Letteratura scientifica selezionata sul tema "Filtres à carburant"

Les véhicules diesel ont un rendement énergétique plus élevé, mais ils produisent davantage de particules que les moteurs à essence ordinaires. Il existe deux moyens efficaces de réduire considérablement les émissions de particules du moteur diesel : le filtre à particules, et l’utilisation de biodiesel. En effet, la composition du carburant a un impact direct sur la combustion, et donc sur les émissions de polluants. Une teneur élevée en biodiesel permet de réduire le nombre de particules produites. Plus la quantité de biodiesel dans le carburant mélangé est importante, moins des particules sont émises. Lorsque les technologies de filtre et de biodiesel sont combinées, les émissions de particules sont quasi-inexistantes.

La qualité de l'air est en plein cœur des préoccupations des populations en termes de santé et d'environnement. Le trafic automobile est une des principales sources d'émission de polluants d'origine anthropique. Pour diminuer l'impact sanitaire et environnemental, différentes réglementations ont été mises en place (norme Euro, incorporation de biocarburant…). Les constructeurs ont donc développé différentes stratégies de post-traitement et notamment le filtre à particule. Cependant ce filtre va progressivement s'obstruer, il est alors nécessaire de le nettoyer par la combustion des suies : c’est la phase de régénération. Notre travail a donc consisté à développer un outil biologique capable d'évaluer en cycle réglementaire (NEDC) l'impact biologique d'émissions Diesel et notamment l'impact de la phase de régénération mais également de l'incorporation d'un biocarburant. Nos expériences réalisées sur des émissions issues d'un carburant homologué et d'un biocarburant en présence ou non d'une phase de régénération n'ont pas permis d'observer de différences d'émissions au niveau des polluants réglementés et non réglementés. Cependant le profil de réponse biologique varie en fonction du carburant utilisé et en présence ou non d'une phase de régénération d'un filtre à particules. Le carburant homologué induit un impact toxique limité tandis que le carburant alternatif induit un impact oxydant modéré. La présence d'une phase de régénération ne modifie pas le profil de réponse avec le carburant homologué tandis qu'avec le carburant alternatif nous avons observé un stress oxydant majeur ainsi qu'une perte de viabilité. In vivo, avec le carburant alternatif en présence ou non d'une phase de régénération les défenses anti-oxydantes ont permis de compenser les agressions, il n'a pas été observé de différence de réponses en présence ou non d'une phase de régénération. En conclusion, nous avons développé un outil discriminant capable d'évaluer l'impact biologique des émissions à l'échappement en cycle réglementaire. Nos résultats montrent que la seule mesure des polluants réglementés ne permet pas d'appréhender pleinement l'impact sanitaire des atmosphères complexes
The quality of air is right in the centre of population concerns in terms of health and environment. Motorized traffic is one of the main production sources of anthropogenic origin of atmospheric pollution. To reduce health and environmental impact different regulations were set up (Euro norms, biodiesel blending). To answer these norms the constructors developed different strategies and notably some post-treatment systems among which we can name the Diesel particle filter. However this filter is progressively going to become obstructed, it is necessary to clean it by the soot combustion : it's the regeneration. Therefore, our work consisted in developing a biological tool for assessing in regulation cycle (NEDC) the toxicological impact of Diesel and particularly the impact of regeneration but also the of a biodiesel. Our experiments accomplished on Diesel exhaust of an approved Diesel and a biodiesel in presence with or without regeneration did not allow to notice difference of the pollutant level : regulated and not regulated pollutants. However the biological answer varies according to used Diesel and with or without regeneration of Diesel particulate filter. Approved Diesel exhausts induce a restricted toxic impact while biodiesel leads to a moderate oxidative stress. The presence of regeneration does not change the answer with approved combustible while biodiesel we noticed a major oxidative stress as well as a loss of viability. In vivo, with biodiesel in presence or not of regeneration anti-oxidizing defences allowed to compensate attacks, it was not noticed difference of answers in presence or not of regeneration. To conclude, we developed a discriminating tool able of assessing the biological impact of Diesel exhaust in regulation cycle. Our results show that the only one measure of regulated pollutants do not allow to understand completely the health impact of complex atmosphere

