Abstract FR:

L'objectif de cette etude est de determiner l'influence de l'aerodynamique sur les pertes thermiques d'un moteur a allumage commande multisoupapes et de relier ces resultats avec le bilan energetique du moteur. Pour cela, nous avons mesure les transferts thermiques locaux et instantanes dans un moteur de 1,6 litres en sept emplacements de la culasse et du carter. Deux culasses differentes ont ete instrumentees de la sorte, elles nous ont permis de generer plusieurs mouvements aerodynamiques distincts (une configuration de base sans mouvement aerodynamique structure, un mouvement de swirl et deux niveaux de tumble). De plus, une acquisition de pression instantanee a ete realisee dans la meme chambre de combustion ou nous avons effectue nos mesures de transferts thermiques. Pour toutes ces configurations aerodynamiques, nos mesures ont porte sur un large eventail de points de fonctionnement (plusieurs depressions collecteur et richesses ainsi que deux vitesses de rotation moteur differentes). Les transferts thermiques locaux mesures avec combustion montrent clairement que la dispersion spatiale cycle par cycle est directement lie a la propagation de la flamme. Par ailleurs, les pertes thermiques croissent avec les mouvements aerodynamiques de swirl et de tumble. Nous avons etabli la classification suivante: ht b a s e < ht s w i r l < ht t u m b l e < ht f o r t - t u m b l e nous avons egalement observe l'influence des parametres suivants sur les transferts thermiques: _ les pertes thermiques moyennees sur le cycle decroissent presque lineairement lorsque l'avance a l'allumage est reduite. Cet effet est accentue par le mouvement de tumble. _ les pertes thermiques decroissent, de maniere considerable, lorsque la richesse est diminuee. Cette tendance est du a la presence d'air frais inutilise par la combustion qui reduit la temperature de la flamme. Le mouvement aerodynamique n'a pas d'influence sur ce phenomene. _ les pertes thermiques augmentent lorsque la depression collecteur croit. Cette relation est lineaire et l'effet est accentue par le mouvement de tumble. _ la vitesse du moteur decroit la vitesse moyenne des gaz dans la chambre. En consequence les pertes thermiques sont reduites lorsque le regime augmente. Enfin, l'influence des mouvements de swirl et de tumble sur le bilan energetique du moteur a allumage commande ont ete analyse. Notre approche basee sur sept implantations locales de capteurs de transferts thermiques montre que la generation d'un mouvement de swirl ou de tumble augmente la puissance effective et les pertes thermiques aux parois et diminue l'enthalpie echappement. De plus, la consommation de notre moteur a allumage commande augmente avec les mouvements aerodynamiques structures a faible charge et pour des melanges pauvres. Cette tendance est plus marquee avec le mouvement de tumble.