NantilusCaractérisation du comportement dynamique d'un circuit d'admission : incident sur le remplissage d'un moteur à combustion interne suralimenté
Cette thèse étudie le comportement instationnaire des ondes de pression à l admission d un moteur à combustion interne avec des méthodes dites fréquentielles ainsi que leur influence sur le remplissage en air d un moteur suralimenté. Ces ondes sont générées par les soupapes et pistons qui se comport...
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| Collectivités auteurs : | , , |
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| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Caractérisation du comportement dynamique d'un circuit d'admission : incident sur le remplissage d'un moteur à combustion interne suralimenté / Haitham Mezher; sous la direction de David Chalet |
| Publié : |
[S.l.] :
[s.n.]
, 2013 |
| Description matérielle : | 1 vol. (244 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Energétique, thermique et combustion : Ecole centrale de Nantes : 2013 |
| Sujets : |
| Résumé : | Cette thèse étudie le comportement instationnaire des ondes de pression à l admission d un moteur à combustion interne avec des méthodes dites fréquentielles ainsi que leur influence sur le remplissage en air d un moteur suralimenté. Ces ondes sont générées par les soupapes et pistons qui se comportent comme des sources acoustiques à cause de leur fonctionnement alternatif. Les ondes de pression ont une influence du premier ordre sur les paramètres et le fonctionnement du moteur. La méthodologie fréquentielle est développée avec deux dispositifs expérimentaux : le tube à choc et le Banc Dynamique. Des matrices de transfert des refroidisseurs d air de suralimentation (RAS) sont déterminées suite à une excitation de débit masse sur le Banc Dynamique ou directement à l admission du moteur. Les matrices doivent être précises pour les harmoniques moteur relatives au remplissage et prennent en compte les effets d un débit pulsé et des variations de grandes amplitudes. D autre part, l influence de la géométrie et des transferts thermiques sur le coefficient de réflexion à travers le RAS est étudiée. La distance entre le RAS et les soupapes est expérimentalement modifiée sur le banc moteur et son influence sur le remplissage moteur analysée. La matrice de transfert du RAS est couplée à un code de calcul moteur GT-Power sous la forme d un modèle dans Simulink qui échange des informations fréquentielles et temporelles à chaque pas de temps et remplace alors la modélisation unidimensionnelle. L ensemble des méthodologies est validé sur le banc d essais moteur en terme de pression et de débit masse puis une comparaison avec des résultats expérimentaux obtenus a été effectuée. This Ph.D. thesis studies the unsteady behavior of pressure waves at the intake of an internal combustion engine using frequency-domain solutions and methodologies as well as the influence of said waves on the filling of a turbocharged engine. These pressure waves are generated by the pistons and valves that behave much like an acoustic source due to engine s reciprocating operation. The methodology is developed with two experimental systems: the shock tube and the Dynamic Bench. Transfer matrices of charge air coolers (CAC) are determined following a mass flow excitation on the Dynamic Bench or directly at the engine s intake. The transfer matrices have to be accurate for frequencies corresponding to the engine s harmonics and the effects of a pulsating flow as well as marge pressure amplitudes have to be taken into account. The influence of the geometry and heat transfer on the reflection coefficient through the CAC is also investigated. The distance separating the CAC from the intake valves is experimentally modified in a way to analyze its influence on engine filling and transient response. The transfer matrix of the CAC is coupled to an engine simulation code GT-Power using a Simulink model that exchange frequency and time domain information at each time step and replace the one-dimensional modeling of the CAC. This set of methodologies is validated against engine test bench experimental data in terms of pressure and mass flow both in the frequency and time domains. |
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| Variantes de titre : | Characterization of the dynamic behavior of an intake system : impact on filling a turbocharged internal combustion engine |
| Notes : | Contient une partie confidentielle de la p. 101 à 116 |
| Bibliographie : | Bibliographie : 154 réf. |