Depuis plusieurs années, la diminution des réserves de pétrole incite les différents pays à accroitre leur indépendance énergétique. De plus, diminuer l’impact environnemental de la voiture est devenu l’une des priorités de notre société. En ce sens, les normes Européennes anti-pollution sont devenues plus strictes, tandis que certains polluants sont pointés du doigt pour avoir un impact néfaste sur la santé et l’environnement. Pour répondre à cette double problématique, l’utilisation de biocarburants de type alcools dans les moteurs à allumage commandé est l’une des voies envisagées. Ce virage a déjà été entrepris à petite échelle par l’Union Européenne qui a tout d’abord autorisé l’ajout de 5%, puis de 10% d’éthanol dans l’essence. En plus de l’éthanol déjà commercialisé, le Biobutanol, biocarburant de seconde génération, apparait comme un candidat à fort potentiel pour une utilisation dans les moteurs à allumage commandé. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier le potentiel de l’utilisation de mélanges isooctane/butanol dans les moteurs à allumage commandé, en termes de performances et d’émissions polluantes. De plus, ces résultats sont comparés à ceux de mélanges isooctane/éthanol. Le dégagement de chaleur dans un moteur à allumage commandé est en partie piloté par la vitesse de combustion laminaire. Cette caractéristique a été étudiée de manière expérimentale et numérique pour différentes conditions initiales (pression et richesse) dans une enceinte à volume constant. Puis, une étude sur les premières étapes de la propagation de la combustion a été réalisée dans un moteur monocylindre à accès optique. Ces résultats en moteur ont été corrélés avec les informations laminaires. Enfin, les émissions de polluants réglementés et non-réglementés, ainsi que les performances ont été étudiées dans un moteur monocylindre à allumage commandé. Une baisse de la plupart de ces émissions a été observée avec l’ajout des deux alcools. / For the past few years, the oil stock decrease encourages the different countries to increase their energy independence. Moreover, reducing the environmental impact of transportation became one of the priorities of our society. In this way, European emissions standards are stricter while several pollutants have been identified to have a negative impact on health and the environment. To answer this double problem, the use of alcohols biofuels in spark-ignition engines is one the promising ways. The European Union have already taken a small step in that direction by allowing a maximum of 10% of ethanol into gasoline. As well as ethanol is already marketed, Biobutanol, a 2nd generation biofuel, appears as a serious candidate with a strong potential for a spark-ignition engines use. The objective of this dissertation is to study the potential of the iso-octane/butanol blends use in spark-ignition engines, in terms of performance and pollutants emissions. Moreover, these results are compared to isooctane/ethanol blends. The heat release in spark-ignition engine is piloted for a part by laminar burning velocity. This characteristic was studied experimentally and numerically for different initial conditions (pressure and equivalence ratio) in a constant volume bomb. Then, the early flame kernel growth was studied in a spark-ignition single cylinder engine equipped with optical accesses. Those results were correlated with the results on the laminar burning velocity. Finally, regulated and non-regulated pollutants emissions and engine performance were investigated in a spark-ignition single cylinder engine. A decrease of most pollutant emissions was observed with both alcohols addition.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro Anselmo Neto.pdf: 964186 bytes, checksum: b3efff8fe8d4906b378dc4ae5f762c60 (MD5) Previous issue date: 2010-11-24 / Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para avaliação do nível de serviço das vias urbanas, de forma complementar ao método de classificação do Manual de Capacidade de Vias - HCM, multifaixas com adição de duas variáveis: emissão de poluentes e custo do tempo de produção perdido. Inicialmente,faz-se revisão bibliográfica sobre perda de tempo no trânsito, consequente poluição gerada e gerenciamento de demanda.Em seguida, discorre-se sobre a análise de vias e medidas de desempenho importantes para manutenção do padrão aceitável de fluidez e, também,sobre o procedimento para