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Étude du système d'injection d'un moteur diesel à rampe d'injection commune

Boudy, Frédéric (2008). Étude du système d'injection d'un moteur diesel à rampe d'injection commune. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le document suivant porte sur l'étude du système à rampe d'injection commune des moteurs diesel. L'utilisation d'un tel système a permis d'accomplir une grande évolution pour ce type de moteur mais son fonctionnement n'est pas totalement bien compris. Le travail s'est concentré sur l'utilisation de la simulation numérique sous AMESim.

Le premier axe visait à examiner un système à rampe d'injection commune en injection simple. La suite du travail s'est concentrée sur l'étude de l'influence des propriétés du carburant en relation avec l'arrivé du biodiesel sur le marché. Dans ce cas, les carburants mis en oeuvre correspondaient à du diesel dont une seule propriété avait été modifiée avec des valeurs représentatives du biodiesel. Ceci a permis d'examiner la manière dont le biodiesel pouvait influencer l'injection. Enfin, une stratégie d'injection triple a été utilisée afin d'effectuer des comparaisons avec l'injection simple.

Tout ceci a permis de découvrir que le système à rampe d'injection commune est perturbé par un phénomène d'onde de pression qui se met en place dans les conduites d'alimentation des injecteurs. Néanmoins, l'utilisation de pressions d'injection plus élevées permet de limiter le phénomène. Si l'onde de pression est importante, le débit des injecteurs est diminué. Les propriétés qui permettent d'obtenir un certain contrôle sur le phénomène sont la viscosité et la masse volumique du carburant. L'injection multiple quant à elle amplifie le phénomène. Dans le cadre de la stratégie employée, les fluctuations créées par l'onde de pression diminuent la post-injection. Nous recommandons de limiter ce phénomène afin de conserver une certaine précision d'injection. Dans ce but. l'utilisation de conduites courtes entre la rampe et les injecteurs est nécessaire. La haute pression doit également être maintenue, car son augmentation permet d'atténuer l'amplitude de l'onde. Pour ce qui est de l'injection multiple, des résultats expérimentaux seraient nécessaires afin de corroborer les résultats trouvés dans le cas de l'injection triple. Des stratégies à cinq impulsions pourraient être utilisées comme c'est actuellement le cas dans l'industrie automobile.

Titre traduit

Injection system study's of common rail diesel engine

Résumé traduit

The following thesis presents the study of a common rail diesel injection System and the influence of the fuel properties on the injection process. Common rail diesel injection System is gaining in popularity because of the flexibility it is offering with respect to injection strategy. The work presented herein is carried out with computer simulation under AMESim.

First of all, the work concentrates on the analysis of a common rail System using a simple injection strategy. Secondly, the effect of the fuel properties associated to conventional diesel fuel and biodiesel is then studied. More specifically the fuel properties are modified individually to examine the influence on the injection process. Finally, the effect of a multiple injection strategy (triple injection) is considered and is compared to a simple injection process.

This study revealed that the common rail injection System is disrupted by a pressure wave in the injector's feeding pipe. Nevertheless, the high pressure currently used bas a beneficial effect to reduce the influence of the pressure wave. The presence of a pressure wave decreases the mass flow rate of the injector and therefore reduces the total mass injected. Viscosity and density influence favorably the pressure wave by decreasing its amplitude. However, a triple injection strategy used in a common-rail diesel engine increases the intensity of the pressure wave and influences the mass flow rate of the post-injection.

One way to reduce the influence of the pressure wave for a simple injection strategy or a triple injection strategy is to use shorter pipes between the injectors and the rail. Moreover, increasing the injection pressure is also recommended. Experimental results could confirm the results presented in this thesis concerning the multiple injection strategy. It would be interesting to test a 5 injections strategy as they are implemented in the automotive industry.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr : f. [174]-178.
Mots-clés libres: AMESim, biodiesel, carburant, commun, diesel, injecteur, injection, injection multiple, modele, moteur, multiple, onde, pression, propriete, rampe, simple, simulation, systeme
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Seers, Patrice
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 05 août 2010 12:47
Dernière modification: 02 déc. 2016 22:05
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/118

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