Spar ignition engine ( Gasoline / Otto engine)

• Etincelle nécessaire à l’allumage
• Limite entre 80 et 150 bar

Constant volume addition cycle (Otto - Beau de Rochas)

SI avec tau, phi , eta

On veut : (sur de ça? c’est l’inverse vu le tableau) on veut augmenter tau ⇒ eta = 1 - (1/tau) et diminuer phi car dans l’exposant de tau phi joue un role.

• diminuer Tau
• augmenter phi

→ Efficiency proche de 0.5 (thermo ici pas sur)

Les contraintes :

• auto - ignition à haut tau (moto) → auto-ignition
• problème de propagation de flamme avec des petits phi → Flamme

Remarques

• Si on augmente trop Tau , on diminue la répartition des effets thermiques → le moteur peut fondre
• On peut changer la composition des carburants pour diminuer le phénomène de répartition et donc augmenter le Tau
• Propagation de Flamme obligatoire → on a besoin d’un phi proche de 1 pour l’ $O_2$

Fraction of the fuel energy at full load :

(pour des moteurs small)

→ il reste beaucoup d’énergie à l’exhaust, on veut l’utiliser → on doit calculer $\epsilon_E$

Type de moteur pour diminuer [e_P](<https://martinrampanelli.notion.site/e_P-8826d1c896744b13992b4b7a42fb390d>) :

• Injection directe : moins de surface de parois par rapport à l’injection indirecte
• Charge stratifiée : à faible charge, on concentre le fuel près de la bougie pour obtenir une richesse locale qui soit suffisamment élevée pour assurer la combustion. La combustion est donc concentrée loin des parois et limite le transfert de chaleur

Fuel et [SI](<https://martinrampanelli.notion.site/SI-49ec441c3ea940baba16a18c3f37bf0d>) :

• les SI on donc besoin d’un bon mélange air/essence pour avoir une très bonne combustion des vapeurs. L’essence se vaporise facilement mais est très résistante à l’auto-ignition.
• Besoin d’une bonne résistance à l’auto-ignition pour éviter le knocking
• On veut un grand nombre d’octane → min RON = 95

On est pas homogène : stratifié

Le mélange n’a pas la même richesse partout dans le cylindre : on a différent phi en fonction d’où on se trouve dans le cylindre. Plus on se trouve loin du centre de la flamme, plus on a un phi proche de 0. On peut avoir une stratification sans homogénéité (des endroits avec phi > 1) mais le but est d’avoir un phi moyen équivalent à 1.

• On remplit le reste du cylindre avec de l’air, et on remplit en fonction de la pédale d’accélération
  • La raison d’avoir un phi < 1 : pour le post-traitement après la combustion
  • C’est un des types de combustion dans le moteur à compression homogène
• Mélange pauvre phi = 0.3 HCCI
  • Idée de stratification avec phi = 1 et un mélange injecté proche de la turbulence car plus facile d’igniguer le mélange même avec un phi = 0 plus loin, qu’un phi = 0.3 homogène.

→ Voir HCCI

Pourquoi ?

On ne veut pas créer du NOX : 2 conditions pour le créer :

• Avoir un phi très faible et une haute température

• Stratification : comme on est en homogène, on évite la suie grâce à phi < 1

(Attention à bien limiter la température)

• La zone LTC : Low Temperature Combustion : zone à faible température pour éviter le NOX, mais pour tout de même brûler

Trade off car un petit phi et une température élevée améliore l’éfficacité

Ratage d’allumage :

• Pour que l’étincelle engendre une flamme qui se propage, il faut que le flux de chaleur dégagé par la combustion soit plus grand que le flux conductif à la périphérie. Il y a donc une taille critique du noyau d’ignition. Il faut :
  • une densité d’énergie suffisance (Tf que doit atteindre le noyau d’allumage
  • Une quantité d’énergie suffisante (diamètre critique)

Influence :