análise de capacidade e o cálculo do nível de serviço,usando o HCM. Considerando a importância da preservação do meio ambiente e do valor do tempo para a sociedade, no mundo moderno, propõese uma parte complementar valorizando-se as variáveis adicionadas, submetidas a métodos estatísticos, o que pode implicar num enquadramento variável de nível de serviço,isto é, uma reclassificação que constitui uma inovação da metodologia proposta. A partir de dados coletados em campo em instituições públicas e privadas, ensaiou-se esta metodologia para um dos acessos mais importantes da cidade de Vitória, que é a Ponte Darcy Castelo de Mendonça (3ª Ponte), que liga Vitória e Vila Velha e com capacidade prevista comprometida e alto custo de tempo de produção perdido. Após as análises dos resultados gerados no ensaio, corroborando com o HCM, inferiu-se que há perda de tempo de produção apenas em dois níveis - D,E, assim, decidiu-se calcular o respectivo custo e não considerá-lo estatisticamente na metodologia proposta. Já a emissão de poluentes, no caso do CO, observou-se ser relevante em todos os níveis - A,B,C,D,E, sendo aplicadas técnicas estatísticas multivariadas para proceder-se à reclassificação de 19% dos níveis calculados e julgados como prejudicados. Vale salientar que a metodologia proposta pode ser aplicada a qualquer via urbana / This paper aims to propose a methodology for assessing the level of service of urban roads, in a complementary manner to the method of Classification of the Manual of the routes Capacity - HCM, multitracks with the addition of two variables: the emission of pollutants and cost of lost production time. Initially, it is made a literature review on time loss, pollution generated by traffic and demand management. Then, we talk about the importance of track analysis and performance measures important to keep a track with an acceptable standard of fluidity, and also about the procedure for capacity analysis and the calculation of the level of service, using the HCM. Considering the importance of preserving the environment and the time value to society in the modern world, we propose a complementary part valuing the added variables, subjected to statistical methods, which may involve a background variable service level, ie, a reclassification that is an innovation of the proposed methodology. From the data collected in the field of public and private institutions, it was rehearsed this methodology for one of the most important accesses to the city of Victoria which is the Darcy Castelo de Mendonça Bridge (3ª Bridge) that links up Vitoria and Vila Velha and with compromised planned capacity and high cost of lost production time. After the analysis of the results generated in the test, corroborating with HCM, we inferred that there is loss of production time in two stages - D, E. Thus, it was decided to calculate the cost and not consider it statistically to reclassify the service level. The emission of pollutants - CO - was observed to be relevant at all levels - A, B, C, D, E, and it was applied multivaried statistical techniques to proceed the reclassification of 19% of the level calculated and judged as impaired. It is worth pointing out that the proposed methodology can be applied to any urban road

Cette thèse de doctorat, a consisté, dans une première partie, à introduire d’une part, la notion de l’analyse du cycle de vie « ACV » et celle des biocarburants. D’autre part, à présenter l’intérêt d’appliquer une ACV sur des biocarburants afin de valoriser leurs bilans énergétiques et analyser leurs impacts environnementaux face aux carburants conventionnels. Dans une deuxième partie, nous avons comparé, d’un point de vue énergétique et environnemental, 3 scénarios de production d’électricité : 2 scénarios de cogénération (turbine à vapeur et ORC) pour la production d’énergie électrique et thermique à partir de biomasse, et un scénario de cogénération par moteur diesel. Ces scénarios sont comparés à l’aide de deux méthodes orientées « analyse des dommages »: Eco-indicateur 99 (E) et IMPACT2002+Dans une troisième partie, on a abordé la valorisation du biogaz sous forme de carburant dans des moteurs "dual fuel" pour des engins agricoles dans le but de déterminer l’impact environnemental lié à l’utilisation de ce carburant alternatif au diesel par rapport aux autres biocarburants. Les méthodes Eco-indicateur 99 (E) et CML ont été utilisées ici. On