Le durcissement des normes d’émission, tout autant que l’impératif d’économie,poussent à étudier de nouveaux modes de combustion pour les moteurs. L’autoallumage decharges homogènes à basse température offre de bonnes perspectives quant au rejet de NOx,suies, et CO2. Cependant son control reste délicat, car il est extrêmement sensible à latempérature et la cinétique de l’hydrocarbure. L’assistance par plasma hors-équilibre pourraitfournir une solution. Les expériences sont menées dans une MCR avec des mélanges pauvresd’isooctane/air et un prototype d’allumeur Renault. La combustion obtenue identifiée commeSICI se déroule en deux phases: la propagation d’une flamme comprime les gaz restantjusqu’à leur autoallumage. Le réchauffement du système expérimental est intégré dans leprotocole d’exploitation, afin de quantifier l’effet SICI relativement à l’autoallumage pur.L’effet du plasma semble avant tout dépendre de l’énergie déposée, bien qu’il convergerapidement, quel que soit l’avance du déclenchement. Le comportement asymptotique à hauteénergie s’explique par la thermalisation des filaments, soulignée par comparaison avec l’effetSICI d’un arc classique. A l’inverse, le seuil minimal d’énergie nécessaire semble lié à lacapacité à générer un noyau de flamme viable, rapprochant le phénomène d’un problèmeclassique d’allumage en conditions difficiles. La propagation de la flamme détermine ledéclenchement de l’autoallumage selon une caractéristique linéaire particulièrementremarquable, car indépendante des conditions thermodynamiques du mélange. L’existenced’une flamme froide est mise en avant par des acquisitions de PLIF formaldéhyde. Lapréréaction semble accélérer la propagation du front de flamme. / Emission standards tightening as well as economical needs urge to study newcombustion modes for engines. Low-temperature homogeneous charge auto-ignition offersgood prospects for NOx, soot, and CO2 emissions. However, its control remains sharp for it isextremely influenced by temperature and fuel chemistry. Assisting non-equilibrium plasmascould provide a solution. Experiments are RCM managed with lean isooctane/air mixtures andprototype Renault ignition devise. Combustion occurs in a two steps mode known as SICI:flame propagation compresses the remaining gas to auto-ignition. The experimental settemperature rise is computed in order to measure the SICI effect compared to pure autoignition.The plasma seems to act mainly through the energy dropped, albeit its effect quicklyreaches a maximum, no matter how early it starts. This asymptomatic high energy behaviorrelies on the streamers overheating, as underlined by the look-like SICI effect from a regulararc discharge. On the contrary, minimal required energy appears to be linked to the capabilityof generating a sustainable flame kernel, making it closer to a standard ignition issue in roughconditions. Flame propagation sets auto-ignition start, according to an astonishingly linearcharacteristic not even influenced by charge’s thermodynamic conditions. Cool flame is putforward through formaldehyde PLIF imaging. Prereaction seems to enhance front propagationspeed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2013ESMA0024 |
| Date | 28 October 2013 |
| Creators | Prevost, Vivien |
| Contributors | Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, Bellenoue, Marc, Sotton, Julien |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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