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Les additifs font une différence

En élucidant l'effet des additifs au diesel sur le débit de la buse interne et la pulvérisation qu'elle émet, des chercheurs financés par l'UE ont réalisé des progrès vers un moteur à combustion interne propre.
Les additifs font une différence
La législation récente sur l'environnement a renforcé la nécessité de disposer d'additifs anticalaminants afin de conserver un moteur diesel propre et de maintenir les émissions du véhicule à un faible niveau. D'autre part, l'introduction de carburant diesel avec une teneur en soufre fortement réduite a nécessité des additifs lubrifiants, des additifs améliorant la conductivité et d'autres encore.

Le développement de l'utilisation d'additifs pour le diesel reflète la demande croissante pour ce carburant et l'évolution de la technologie des moteurs diesel. Le projet FAEFID (Characterisation of fuel additives effect on fuel injector design), financé par l'UE, a cherché à évaluer de façon systématique les effets des additifs sur les performances d'un moteur diesel.

Du fait de leur nature propriétaire et de compositions chimiques complexes, les additifs et les mécanismes par lesquels ils affectent le débit de la buse et la formation de la pulvérisation n'étaient pas bien compris. Comprendre comment les additifs améliorent la puissance du moteur est essentiel aux futurs développements concernant la conception d'injecteurs et d'additifs.

À cette fin, les chercheurs ont développé un prototype de buse et une technique innovante permettant d'effectuer des mesures de densité à l'aide de rayons X. Ce dispositif expérimental a permis une visualisation à haute vitesse du flux interne de carburant, à une résolution d'environ 15 µm.

Les chercheurs ont pu identifier les caractéristiques temporaires du débit et les ont été étudiées en détail. Ils ont en particulier obtenu des informations sur les mécanismes de décollement du tourbillon par le biais de la séparation et de la rupture de la bulle. Des mesures de densité par microtomographie ont fourni des données quantitatives sur la fraction volumique vapeur ou liquide combustible.

Si l'équipe de FAEFID a identifié des différences entre divers additifs, elle a surtout collecté suffisamment de données de validation pour les modèles de calculs de dynamique des fluides (CFD). Les chercheurs ont développé des modèles de CFD pour décrire de façon précise l'effet de certains additifs sur le débit du carburant.

Le système d'injection de carburant est au cœur du moteur diesel, et la mauvaise qualité du carburant constitue son principal ennemi. Les résultats du projet ont été décrits dans cinq articles parus dans des revues à fort impact et à comité de lecture. Ils contribueront à la protection du système d'injection de carburant grâce au développement d'une nouvelle gamme d'additifs destinés au diesel.

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Mots-clés

Additif, combustion interne, carburant diesel, FAEFID, calculs de dynamique des fluides
Numéro d'enregistrement: 198865 / Dernière mise à jour le: 2017-06-15