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Évaluation des émissions polluantes d'éthanol pour moteur à injection directe à allumage commandé

Simon, Guillaume (2015). Évaluation des émissions polluantes d'éthanol pour moteur à injection directe à allumage commandé. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Depuis plusieurs années, les mélanges essence-éthanol sont étudiés de manière intensive dans la littérature scientifique. Les travaux concernent essentiellement les moteurs à allumage commandé à injection de carburant dans le port d’admission. Peu d'études examinent le comportement des mélanges éthanol-essence dans le moteur à injection directe ; elles sont encore plus rares à avoir évalué ses performances avec une stratégie d'injection de charge stratifiée.

Ce travail de mémoire tente de répondre à cette question en présentant les résultats expérimentaux obtenus avec un moteur à injection directe à allumage commandé de la dernière génération où l’essence, l’E5, l’E10 et l’E20 sont testées avec des stratégies d'injection homogène et stratifiée. Ces deux stratégies sont évaluées à deux points de fonctionnement représentant de l'autoroute et de la ville. Le réglage de l’allumage et de l'injection du moteur ont été modifiés pour trouver le réglage optimal et identifier ainsi les besoins du moteur en fonction du carburant. Les données expérimentales comprennent les pressions dans le cylindre, les émissions de polluants et émissions de particules. Ce travail permet de conclure sur deux points :
• avec l’ajout d’éthanol, les émissions de particules, de CO, de THC et de NO diminuent.
• sous injection de charge stratifiée, l'éthanol permet d'atteindre des mélanges plus pauvres que l'essence.

Titre traduit

Evaluation of polluting emissions of ethanol in sparkignition engine

Résumé traduit

Ethanol-gasoline blends have been studied intensively in the literature over the years principally in port fuel injection spark ignition engine. Few studies looked at the behavior of ethanol-gasoline blends in direct-injection engine and even less evaluated its performance with a stratified charge injection strategy.

This thesis attempts to address this issue by presenting experimental results obtained with a Direct Injection Spark Ignition engine of the latest generation in which E0, E5, E10 and E20 are tested with a homogeneous and stratified injection strategies. Both strategies are evaluated at two operating points representative of highway and city cruising. The engine’s spark and injection timings were varied to find the optimum calibration and thus identifying engine timing requirements as a function of fuel. The experimental data include in-cylinder pressure, pollutant emissions and particulates emissions. The main findings are that with the addition of ethanol, emissions of particles, CO, THC and NO decrease. Furthermore ethanol achieves poorer mixtures under stratified charge injection than gasoline.

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 avec mémoire en génie mécanique". Bibliographie : pages 103-108.
Mots-clés libres: Automobiles Moteurs Injection du carburant. Éthanol (Combustible) Moteurs à explosion Gaz d'échappement Aspect de l'environnement. Polluants atmosphériques. direct, injection, stratifié, moteur à allumage commandé, émissions polluantes, charge stratifiée, particules
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Seers, Patrice
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 17 mars 2015 20:37
Dernière modification: 17 mars 2015 20:37
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1431

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