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DEA-DESS 03/01 – L. LE MOYNE
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Examen de DEA – DESS
Formation du mélange dans les moteurs à combustion interne
Tous documents autorisés – Les formules utilisées doivent être accompagnées des références bibliographiques.
Les figures 1 et 2 représentent l'évolution de la pression cylindre, de la levée d'aiguille et du
codeur angulaire dans un moteur Diesel 4 cylindres suralimenté, de 2,5l de cylindrée, à
injection directe. Les couples mesurés sur l'arbre moteur sont 160mN et 80mN
respectivement.
La base de temps est de 500µs/graduation, les paliers de la base de temps représentent 30 DV,
et le gain en pression est de 20bar/graduation. Le front montant central du codeur est calé sur
le PMH. Déterminer pour chaque cas en clarifiant les hypothèses effectuées pour le calcul:
1) La vitesse de rotation moteur, le délai d'inflammation (en s et en DV), la masse de
combustible.
2) Les excès d'air respectifs (Les débits d'air mesurés sont respectivement de 380Kg/h et
131Kg/h).
3) Les puissances moteur si le calage de l'injection était optimisé.
4) Quel effet peut avoir le décalage observé sur l'émission des polluants réglementés
(considérer la température initiale, finale, le temps de séjour du combustible dans la
chambre, etc…)
5) Quelles solutions pourraient être apportées pour améliorer le rendement sans augmenter
l'émission de polluants ?
La figure 3 schématise les différentes solutions envisagées pour l'injection directe essence.
6) Essayer de prévoir quelles différences présenteraient les lois de dégagement de chaleur si
les dimensions et les conditions de fonctionnement étaient les mêmes (alésage, pression
d'injection, angle d'ouverture, rayon moyen de Sauter, etc...). Pour chaque solution
déterminer les paramètres qui accélèrent le dégagement de chaleur. Justifier clairement le
raisonnement et mettre en équations le problème sous forme monodimensionnelle