idethanol

IDETHANOL
Chaînes de Traction Thermiques
Analyse et modélisation des phénomènes liés à l’utilisation de mélanges essence / éthanol dans les systèmes de combustion IDE
(Injection Directe Essence)
Résumé du projet :
Dans le contexte actuel de réduction des émissions de CO2 liées au transport et de mise en place d’exigences réglementaires européennes, l’utilisation de biocarburants, en substitution partielle aux carburants fossiles, et en particulier l’incorporation de bioéthanol
dans l’essence, apporte de nouveaux challenges pour le fonctionnement et le développement des systèmes de combustion des
moteurs allumage commandé. Ainsi, si le fonctionnement Flexfuel est aujourd’hui relativement bien maîtrisé pour les moteurs
allumage commandé injection indirecte, peu de travaux permettent à ce jour de mesurer et de comprendre l’impact de l’utilisation
d’un carburant type E65 ou E85 dans un moteur injection directe. Or les spécificités de l’éthanol en tant que carburant (teneur en
oxygène, point d’ébullition, chaleur latente de vaporisation et indice d’octane) laissent préjuger d’un fort impact sur le fonctionnement
et les performances des systèmes de combustion IDE (Injection Directe Essence) qu’ils soient de type homogène ou stratifié. Dans ce
contexte, ce programme de recherche collaboratif a pour objectif l’analyse des problématiques injection, combustion, formation des
polluants liées spécifiquement à l’utilisation de mélanges essence / éthanol en injection directe essence.
Il est proposé d’aborder à la fois le fonctionnement IDE homogène correspondant à une approche downsizing et le fonctionnement
stratifié type jet direct. Le projet est motivé par une volonté de permettre, à termes, l’utilisation du biocarburant éthanol dans les
systèmes de combustion IDE qui équipent les motorisations essence « nouvelle génération » à consommation de carburant réduite.
En conséquence, les travaux doivent permettre d’aboutir à deux types de livrables : des éléments de cahier de charge pour un système de combustion IDE Flexfuel ; des outils de simulation adaptés aux mélanges essence / éthanol et prédictifs. Enfin, cette étude
sera complétée par une analyse du potentiel des mélanges éthanol /essence pour l’accroissement de la zone de fonctionnement en
combustion par auto -allumage (CAI).
Objectifs visés par le projet :
1] Apporter, au travers de travaux expérimentaux et de simulation, une analyse approfondie des phénomènes spécifiques à l’utilisation
de mélange éthanol / essence dans les systèmes de combustion IDE.
Distribution des espèces dans la chambre de combustion d’un moteur à
allumage commandé IDE stratifié avec E0. A gauche: espèces légères ; à droite :
espèces lourdes.
Distribution des espèces dans la chambre de combustion d’un moteur à
allumage commandé IDE stratifié avec E85. A gauche : espèces légères, dont
éthanol ; à droite: espèces lourdes.
2] Faire évoluer les outils de simulation 3D (injection / combustion) pour une prise en compte des mélanges éthanol / essence dans le cadre du fonctionnement allumage commandé injection directe.
Principales retombées attendues :
Les livrables du projet permettront, au travers des analyses du fonctionnement IDE avec mélanges éthanol / essence, mais aussi et surtout par l’utilisation des outils de simulation qui auront été développés
de faciliter, et par voie de conséquence, de réduire le coût de développement des futures motorisations IDE Flexfuel.
État d’avancement (Octobre 2011) :
ƒƒ Avancement financier : 75 %
ƒƒ Avancement technique : Toutes les tâches prévues pour l’année 2 ont été conclues.
Durée [ 36 mois
Budget global [ 2,6 M€ (dont 1,2 M€ de financements publics)
Financeur
Contact [ António Pires da Cruz [ ifp Energies nouvelles [ [email protected] [ +33(0)1 47 52 65 02
Partenaires :
Projet labellisé par le pôle