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Caractérisation expérimentale et modélisation phénoménologique de l'apparition du cliquetis dans les moteurs à allumage commandé suralimentés
Le cliquetis est l'un des principaux obstacles techniques à l'amélioration du rendement du moteur à allumage commandé et donc de l'ensemble de la chaine de traction automobile dans le cadre de la réduction de la consommation de carburant et des émissions polluantes pour respecter les...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Caractérisation expérimentale et modélisation phénoménologique de l'apparition du cliquetis dans les moteurs à allumage commandé suralimentés / Georges El Hajj; sous la direction de Alain Maiboom et de Xavier Tauzia |
| Publié : |
2022 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
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| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Energétique, thermique, combustion : Ecole centrale de Nantes : 2022 |
| Sujets : |
| Résumé : | Le cliquetis est l'un des principaux obstacles techniques à l'amélioration du rendement du moteur à allumage commandé et donc de l'ensemble de la chaine de traction automobile dans le cadre de la réduction de la consommation de carburant et des émissions polluantes pour respecter les contraintes environnementales. Dans cette thèse, l'occurrence du cliquetis a été caractérisée expérimentalement sur un moteur à combustion interne trois cylindres suralimenté à injection directe installé sur un banc d essais du laboratoire. L'apparition du cliquetis a ainsi été étudiée en faisant varier certains paramètres de contrôle du moteur tels que les lois d'injection, les calages des soupapes, la température de l'air d'admission, la température du liquide de refroidissement et la température de l'huile de lubrification. D un point de vue numérique, les outils de modélisation 0D-1D sont largement utilisés pour raccourcir les boucles de développement et évaluer les performances des moteurs. Quant aux modèles de cliquetis, ils sont généralement basés sur la théorie de l'auto-allumage des gaz frais et ils impliquent une réaction en une étape. Dans cette thèse, une nouvelle procédure de calibration a été proposée pour améliorer la modélisation du cliquetis sur un modèle de moteur complet. L ensemble a été testé par confrontation aux mesures effectuées sur la banc d essais et il permet de décrire les principaux phénomènes influençant l'apparition du cliquetis et de capturer l'influence des différents paramètres de contrôle du moteur sur le cliquetis. Implémenté dans le modèle complet, le modèle de cliquetis obtenu peut être utilisé pour assister la calibration numérique du moteur. Knock is one of the main technical obstacles to improving the efficiency of the engine and therefore of the entire powertrain in the context of reducing the fuel consumption and pollutant emissions to respect the environmental constraints. In this PhD thesis, knock occurrence was characterized on a turbocharged direct injection three cylinder internal combustion engine to assess the knock problems and to understand its behavior on an everyday-use vehicles confronted to real conditions. Knockoccurrence was thus quantified by varying some of the engine control parameters such as the laws of injection, the valves timings, the intake air temperature, the coolant temperature and the lubricating oil temperature. Numerically, OD-1D modeling tools are widely employed to shorten the development loops and to evaluate the performance of the engines. As for knock models, they are usually based on the end-gas auto ignition theory and they involve a one-step reaction instead of detailed chemical kinetics. In this PhD thesis, a new calibration procedure was proposed to improve the modeling of knock apparition on a complete engine model. The obtained model was tested and it allows to describe the main physical and chemical phenomena influencing the occurrence of knock and to capture the influence of the various engine control parameters on the knock. Implemented on the complete model, the obtained knock model can be used to assist in the engine virtual calibration. |
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| Variantes de titre : | Experimental characterization and phenomenological modeling of knock occurrence in turbocharged spark-ignition engines |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de recherche en hydrodynamique, énergétique et environnement atmosphérique (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Jérôme Belletre (Président du jury) ; Alain Maiboom, Xavier Tauzia, Jérôme Belletre, Christine Mounaïm-Rousselle, Alan Keromnes, Alessio Dulbecco, Olivier Davodet (Membre(s) du jury) ; Christine Mounaïm-Rousselle, Alan Keromnes (Rapporteur(s)) |
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