Moteur Diesel à Deux Temps – Solution prometteuse pour Réduire les émissions de CO2

Les moteurs à Deux temps ont longtemps abandonné le marché automobile en raison de graves inconvénients. Malheureusement, la comparaison avec les performances des moteurs à quatre temps n’était pas favorable aux moteurs à deux temps. Néanmoins, les besoins d’un moteur plus compact avec un meilleur rapport masse/taille par rapport à la puissance ont motivé les efforts de recherche au début des années 90. Malheureusement, ces efforts n’ont pas abouti à un succès commercial et les constructeurs automobiles ont conservé l’architecture de moteur à quatre temps comme architecture de base.

Cependant, le moteur à deux temps est un concept très favorable à la réduction des effectifs et à la réduction des coûts en réduisant le nombre de cylindres sans pénalités NVH. Tout cela ajouté à la maturité des calculs CFD et à la disponibilité d’électronique haute puissance pour le contrôle et l’injection de carburant a incité la division recherche de Renault à se pencher de plus près sur son architecture.

L’étude porte sur un moteur diesel à deux cylindres basé sur un moteur à soupapes à deux temps. L’admission d’air et les gaz d’échappement se font par quatre soupapes par cylindre; l’injection de carburant se fait par une buse à dix trous à 1800 bars de pression. La société Delphi, partenaire du projet, a fourni le système d’injection.

La cylindrée du moteur est de 730 cm3 et le moteur est conçu pour une gamme de puissance d’environ 35-50 kW et une gamme de couple de 110 à 145 N.m.

La conception du balayage a été réalisée à l’aide d’une simulation 3D basée sur les meilleurs outils de simulation 3D disponibles. Plus de 250 calculs ont été effectués pour déterminer la meilleure conception de la culasse atteignant l’objectif de performances de balayage. A l’issue de cette étape, le meilleur compromis a été déterminé entre la masse de gaz frais et la masse de gaz brûlé dans le cylindre en respectant les critères de combustion et d’efficacité du moteur.

Le système de suralimentation de l’air a été conçu en coopération entre les partenaires Renault, Le Moteur Moderne et l’Université de Technologie de Prague.

Les essais et l’optimisation de l’injection et de la combustion ont été effectués sur un moteur monocylindre à la CMT, Université de Valence, partenaire du projet. L’ensemble des paramètres a été exploré et optimisé pour atteindre le meilleur compromis entre l’efficacité de la combustion et l’objectif d’émissions polluantes pour atteindre les normes EURO 6.

Enfin, l’optimisation du moteur, y compris le système de boucle d’air, le calibrage et le contrôle est planifiée en 2012 et se fera chez IFPEN, partenaire du projet.

Les objectifs, le processus de conception, la percée technique majeure ainsi que ses résultats détaillés seront présentés dans cet article.

Le projet est soutenu par un financement de la Communauté européenne dans une plateforme intégrée puissante.

Acronyme du projet: POWERFUL

Titre complet du projet: Groupe motopropulseur pour les futurs véhicules légers

Accord de subvention no.: 234032