Nous suivre Industrie Techno

La simulation numérique au secours des moteurs à essence

Jean-François Preveraud
La simulation numérique au secours des moteurs à essence

Simulation 3D aux grandes échelles de la combustion

© IFP

Lancement d’un projet européen destiné à limiter les impacts des variations cycliques de la combustion des moteurs sur la consommation et les émissions automobiles. La simulation numérique sera au cœur des développements.

Le projet de recherche européen Large-Eddy & System Simulation to predict Cyclic Combustion Variability in gasoline engines (LESSCCV), sélectionné dans le cadre du 7e PCRD, vient de démarrer. Il vise à améliorer, de façon significative, la compréhension et la modélisation des variations cycliques dans les principaux types de moteurs à allumage commandé. L'objectif est de limiter les impacts négatifs de ces phénomènes sur la consommation et les émissions polluantes des véhicules.

Ce projet coordonné par l'IFP rassemble 7 autres partenaires, centres de recherche, éditeurs de logiciels et universités : AVL List GmbH (Autriche) ; FEV Motorentechnik GmbH (Allemagne) ; LMS-Imagine (France) ; Ricardo UK Limited (Royaume-Uni) ; Université Technique de Prague (République Tchèque) ; Polytechnique de Milan (Italie) ; University of Western Macedonia (Grèce). D'une durée de 3 ans, le projet LESSCCV représente un budget de 3,2 M€, dont près de 2 M€ de subvention de la Commission européenne.

Comprendre les variations cycliques

Dans certaines conditions, le fonctionnement du moteur 4 temps est parfois instable d'un cycle à l'autre. Un phénomène connu, mais dont les causes exactes restent aujourd'hui mal comprises. Face à une demande croissante de réduction de la consommation et des émissions automobiles, il est nécessaire d'aller au-delà des approches classiques de contrôle pour comprendre les raisons de ce phénomène et le maîtriser. Les variations cycliques limitent en effet l’exploitation de tout le potentiel des nouveaux concepts de motorisation comme les moteurs ‘‘downsizés’’ (réduction de la cylindrée avec ajout d’une suralimentation), notamment en termes de réduction d'émissions de CO2 et autres émissions polluantes.

Les apports de la simulation numérique

Les recherches qui seront faites dans le cadre du projet LESSCCV s'appuieront, en particulier, sur l'expertise de l'IFP dans les domaines de la simulation 3D aux grandes échelles (Large Eddy Simulation - LES) et de la simulation système. En fournissant des informations détaillées non accessibles via les approches classiques, la LES permet d'acquérir une compréhension de base des interactions entre les nombreux phénomènes physico-chimiques impliqués dans l'apparition des variations cycle à cycle des moteurs. Cette compréhension peut être ensuite capitalisée sous forme de modèles qui, intégrés dans des codes de simulation système, permettent de reproduire les effets de ces variations cycliques.

Les outils logiciels de LES développés permettront ainsi d'optimiser de nouveaux concepts de motorisation, afin de limiter l'apparition de fortes variabilités cycliques. Les outils de simulation système, quant à eux, serviront pour développer et tester des stratégies de contrôle-commande visant à limiter les impacts négatifs des variabilités qui n'auront pu être éliminées par optimisation de la conception de la chambre de combustion.

Les simulations LES réalisées à l'IFP s'appuieront sur un supercalculateur disposant de 1 832 processeurs, avec une puissance totale de 17 Teraflops.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.ifp.fr

 


 

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

« Implant Files » : pourquoi les implants médicaux sont dans la tourmente

« Implant Files » : pourquoi les implants médicaux sont dans la tourmente

C'est un nouveau scandale sanitaire. Après l'affaire des implants mammaires « PIP », une enquête du[…]

IRT Saint-Exupéry : les nouvelles plateformes technologiques opérationnelles

IRT Saint-Exupéry : les nouvelles plateformes technologiques opérationnelles

Drone à hydrogène : le rêve de deux start-up françaises

Drone à hydrogène : le rêve de deux start-up françaises

[Photo Tech] L’impression 3D mobile de bâtiments

[Photo Tech] L’impression 3D mobile de bâtiments

Plus d'articles