Etude numérique de la combustion homogène à allumage par compression (HCCI)dans les moteurs à combustion interne.

Abstract

Ce mémoire présente une étude numérique de la combustion à allumage par compression de charge homogène (HCCI) appliquée à l’iso-octane dans un moteur à combustion interne. L’objectif principal est d’analyser le comportement thermodynamique ainsi que la cinétique de combustion de ce mode de fonctionnement afin d’évaluer son potentiel en matière d’amélioration du rendement énergétique et de réduction des émissions polluantes. L’étude a été réalisée à l’aide du logiciel ANSYS Fluent 6.3. Après une analyse bibliographique des technologies modernes de combustion et des principes fondamentaux du procédé HCCI, un modèle numérique a été développé en intégrant les équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie. Le modèle de combustion Finite Rate a été retenu afin de représenter les phénomènes cinétiques responsables de l’auto-inflammation du mélange air-carburant. Les simulations ont permis d’étudier l’évolution de la pression, de la température, de la vitesse d’écoulement ainsi que la formation des émissions de NOx au cours du cycle moteur. Les résultats obtenus mettent en évidence une augmentation significative de la pression et de la température à proximité du point mort haut, traduisant le déclenchement de l’auto inflammation. Ils confirment également l’intérêt du mode HCCI pour améliorer les performances énergétiques tout en réduisant les émissions polluantes.