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Auteur(s)
-
Jean-Louis FROMENT : Ingénieur-conseil - Consultant - Professeur associé à l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs (ENSPM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le moteur Diesel est reconnu pour présenter l’un des meilleurs rendements énergétiques avec une remarquable flexibilité d’utilisation. Ses performances, qu’il s’agisse de sa puissance, de son rendement ou de ses émissions de polluants, sont particulièrement sensibles à la qualité de la combustion. Celle-ci est essentiellement liée au choix du système de combustion, à la forme de la chambre ou préchambre de combustion ainsi qu’à la façon dont le combustible y est introduit.
Diverses solutions ont été utilisées avec plus ou moins de réussite. Les choix techniques ont, dans le passé, été principalement dictés par le souci de réaliser la combustion le plus simplement possible en utilisant des moyens d’injection peu sophistiqués pour des raisons économiques.
Depuis quelques années, le besoin de solutions performantes et dépolluées force l’orientation vers des solutions techniques plus évoluées. Les objectifs peuvent être atteints par la combinaison de l’injection et de la chambre de combustion qui permet de maîtriser avec précision le mélange du combustible à l’air contenu dans la chambre de combustion.
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Contrôle de la combustion
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5. Évolution des moteurs Diesel
5.1 Tendance générale
L’évolution générale des moteurs Diesel est surtout orientée vers :
-
le respect de l’environnement par la réduction drastique des émissions de polluants (NO x , CO, HC, particules) et de bruit ;
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la sauvegarde de l’énergie par la réduction des consommations au titre de l’économie et pour l’environnement (effet de serre du CO2) ;
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la facilité d’exploitation par la simplicité d’utilisation et d’entretien (procédure de démarrage allégée, agrément d’utilisation dans le cas des régimes et charges très variables, etc.) ;
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la réduction des coûts de production par des simplifications qui doivent compenser les ajouts technologiques générés par les orientations précitées ;
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l’augmentation de la longévité et de la fiabilité afin d’assurer une bonne qualité du service et de réduire les coûts d’exploitation.
Sans citer les progrès techniques hors du domaine de l’injection ou de la combustion et sans être exhaustif, on peut illustrer l’évolution des moteurs par les orientations techniques les plus marquées :
-
forte tendance vers la combustion en injection directe, qui était jusque-là réservée aux moteurs dont le régime maximal dépassait rarement 3 000 tr/min. Cette limite est largement franchie avec les moteurs d’automobiles à près de 5 000 tr/min ;
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évolution de la configuration des chambres de combustion et des injecteurs pour supporter le report de combustion plus tard dans la détente en vue de la réduction des émissions d’oxydes d’azote ;
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changements technologiques des équipements d’injection pour fournir des lois d’introduction du combustible permettant...
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