La simulation numérique au secours du moteur à essence

Comprendre et modéliser des variations cycliques des moteurs à allumage commandé afin d'en limiter les impacts négatifs sur la consommation et les émissions polluantes. Telle est la finalité du projet de recherche européen Large-Eddy et System Simulation to predict Cyclic Combustion Variability in gasoline engines (LESSCCV). Lancé par sept partenaires, dont l'Institut français du pétrole (IFP), qui en est le coordinateur, il mobilise un budget de 3,2 millions d'euros sur trois ans, dont près de 2 millions d'euros de subvention de la Commission européenne.

L'instabilité du fonctionnement du moteur 4 temps d'un cycle à l'autre, est un phénomène connu, mais dont les causes exactes sont encore mal comprises. Ce qui limite le potentiel des nouveaux concepts de motorisation comme le ''downsizing" (réduction de la cylindrée avec ajout d'une suralimentation).

Les recherches menées dans le cadre de ce projet s'appuieront sur l'expertise de l'IFP dans la simulation 3D aux grandes échelles (Large Eddy Simulation) et dans la simulation système. En fournissant des informations détaillées non accessibles via les approches classiques, la simulation 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, reproduisent les effets de ces variations cycliques.