Étude de la variation cyclique de combustion d'un moteur à allumage commandé à partir des températures d'échappement

Ce mémoire porte sur l'étude de la variabilité cyclique des températures d'échappement d'un moteur à allumage commandé. Pour différents points de fonctionnement du moteur, la variabilité cyclique de la température d'échappement est comparée à la variabilité cyclique de combustion. La température d'échappement est mesurée à la sortie du port, environ à 10 cm de la soupape d'échappement, et la variabilité cyclique de combustion est déterminée à partir de la fluctuation de la pression moyenne effective. Ce mémoire tente d'établir le lien entre la variabilité cyclique des températures d'échappement et la variabilité cyclique de combustion. Un capteur de température placé à la sortie du port d'échappement permettrait d'obtenir de l'information supplémentaire sur la stabilité de combustion du moteur. Celui-ci pourrait ainsi permettre d'influencer, via le calculateur, les paramètres de fonctionnement du moteur afin de maintenir le moteur dans un régime d'opération optimum. D'autres travaux ont été réalisé sur le sujet mais toujours en utilisant des méthodes de reconstruction de la température d'échappement à la sortie de la chambre à partir de la lecture de deux thermocouples de diamètres différents. Les principaux travaux réalisés au cours de ce mémoire utilisent directement la température mesurée à partir de thermocouples de petits diamètres (25.4 et 50.8 |xm) sans techniques de compensation de température. Deux articles ont été rédigés sur le sujet lors de l'étude. La première partie de l'étude porte sur l'étude de la variabilité cyclique des températures d'échappement à partir d'un capteur de température isolé (habituellement utilisé dans les turbines à gaz) et d'un boitier de post-traitement du signal développé par la compagnie Nexum Research Corporation de Kingston en Ontario. La deuxième partie du mémoire porte sur l'étude de la variabilité cyclique des températures d'échappement à partir de la lecture de thermocouples de petits diamètres insérés à la sortie du port d'échappement. Dans la deuxième partie, un algorithme de reconstruction du signal de température à partir de la lecture de deux thermocouples de diamètres différents a aussi été exploré. L'hypothèse principale utilisée pour les deux parties de ce mémoire est qu'il y a une corrélation positive entre la variabilité cyclique de combustion et la variabilité cyclique des températures d'échappement. Les résultats obtenus à l'aide du capteur de température isolé montrent qu'il y a une corrélation entre la variabilité cyclique du signal obtenu du capteur de température et la variabilité cyclique de combustion lorsque des groupes de cycle successifs sont utilisés afin de calculer les coefficients de variation. Par contre, le signal du capteur est sensible au régime de fonctionnement du moteur comme le montre les tests réalisés à différentes vitesses de rotation et couples moteur. Les travaux réalisés lors de la deuxième partie montrent premièrement les limites d'une méthode de reconstruction utilisée afin de déterminer la variabilité cyclique des températures d'échappement. Par la suite, les résultats obtenus montrent qu'il existe un lien entre les coefficients de variation de la pression moyenne effective et celui de la température maximale lorsque des groupes de cycles successifs sont utilisés. Aussi, un lien est observable lorsque les valeurs de température maximale et de pression moyenne effective pour chaque cycle sont utilisées. La corrélation est toujours meilleure entre les paramètres de température et la variabilité cyclique de combustion lorsque celle-ci est plus élevée. En conclusion, la variabilité cyclique de combustion se reflète dans la variabilité cyclique des températures d'échappement pour les tests réalisés avec différents rapports air carburant, différentes avances à l'allumage et différentes avances à l'injection. L'intensité de la corrélation dépend du test réalisé. Ainsi, lorsque le régime d'opération du moteur est stable, comme lors de la variation du couple à vitesse constante et de la vitesse de rotation à couple constant, les résultats obtenus sont moins significatifs.

Level thesis:degree_level

masters

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2009

Author dc:creator

• Morey, Francis

• Moteurs à explosion. Moteurs à explosion Combustion. Moteurs à explosion Gaz d'échappement Température. Moteur à allumage commandé. cyclique, variabilite, variation

Language dc:language

fr

Identifier

INSERT-YOUR-LIBRARY-ID-HERE70

OAI record oai:identifier

https://espace.etsmtl.ca/cgi/oai2?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_etdms&identifier=oai%3Aespace.etsmtl.ca%3A70