original du moteur à combustion externe. Les résultats ainsi obtenus contribueront à une meilleure compréhension des différents phénomènes physico-chimiques complexes qui ont lieu dans les moteurs à combustion interne alimentés par des carburants de substitution à l’ état pur et en mélange et àjustifier l’ utilisation future de ce type de carburants et des moteurs à combustion externe.
|
Table des matières
Chapitre 1 Introduction
1.1 Contexte général
1.2 Problématique
1.3 Objectifs
1.4 Méthodologie
1.5 Structure de la thèse
Partie 1. État de l’art
Chapitre 2 Notions fondamentales
2.1 Moteur à combustion interne (à explosion)
2.2 Moteurs Diesel (à allumage par compression)
2.3 Moteurs à essence (à allumage commandé)
2.4 Moteurs à gaz naturel
2.5 Moteurs à hydrogène
2.6 Moteur à mélange gazole/gaz naturel (GNV)
2.7 Moteurs à mélanges hydrogène/hydrocarbures
2.8 Références
Chapitre 3 Revue de littérature
3.1 Moteurs à hydrogène
3.1.1 Combustion anormale dans les moteurs
3.1.2 La formation du mélange pour la combustion
3.1.3 Stratégies de contrôle de la charge
3.1.4 Critiques des moteurs à hydrogène
3.1.5 Revues des modèles analytiques
3.2 Moteur alimenté avec du gaz naturel pur
3.3 Ajout d’ hydrogène au gaz natureL
3.4 Mélange hydrogène/gaz naturel comprimé
3.5 Mélange du méthane avec l’ hydrogène
3.5.1 Vitesses de propagation de la flamme
3.5.2 Délais d’auto-inflammation
3.5.3 Espèces chimiques produites et flammes prémélangées
3.6 Mélange de l’ hydrogène avec le gaz de pétrole liquéfié
3.7 Moteurs à combustion externe
3.8 Synthèse de la revue de littérature
3.9 Références
Partie II. Carburants de substitution à l’état pur dans les MCI
Chapitre 4 Produits de combustion d’un moteur à gaz
4.1 Résumé
4.2 Introduction
4.2.1 Analyse des publications
4.2.2 But de l’étude
4.3 Choix du nombre d’inconnus dans la méthode Zeldovitch-Polamy
4.4 Description de la méthode de calcul (selon Kvasnikov)
4.5 Méthode de calcul des émissions des oxydes d’azote
4.6 Comparaison des résultats des calculs avec les données expérimentales
4.7 Conclusions
4.8 Références
Chapitre 5 Diesel Engine Converted to Forced Aspiration Gas engine
5.1 Abstract
5.2 Introduction
5.3 Experimental setup
5.3.1 Engine test bench
5.4 Mathematical model
5.4.1 Choice of the compression ratio and the maximum charging pressure
5.4.2 Multi-criteria optimization of adjusting parameters
5.5 Results of the optimization search and construction of the characteristic
maps
5.6 Results of tests of the engine 6G4SS13/14
5.7 Determination of the average emission oftoxic compound s, simulating
with the 13-mode, steady-state ESC test cycle
5.8 Conclusions
5.9 References
Chapitre 6 Combustion process of spark ignited hydrogen fueled engine
6.1 Abstract
6.2 Introduction
6.3 Experünental setup
6.4 Results and discussion
6.4.1 Analysis and mathematical modelling of process of combustion of hydrogen
6.5 Conclusion
6.6 References
Partie III. Carburants de substitution en mélange dans les MCI
Chapitre 7 Moteur à petite cylindrée fonctionnant avec un mélange de gaz naturel et d’hydrogène
7.1 Résumé
7.2 Introduction
7.2.1 Analyse des publications liées à cette l’étude
7.2.2 But de l’étude
7.3 Banc d’essai
7.4 Dispositions générales du modèle de calcul
7.4.1 Méthode du choix du taux de compression
7.4.2 Résolution du problème d’optimisation des paramètres-régulateurs
du moteur 4GCH7.5/7.35, fonctionnant avec mélange combustible
7.4.3 Choix de l’ intervalle de variation des facteurs lors de la résolution des
problèmes d’optimisation des paramètres-régulateurs du moteur
7.5 Résultats de l’étude
7.5.1 Cartographies
7.5.2 Les paramètres principaux technologiques et économiques du moteur
7.6 Conclusions
7.7 Références
Partie IV. Moteur à combustion externe
Chapitre 8 External combustion engines
8.1 Abstract
8.2 Introduction
8.3 Experimental setup
8.4 Theoretical model
8.5 Results and discussion
8.6 Conclusion
8.7 References
Chapitre 9 Conclusion
Télécharger le rapport complet
