Développement expérimental d'un moteur HCCI au gaz naturel

De nos jours, les moteurs à combustion interne cherchent à réduire leur consommation de combustible et doivent répondre à des normes de plus en plus strictes concernant les émissions de gaz polluants. Les moteurs HCCI, acronyme de Homogeneous Charge Compression Ignition, constituent une alternative aux moteurs Diesel et aux moteurs à essence. Comme son nom l'indique, la combustion HCCI est caractérisée par la combustion d'une charge homogène suite à son allumage spontané. Ces caractéristiques lui permettent de combiner à la fois le haut rendement propre aux moteurs Diesel et les faibles émissions d'oxydes d'azote des moteurs à essence. A l’Université catholique de Louvain, deux travaux de recherche concernant la technologie HCCI ont été réalisés ces dernières années. Suite à un de ces travaux concernant l'étude théorique d'un moteur HCCI turbochargé, l’installation d’un moteur HCCI 4 cylindres turbochargé a été effectuée dans le cadre de ce travail de fin d’études. Cette installation n’a pas pour but d’analyser avec précision la combustion HCCI mais plutôt de permettre une analyse globale des performances et un contrôle du moteur. Les objectifs de ce travail peuvent être divisés en deux étapes. La première étape consiste en la mise en place des éléments nécessaires au déroulement des expériences. Les deux tâches majeures de cette première étape sont la conception d’un banc d’essai pour le moteur et l’implémentation d’un système d’acquisition de données et de contrôle. La seconde étape porte sur l’étude du fonctionnement du moteur et de ses performances. Il est tout d’abord nécessaire d’analyser l’influence de divers paramètres, principalement la pression d’admission et la richesse, sur les performances du moteur. Ensuite, les plages d’opération, permettant de maximiser le rendement et la puissance utile, sont analysées. Des résultats encourageants ont été obtenus lors des essais et offrent de nombreuses perspectives pour des développements futurs.