Etude de la combustion d’un biocarburant innovant dans les moteurs à combustion interne de véhicules

par Lyes Tarabet

Thèse de doctorat en Science pour l’Ingénieur, Energetique

Sous la direction de Mohand Tazerout.

Soutenue en 2012

à Nantes .


  • Résumé

    L’utilisation des huiles végétales, qui ne sont destinées à la consommation humaine ou animale, comme carburant pour les moteurs Diesel apparaît comme une solution intéressante pour faire face à la raréfaction des énergies fossiles et au réchauffement climatique provoqué par les émissions de gaz à effet de serre. La caractérisation physico-chimique de l’huile d’eucalyptus a montré qu’elle ne peut pas être utilisée directement à l’état pure sur moteur vue sa viscosité élevée et sa mauvaise volatilité. La conversion de cette huile en biodiesel par une réaction chimique de transestérification a permis de rendre ses caractéristiques voisines de celles du gazole et conformes aux normes américaine (ASTM D6751) ou européenne (EN 14214). Une campagne d’essais a été effectuée sur un moteur diesel monocylindre pour l’étude des performances, des émissions et de la combustion du biodiesel préparé et de ses mélanges formulés avec le gazole. Les résultats obtenus ont montré que les biocarburants donnent de performances comparables à celles du gazole avec une réduction significative des émissions d’hydrocarbures, de monoxyde de carbone et de suies à fortes charges du moteur. Un modèle thermodynamique à une zone a été développé pour prédire la pression cylindre et les performances énergétiques (puissance effective, rendement thermique et consommation spécifique de carburant). La confrontation des résultats de simulation à ceux de l’expérimentation a montré une bonne concordance avec une moyenne des erreurs moins de 3%.

  • Titre traduit

    Combustion study of a novel biofuel in internal combustion engine of vehicles


  • Résumé

    The use of vegetable oils, which are not intended for human or animal consumption, as fuel for diesel engines seems to be an interesting solution to undertake the fossil fuels depletion and the global warming caused by the greenhouse gases emissions. The physicochemical characterization of the pure eucalyptus oil shows that it can not fuelling directly the diesel engine due to its high viscosity and poor volatility. Converting this oil into biodiesel by chemical reaction transesterification has to make its characteristics close to those of diesel fuel and in agreement with American standards (ASTM D6751) and European standrads(EN 14214). A single cylinder diesel engine is used to test eucalyptus biodiesel and its blends with diesel fuel. The engine combustion parameters, performances and exhaust emissions are evaluated. Results show that neat eucalyptus biodiesel and its blends present significant improvements of carbon monoxide, unburned hydrocarbon, and particulates emissions especially at high loads with equivalent performances to those of diesel fuel. A thermodynamic model, based on a single zone combustion model, is developed to predict the cylinder pressure and the engine performances. The predicted results are validated by the experimental ones. A good agreement with experimental results is noted with average errors less than 3%.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 133-138

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