Les systèmes de régulation des turbomoteurs actuels sont basés sur des architectures complexes que les constructeurs tendent à rendre plus modulaires avec des technologies plus économiques tout en garantissant un niveau de fiabilité supérieur ou égal. Dans ce contexte, la surveillance du circuit carburant, qui a pour but de déceler les dysfonctionnements des composants hydrauliques critiques, permet de réduire le coût de maintenance, d'améliorer le niveau de maintenabilité et d'assurer la disponibilité des turbomoteurs. La présente étude porte sur l'élaboration de méthodes de diagnostic performantes et robustes permettant la détection et la localisation des défauts impactant les fonctions hydrauliques primaires du circuit carburant. Des méthodes existantes de génération de résidus à base de modèles non linéaires sont présentées et appliquées au cas du circuit carburant. L'approche analytique pour le découplage, combinée avec des filtres de Kalman étendus, permet la structuration des résidus pour assurer la localisation des défauts. Une nouvelle approche basée sur la théorie de platitude différentielle est proposée pour le diagnostic de défauts des systèmes non linéaires avec une application au cas du circuit carburant. Les différentiateurs à modes glissants sont utilisés pour l'estimation des dérivées de signaux nécessaires à l'application de certaines méthodes de génération de résidus. Des simulations numériques illustrent la pertinence des résultats obtenus. Une application expérimentale est présentée en utilisant un jeu de données réelles issues d'un banc d'essais partiel et fournies par la société Turbomeca du groupe SAFRAN
The current gas turbine regulation systems are based on complex architectures that manufacturers tend to make more modular with more cost effective technologies while ensuring a greater or equal level of reliability. In this context, the fuel system health monitoring, which aims to identify critical hydraulic components dysfunction, allows to reduce maintenance costs, to improve maintainability level and to ensure gas turbine availability. The present study focuses on the development of performant and robust diagnosis methods for the detection and isolation of faults affecting primary fuel system hydraulic functions. Existing nonlinear model based residual generation methods are presented and applied to the fuel system. The analytical approach for decoupling, combined with extended Kalman filters, helps fault isolation by generating residual structures. A new approach based on differential flatness theory is proposed for nonlinear systems fault diagnosis with an application to the fuel system. Sliding mode differentiators are used to estimate derived signals that are necessary for the application of some residual generation methods. Numerical simulations illustrate the efficiency of obtained results. An experimental application is presented using a real data set from a partial test bench provided by Turbomeca company of the SAFRAN group

Les gazoles, carburant automobile préféré des français, sont « additivés » afin de permettre leur utilisation en hiver. Les n-paraffines présentes dans ces gazoles cristallisent en effet à basse température. Ces cristaux peuvent alors entraîner le colmatage des filtres protecteurs situés en amont du moteur. Des polymères à base d'éthylène, notamment les copolymères éthylène-acétate de vinyle (EVA), sont utilisés pour abaisser la température à laquelle les problématiques de filtration adviennent. Un nouveau procédé de copolymérisation radicalaire d'éthylène et d'acétate de vinyle, à plus basse pression et à plus basse température, que le procédé industriel actuel, a été développé au cours de cette thèse. Une grande variété d'EVA a ainsi été obtenue. Ils présentent des caractéristiques structurelles et une efficacité, pour le traitement des gazoles, similaires aux EVA commerciaux. Ce procédé a, par ailleurs, permis la synthèse d'autres co- et terpolymères de l'éthylène variant par la nature des comonomères polaires utilisés ou par l'architecture. Des modèles de copolymères EVA ont été également synthétisés par métathèse. La grande diversité d'additifs polymères à disposition combinée à des techniques d'analyse thermique et de diffusion des rayons X mises en oeuvre au plus proche de l'application (en particulier dans le gazole), ont permis de mieux appréhender leur mode d'action sur la cristallisation des n-paraffines. Les spécificités structurelles, des polymères, conditionnant leur efficacité pour le traitement de la tenue à froid des gazoles ont également pu être établies
The additivation of diesel fuels allows operating engines at low temperatures without filter blocking and thus fulfilling legal requirements. Ethylene based copolymers such as ethylene-vinyl acetate copolymers, made by free radical polymerization at high pressure (above 2000 bars) and high temperature (above 200 °C) are frequently used as middle distillate cold flow improvers (MDFI). A new free radical copolymerization process of ethylene and vinyl acetate in organic solvent media has been developed. This process gives access to polymers close to commercial MDFI additives under tremendous less drastic conditions (under 250 bars of ethylene and 70 °C). Thanks to this process, a wide diversity (variation of the nature of the polar unit, of polymer architecture…) of ethylene based polymers was obtained. Moreover, EVA model copolymers have been synthesized by metathesis. Thanks to these numerous and diverse ethylene based polymers combined with thermal analysis and X-ray scattering studies a better understanding of the operating mode of these additives in a diesel fuel has been achieved. The structural characteristics of the polymers enabling their effectiveness as diesel fuel cold flow improvers have also been established

