Le plus rapide est la flamme, le mieux c’est !

Mais si on brûle trop vite, on brûle à l’inlet , et donc il y a beaucoup de pertes. La chaleur va se transférer aux parois du cylindre au lieu du piston → limite de fonctionnement.

Vitesse de flamme avec SI :

• max 0.4 m/s pour un phi = 1 (limite 0.55 < phi < 2.5) en laminaire on est à 1.45 en turbulent

Facteur d’influcence :

• richesse (max un peu après phi = 1)
• composition du carburant (voir viscosité)
• Turbulence : augment la surface du front de flamme (augment de 1 ordre de grandeur ? )
• Température et pression : Si T° plus importante, plus de radicaux sont déjà présents et donc propagation plus rapide. Donc l’EGR influe sur la vitesse car diminue la température à l’intérieur du cylindre.

Pourquoi travailler à phi ~1 ?

• Plusieurs zones interessantes d’un point de vue polluants (0.65 et 1)
• D’un point de vue puissance → 1
  • imep max pour phi~1.1, mais au prix d’une forte surconsommation pour un faible gain de puissance
  • eta_combustion max pour phi ~0.85, mais forte perte de puissance pour un faible gain en rendement
• phi > 0.6 pour permettre une vitesse de flamme suffisante et donc assurer une bonne propagation

Taille du front de flamme :

On considère un cylindre. La taille de la flamme dépend de la forme / diamètre, longueur du cylindre.

→ le fluide coule dans le tube

Ignition sur la droite

Lorsqu’on ferme le tuyaux, on aura 2 forces. La 1ère créée par la combustion du mélange fuel/air pour une flamme qui va pousser notre piston. La 2ème créée par les gas d’échappement “ enfermés” dans le tuyau, qui vont bruler dû à la pression qu’ils subissent. Le piston est en fait le front de flamme.

→ On atteint alors un effet sonic : les gas d’échappement provoquent un accélération du front de flamme et donc une force.

Pourquoi le front de flamme n’est il pas identique à chaque cycle ?

On observe que le front de flamme est différent entre chaque allumage du mix air/fuel. C’est dû au fait que parfois, le mélange n’est pas le même. Aussi le mélange brûle différemment à chaque fois. Les propriétés du fuel peuvent varier en fonction du mélange injecté.

et le EGR la dilution du mélange par les gas d’échappement peut freiner la Flamme

Comment jouer sur le front de flamme turbulent :

• Changer le taille du cylindre (Bore)
• La vitesse du flux, déterminée par la vitesse du moteur : plus on va vite, plus on pousse plus sur le cylindre

Que veut-on réellement ?

→ Turbulent car :

• On a pas spécialement besoin d’un mélange parfait
• Si turbulence, la vitesse du front de flamme est plus rapide, et on a besoin de ça à haut régime

Flamme dans le cycle de Otto :

• On a une vitesse de flamme presque infinie, et on a le meilleur taux de compression.