Résumé -Modélisation 3D du mélange, de l'allumage et de la combustion dans les moteurs à essence fortement stratifiés -Le présent article décrit les développements récents réalisés à l'IFP sur la modélisation 3D de la combustion dans les moteurs à allumage commandé (SI, spark ignition). Ces développements ont permis d'obtenir le modèle ECFM (extended coherent flame model) qui constitue une extension du modèle de flammes cohérentes CFM (coherent flame model), particulièrement adaptée à la simulation de la combustion dans les moteurs à allumage commandé et à injection directe (DI-SI). L'idée principale de cette extension consiste à décrire localement la richesse, la composition (incluant les gaz résiduels) et la température des gaz frais. Une généralisation de ce modèle à des carburants multicomposants est ensuite proposée. L'effet des fluctuations à petites échelles est intégré dans le modèle ECFM à travers une combinaison d'un modèle de variance/dissipation scalaire et d'une méthode de densité de probabilité présumée. Le modèle d'allumage AKTIM, développé pour modéliser l'initiation de la combustion à la bougie, a été amélioré afin de prendre en compte le plissement du noyau de flamme par la turbulence. Nous montrons sur un cas moteur de principe que cet effet est primordial dans des cas très turbulents. Finalement, un modèle de prédiction du cliquetis dans les moteurs SI est brièvement décrit. Ces développements sont ensuite validés sur deux configurations moteur : un moteur transparent pour lequel des mesures LIF (laser induced fluorescence) sont disponibles et un moteur à injection directe d'essence Mitsubishi qui a permis d'effectuer des validations globales.
Abstract -3D Modeling of Mixing, Ignition and Combustion Phenomena in Highly Stratified Gasoline Engines -The present paper describes recent developments realised at IFP on the 3D modeling of combustion in spark ignition engines. They consist in improvements made to the classical coherent flame model (CFM) to yield the extended coherent flame model (ECFM), specifically adapted to simulating the combustion process in direct injection-spark ignition (DI-SI) engines. The principal idea of this extension consists in describing locally the fuel/air (F/A) equivalence ratio in fresh gases
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