La réduction des émissions polluantes des turboréacteurs nécessite une plus grande maîtrise du dimensionnement du système d’injection du mélange air-carburant au sein de la chambre de combustion.L’objectif de la thèse est d’améliorer la compréhension de la dynamique des écoulements swirlés, rencontrés dans les chambres aéronautiques. La simulation aux grandes échelles, qui exploite les super-calculateurs les plus puissants, est devenue un outil d’analyse incontournable. Cependant, la taille des simulations et le volume de données générées rendent difficile l’extraction des phénomènes à grande échelle. A cette fin, de nouvelles méthodes de post-traitement parallèles qui permettent d’accéder à l’évolution temporelle des structures tourbillonnaires dans des géométries complexes sont proposées.Ces méthodes sont appliquées à l’étude de la dynamique de flammes swirlées diphasiques dans lesquelles les structures cohérentes interagissent avec la zone réactive et le brouillard de gouttes
The reduction of pollutant emissions of aeronautical devices requires to optimize the design of the injection systems in the combustion chamber. The objective of this work is to improve the understandingof the flow dynamics in swirl stabilized burners. Large Eddy Simulation has become a major tool for the analysis of such flows. The steady increase in computational power enables to perform high-fidelity simulations, that generates a large amount of data, making it difficult to extract relevant information regarding the large scale phenomena. To this aim, massively parallel post-processing methods, suited for complex geometries, were developed in order to extract large-scale structures in turbulent flows. These methods were applied to simulations of spray flames in swirl burners, to get a better insight of how the large scale structures interact with the flame topology and the spray dynamics

Ce travail a pour objectif de décrire le véhicule automobile d'un point de vue énergétique dans le but de proposer une solution technologique innovante permettant d'améliorer la consommation à froid d'un véhicule en optimisant la répartition de ses flux d'énergie. L'étude de la répartition de l'énergie dans le véhicule lors d'un fonctionnement à froid met en évidence les principaux facteurs de surconsommation. Cette analyse montre la forte influence de la température d'huile moteur. Sur la base de cette constatation un banc d'essais spécifique démontre le fort potentiel d'une réduction de la consommation à froid par préchauffage de ce fluide. L'état de l'art des systèmes d'optimisation des flux énergétiques associé à une modélisation du véhicule permet de cibler une solution technologique permettant la mise en place du concept de préchauffage. Le dimensionnement de cette solution aboutit à l'implantation d'un prototype sur véhicule et à la validation des gains de consommation à froid
With the increasing fuel prices and the increasing greenhouse gases, fuel consumption is become an essential criterion in car design. The purpose of this work is to describe a vehicle from an energetic point of view and to reduce the fuel consumption during cold start. The first part of the document analyzes the vehicle life situations, describes the vehicle energetic fluxes and shows the main influence of oil temperature during cold start on fuel consumption. In the second part this main influence is shown with a serie of tests on a test bench. In the third part a model is build which can simulate the engine temperature rise and its fuel consumption during this phase. In a fourth part this model is used to evaluate the efficacity of different technologic solutions. The most promising one is further studied and dimensioned to be tested on vehicle