Analysis and valorization of new thermal management systems for a vehicle powertrain application

Analysis and valorization of new thermal management systems for a vehicle powertrain application

La gestion thermique est un des moyens de réduction de la consommation spécifique d un véhicule. Avec le réchauffement climatique, les normes de dépollution deviennent de plus en plus sévères et les constructeurs automobiles cherchent à améliorer le rendement des véhicules. Le but de ces travaux de...

Description complète

Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Sara Hanna (Auteur), Chalet David (Directeur de thèse, Membre du jury), Hetet Jean-François (Directeur de thèse, Membre du jury), Lanzetta François (Président du jury de soutenance, Membre du jury), Lemort Vincent (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Périlhon Christelle (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Delacourt Eric (Membre du jury), Cormerais Mickaël (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), Sciences de l'ingénierie et des systèmes Nantes Université (Ecole doctorale associée à la thèse), Laboratoire de recherche en hydrodynamique, énergétique et environnement atmosphérique Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : anglais
Titre complet : Analysis and valorization of new thermal management systems for a vehicle powertrain application / Hanna Sara; sous la direction de David Chalet et de Jean-François Hetet
Publié : 2017
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Energétique, Thermique, Combustion : Ecole centrale de Nantes : 2017
Sujets :
Thermorégulation
Automobiles diesel
Consommation d'énergie
Moteur à combustion interne
Moteur Diesel
Gestion thermique
Bilan d énergie
Stockage d énergie
Stockage d eau chaude
Stockage d huile chaud
Récupération d énergie
Echangeur thermique
Température
Consommation de carburant
Thèses et écrits académiques
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200 1 |a Analysis and valorization of new thermal management systems for a vehicle powertrain application  |f Hanna Sara  |g sous la direction de David Chalet et de Jean-François Hetet 
214 1 |d 2017 
230 |a Données textuelles 
304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de recherche en hydrodynamique, énergétique et environnement atmosphérique (Nantes) (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : François Lanzetta (Président du jury) ; David Chalet, Jean-François Hetet, François Lanzetta, Vincent Lemort, Christelle Périlhon, Eric Delacourt, Mickaël Cormerais (Membre(s) du jury) ; Vincent Lemort, Christelle Périlhon (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Energétique, Thermique, Combustion  |e Ecole centrale de Nantes  |d 2017 
330 |a La gestion thermique est un des moyens de réduction de la consommation spécifique d un véhicule. Avec le réchauffement climatique, les normes de dépollution deviennent de plus en plus sévères et les constructeurs automobiles cherchent à améliorer le rendement des véhicules. Le but de ces travaux de recherche est de valoriser, par simulation numérique, les nouveaux systèmes de gestion thermique en fonction du cycle d homologation et de la température ambiante.Un modèle de simulation 1-D du moteur et de ses circuits de refroidissement et de lubrification ont été développés en utilisant le logiciel GT-Suite. Quatre cycles d homologation ont été choisis : NEDC, WLTC, AH et AU. De plus, un nouveau cycle a été proposé durant cette étude. Le bilan d énergie effectué pendant les différentes phases des cycles souligne l importance du stockage et de la récupération d énergie.Le stockage d énergie dans un volume eau et/ou d huile abouti à l amélioration de la montée en température des deux fluides. Plusieurs configurations ont été proposées comme, par exemple, un carter d huile multifonctionnel.Ainsi, une réduction importante de la consommation en carburant est obtenue.La récupération de chaleur au sein des gaz d échappement est ensuite mise en oeuvre. L échangeur est caractérisé sur un banc d essais puis modélisé. Le réchauffement indirect et direct d huile abouti à une réduction importante des frottements et de la consommation. Une configuration est proposée afin de contrôler la température maximale de l huile.Finalement, différentes stratégies comme : le type d huile, l isolation du moteur, une température de régulation plus élevée etc ont été étudiées et valorisées. 
330 |a Thermal management proved itself in improving the fuel efficiency of the engine. Nowadays, automotive companies tend to apply different strategies to answer the greenhouse severe laws. The PhD aim is to valorize and analyze the different thermal management strategies with numerical simulations over different driving cycles and ambient conditions. A 1-D simulation code of the engine and its hydraulic circuits were built using GT-Suite. Four known driving cycles were chosen: NEDC, WLTC, AH and AU. In addition, an in-house developed driving cycle was introduced. An energy balance made over the different stages of the driving cycles underlines the importance of the heat storage and the exhaust heat recovery strategies.Heat recovery was applied over the coolant and the oil at ambient temperatures of -7°C and 20°C. Hot coolant storage and hot oil storage led to improve the coolant and lubricant initial temperatures respectively. Different configurations (total of 7) were proposed and studied. A multifunctional oil sump was introduced. Important fuel consumption savings were obtained. Exhaust heat recovery was then valorized. Heat exchanger was characterized over experimental setup then added to the engine model. Indirect and direct heating of the lubricant as well as both strategies back to back were tested. Remarkable friction reduction and fuel savings were obtained. Special configuration was proposed to control the lubricant high temperature instead of the bypass on the exhaust line. The study ended by valorizing minor strategies as the oil s grade influence, the engine insulation, high temperature set point 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
541 | |a Etude et valorisation de nouveaux systèmes de gestion thermique d un groupe motopropulseur automobile  |z fre 
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610 0 |a Moteur à combustion interne 
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801 3 |a FR  |b Abes  |c 20230414  |g AFNOR 
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