MODELISATION DES PERFORMANCES DE LA SEGMENTATION DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
No Thumbnail Available
Date
2017
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La présente thèse traite la lubrification du moteur à combustion interne et particulièrement le
contact segment chemise. En partant de la connaissance de ce système, ainsi que les différents
paramètres et phénomènes physiques agissant sur son comportement, une analyse a été menée afin
de déterminer les paramètres optimaux de la texturation des surfaces, et leurs rôles dans la
lubrification de ce compartiment.
Les cylindres du moteur thermique sont lubrifiés par projection d’huile à partir du carter, le rôle
des segments est de contrôler la quantité du lubrifiant qui s’applique sur ces parois. Cette lubrification
doit être maîtrisée afin de pouvoir maitriser les pertes par frottement qui ont un impact direct sur le
rendement moteur, les émissions de gaz à effet de serre et la consommation d’huile.
La géométrie des surfaces en contact joue un rôle très important sur les pertes par frottement.
L’utilisation des surfaces texturées peut avoir des effets positifs sur les performances de ce triplet.
Cependant, une mauvaise distribution ou un dimensionnement inadapté des textures peuvent
conduire à des pertes de performance conséquente et non à des gains.
Dans ce travail, une modélisation du phénomène de lubrification du contact segment-chemise a
été présentée, et cela en se focalisant sur le comportement de l’huile sur plusieurs topographies de
surface, dans le but de mieux comprendre l’influence et l’action de la texturation sur le film lubrifiant.
Un travail a été réalisé à partir d’une équation de la dynamique des fluides dite équation de Reynolds,
un modèle analytique unidimensionnel a été proposé pour décrire la rhéologie particulière du triplet.
Ensuite, un code de calcul avec un paramétrage très varié basé sur la méthode numérique multigrille
a été développé et appliqué sur des contacts ayant différentes texturations de surfaces, avec la
possibilité de spécifier la fonction de distribution de la surface, de sorte que la morphologie de celle ci peut être changée numériquement, afin de donner une indication sur les textures proposées si elles
seront efficaces ou non pour prévoir le frottement. Enfin, une analyse des résultats numériques est
présentée afin d’évaluer l’influence de la texturation sur le frottement, la charge, la pression et
l’épaisseur du film d’huile, ainsi que de déterminer les grandeurs optimales de la texturation (angle,
profondeur et la largeur des stries).