a pu ainsi identifier les principaux polluants générés à chaque étape du cycle de vie de l’agrocarburant et les étapes qui ont les plus grands impacts environnementaux et on a identifié, selon nos critères et par rapport au contexte, le scénario énergétique le plus compatible avec le principe de développement durable. / This thesis has consisted in a first part to introduce, on one hand, the concept of each of: lifecycle assessment "LCA" and biofuels, on the other hand, to present the benefits of applying aLCA on biofuels to evaluate their energy balances and to analyze their environmental impactsagainst conventional fuels.In a second part, we compared, from point of view energetic and environmental, 3 scenariosof electricity production: 2 scenarios of cogeneration (steam turbine and ORC) for theproduction of electrical energy and of heat from biomass, and a scenario of cogeneration by adiesel engine, these scenarios have been compared using two damage-oriented analysismethods: Eco-indicator 99 (E) and IMPACT2002 +In a third part, we worked on the evaluation of methane as fuel in "dual fuel" engines foragricultural purpose, the aim was to determine the environmental impact associated with theuse of this alternative fuel for diesel compared to other biofuels. Methods Eco-indicator 99(E) and CML have been used here.We were able to identify the main pollutants generated at each stage of the life cycle ofbiofuel and the steps that have the greatest environmental impacts, and to identify, accordingto our criteria and to the context the energy scenario the most consistent with the principle ofsustainable development.

Cette thèse de doctorat, a consisté, dans une première partie, à introduire d’une part, la notion de l’analyse du cycle de vie « ACV » et celle des biocarburants. D’autre part, à présenter l’intérêt d’appliquer une ACV sur des biocarburants afin de valoriser leurs bilans énergétiques et analyser leurs impacts environnementaux face aux carburants conventionnels. Dans une deuxième partie, nous avons comparé, d’un point de vue énergétique et environnemental, 3 scénarios de production d’électricité : 2 scénarios de cogénération (turbine à vapeur et ORC) pour la production d’énergie électrique et thermique à partir de biomasse, et un scénario de cogénération par moteur diesel. Ces scénarios sont comparés à l’aide de deux méthodes orientées « analyse des dommages »: Eco-indicateur 99 (E) et IMPACT2002+Dans une troisième partie, on a abordé la valorisation du biogaz sous forme de carburant dans des moteurs "dual fuel" pour des engins agricoles dans le but de déterminer l’impact environnemental lié à l’utilisation de ce carburant alternatif au diesel par rapport aux autres biocarburants. Les méthodes Eco-indicateur 99 (E) et CML ont été utilisées ici. On a pu ainsi identifier les principaux polluants générés à chaque étape du cycle de vie de l’agrocarburant et les étapes qui ont les plus grands impacts environnementaux et on a identifié, selon nos critères et par rapport au contexte, le scénario énergétique le plus compatible avec le principe de développement durable. / This thesis has consisted in a first part to introduce, on one hand, the concept of each of: lifecycle assessment "LCA" and biofuels, on the other hand, to present the benefits of applying aLCA on biofuels to evaluate their energy balances and to analyze their environmental impactsagainst conventional fuels.In a second part, we compared, from point of view energetic and environmental, 3 scenariosof electricity production: 2 scenarios of cogeneration (steam turbine and ORC) for theproduction of electrical energy and of heat from biomass, and a scenario of cogeneration by adiesel engine, these scenarios have been compared using two damage-oriented analysismethods: Eco-indicator 99 (E) and IMPACT2002 +In a third part, we worked on the evaluation of methane as fuel in "dual fuel" engines foragricultural purpose, the aim was to determine the environmental impact associated with theuse of this alternative fuel for diesel compared to other biofuels. Methods Eco-indicator 99(E) and CML have been used here.We were able to identify the main pollutants generated at each stage of the life cycle ofbiofuel and the steps that have the greatest environmental impacts, and to identify, accordingto our criteria and to the context the energy scenario the most consistent with the principle ofsustainable development.