Fiche de présentation de la recherche : Fun 2

PROJET FUN2 (FULL AUTHORITY ENGINE)
MOTEUR DE VEHICULE INDUSTRIEL A HAUTE PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE
Coordinateur : Renault Trucks
Partenaire : IFP
Financement PREDIT : Agence Nationale de la Recherche (1ère phase Ministère de l’Economie, de l’Industrie et de
l’Emploi)
Porte parole le 9 septembre 2009 : Benoît Lombard, Manager groupe de travail combustion & simulation, Renault Trucks
En matière de pollution, le talon d’Achille du moteur diesel réside dans sa propension à émettre des particules (suies) et des
oxydes d’azote. En combinant deux technologies, l’injection par « Common rail » piloté par informatique (injection directe du
carburant à haute pression dans les chambres de combustion) et la commande hydraulique des soupapes (qui, supprimant l’arbre
à came, autorise elle aussi un pilotage informatique fin de l’admission de l’air en fonction du régime et de la charge du moteur), le
projet FUN2 a permis d’explorer et de tester différents processus de combustion. Résultats : réduction drastique des émissions
d’oxydes d’azote et de suies, gain de consommation de 1,5% et donc de CO2, dans les mêmes proportions. Une économie
considérable si on la rapporte à une flotte de camions cumulant d’innombrables kilomètres.
Ce projet explore durant trois années (2008 à 2010) des processus avancés de combustion Diesel et le potentiel de deux
technologies associées : un dispositif d’injection « Common Rail » à amplification, et une commande hydraulique des soupapes
sans arbre à cames (Camless), dans l’objectif d’atteindre des niveaux d’émissions gazeuses Euro VI avec les meilleurs niveaux de
rendement possibles (donc de réduction de CO2).
Ce projet fait la synthèse de deux projets antérieurs FUN et TOM (Two Mode Engines), en combinant les résultats positifs de ces
deux projets initiaux.
L’IFP, qui était partenaire de Renault Trucks dans le projet TOM, est aussi partenaire du projet FUN2 et est en charge d’une partie
importante des essais.
Les processus de combustion étudiés dans ce projet sont du type « combustion de pré mélange », partiellement ou totalement
homogène (pHCCI et HCCI- « Homogeneous Charge Compression Ignition »).
La réalisation de ce type de combustion ne formant quasiment pas d’oxyde d’azote ni suies jusqu’à mi-charge est d’autant plus
intéressante qu’elle fonctionne dans une zone du champ moteur où les températures d’échappement sont trop faibles pour
permettre un rendement des systèmes de post-traitement acceptable : SCR (Selective Catalyst Reduction) pour les oxydes
d’azote, et DPF (Filtre à particules) pour les suies.
Pour fixer les idées, des émissions compatibles avec EuroVI (moins de 0.4 g/kWh d’oxyde d’azote) sont obtenues en amont du
système de post traitement jusqu’à 40% de charge (~enfoncement pédale), et avec un gain de consommation de l’ordre de 1.5%
par rapport à un moteur classique, gain considérable dans le cadre d’une application de véhicule industriel, pour lequel chaque
demi pour cent de consommation compte.
Le système Camless couplé au Common Rail à amplification apporte des degrés de flexibilité supplémentaires pour explorer ces
types de combustion.
La solution électro-hydraulique est la seule viable du point de vue capacité, performance et compacité pour une application sur
véhicule industriel. Le principe en est simple:
- Contrôle de la position de la soupape par un vérin alimenté par une servovalve,
- Un ensemble d'actionneurs est placé dans la culasse au dessus des soupapes,
- Cet ensemble alimenté par un circuit d'huile dédié est piloté par un calculateur.
Outre l’étude de ces types de combustion avancés, le moteur Camless constitue un formidable outil pour investiguer d’autres
sources potentielles de gain en consommation :
- Extinction de cylindre en charge partielle pour réduire les frottements,
- Augmentation du swirl dans la chambre de combustion par une levée différente entre les deux soupapes d’admission
d’un même cylindre,
- Baisse du rapport volumétrique effectif du moteur par une fermeture avancée ou retardée des soupapes d’admission.
Contact Renault Trucks SAS :
Benoît LOMBARD
Phone: + 33 4 72 96 47 67
Mobile: +33 6 65 85 89 15
Fax: + 33 4 72 96 82 14
[email protected]
Volvo Powertrain France
92511 - Combustion & Simulation group manager
99, route de Lyon - TER G50 1 65
69806 Saint-Priest Cedex - FRANCE