investigation numérique du processus de combustion dans un moteur à essence à injection directe

Abstract

La limitation des émissions polluants associés aux normes antipollution de plus en plus sévères . ont conduit les constructeurs automobiles à comprendre et à innover de nouveaux concepts de combustion (system d'injection, EGR, le swirl, suralimentation, catalyseur...), dans l’objectif d’augmenter les performances et réduire les gaz polluants des moteurs essence conventionnels. Dans cette optique, la simulation de la combustion dans les moteurs avec les codes de CFD est un outil très important, car elle permet à un moindre coût une compréhension approfondie des caractéristiques de la combustion et prévoit également la formation des polluants. Cette étude est basée sur le code CONVERGEV2.3.2 afin de bien comprendre les processus physiques qui permettent d’optimiser ce nouveau mode de combustion, en particulier en termes de paramètre d'injection et de déroulement de la combustion. La première partie de ce travail a consisté à caler avec la courbe de pression expérimentale et la détermination des profils et des contours. La deuxième partie présente une investigation numérique sur l’impact de l'injection directe dans moteur essence et la stratégie d’injections (instant d'injection, durée d'injection et nombre des becs) sur le déroulement de la combustion et l'évolution des gaz polluants. Le code CONVERGE V2.3.2 utilise l’approche RANS. La combustion est décrite par le modèle CTC, le spray par le modèle de KH-RT, la turbulence, la formation des 𝑁𝑂𝑥 et des suies par les modèles RNG k-ε, Hiroyasu, et Zeldovich respectivement. Les résultats numériques obtenus par le code de calcul CONVERGE permettent de comprendre le processus de combustion au sein d'une chambre de combustion d'un moteur à essence à injection directe pour réaliser d'autres concepts.