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    Suralimentation

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    sur 6

    Etude du comportement dun moteur Diesel suraliment par

    turbocompresseur
    Les travaux proposs sur cette installation ont pour objectif de sensibiliser aux mthodes
    mises en ouvre sur les cellules dessais et dtudier le comportement du groupe moteurturbocompresseur
    1

    Installation :

    Moteur PEUGEOT DJTED


    Diesel injection directe 4 cylindres en ligne de cylindre 2,5l
    Caractristiques nominales : 79KW 4000tr/min, 235 m.N 2200tr/min
    Systme dinjection : pompe distributrice Bosch VE683 avec rgulation de lavance et
    correcteur de dbit en fonction de la pression de suralimentation.
    Turbocompresseur : GARRETT VNT spcifique linstallation dessais. Il comporte un
    distributeur de turbine variable pouvant tre command par loprateur afin de rgler la
    pression dadmission.
    Dans sa version srie le moteur est quip dun turbocompresseur wastegate.
    Refroidisseur air admission : Effectu par un changeur air-air refroidi par un ventilateur de
    vitesse variable.
    Conditions limites dessais :
    Au cours des essais veiller toujours respecter les plages suivantes :
    Pmax
    pression cylindre maximale
    <120bar
    T4
    Temprature gaz avant turbine
    <600C
    P2
    Pression air sortie compresseur
    <1,2 bar (relative)
    Nt
    Vitesse de rotation turbo
    <160 000 tr/min
    2

    Etude de linstallation

    Les mesures effectuer par la suite concernent les grandeurs suivantes :


    Vitesse de rotation et couple moteur
    Dbits air et combustible
    Pression et temprature du circuit des gaz (admission - chappement)
    Fumes lchappement
    Pression maximale de cycle.
    Avant de dmarrer les essais :
    Faire ltude de linstallation et plus particulirement de la boucle de suralimentation. Reprer
    la position des diffrents composants et consigner les remarques ventuelles.
    Reprer la position des capteurs et leurs caractristiques
    Analyser les dispositifs de mesure
    Vrifier ltalonnage des appareils de mesure et du dynamomtre en particulier.

    Programme dessais

    3.1 Variation des conditions de suralimentation rgime fixe


    Le but de cette srie dessais est de mettre en vidence quun minimum dair est ncessaire
    pour le bon fonctionnement du moteur mais que laugmentation de la masse volumique dair
    dadmission pnalise le rendement du moteur.
    Aprs mise en conditions du moteur, on rglera le rgime et le couple. On tudiera les effets
    de variation de la pression et de la temprature dair entre moteur.
    Sans refroidisseur dair :
    Rgime tr/min
    3000
    3000
    3000
    3000

    Couple m.N
    200
    200
    200
    200

    P3 hPa
    400
    600
    800
    1000

    Avec refroidisseur dair (ventilateur au rgime maximal) :


    Rgime tr/min
    Couple m.N
    P3 hPa
    3000
    200
    600
    3000
    200
    800
    3000
    200
    1000
    Outre les conditions de fonctionnement moteur, turbocompresseur et boucle de
    suralimentation, relever le cycle de pression cylindre et le signal de leve daiguille pour
    dterminer les variations de dlai dinflammation.
    Analyser les tendances obtenues et dduire les conditions de suralimentation optimales pour
    ce point de fonctionnement.
    3.2

    Variation des caractristiques de suralimentation en fonction de la charge


    rgime constant.

    Lobjectif recherch est de sensibiliser aux variations de conditions de fonctionnement moteur


    suraliment dans le cas dun turbocompresseur gomtrie de turbine fixe et de mieux faire
    comprendre limportance de la rgulation de la fonction suralimentation.
    On relve alors dans un premier temps les performances moteur avec une turbine de section
    fixe pour diffrents points de fonctionnement suivant une iso-vitesse moteur, puis suivant des
    iso-PME. Ensuite, on fera varier la section turbine pour optimiser les performances.
    Avec refroidisseur dair (ventilateur au rgime maximal) et distributeur turbine fixe :
    Rgime tr/min
    Couple m.N
    P3 hPa
    3000
    160
    800
    3000
    120
    3000
    80
    3000
    60

    3.3

    Variation des caractristiques de suralimentation avec la vitesse PME


    constante
    Avec refroidisseur dair (ventilateur au rgime maximal) et distributeur turbine fixe :
    Rgime tr/min
    Couple m.N
    P3 hPa
    3400
    120
    800
    3000
    120
    2500
    120
    2000
    120
    Comparez les performances du groupe moteur-turbocompresseur rgime, couple et pression
    de suralimentation constante lorsque la contre-pression chappement passe de 0 500hPa.
    Pour rester P3 constante, il faut agir sur le distributeur turbine.
    Rgime
    2300
    2300

    Couple
    120
    120

    P3
    700
    700

    P5
    800
    0

    Analyse des rsultats :


    Tracer les courbes de variation des paramtres suivants :
    Pression admission moteur
    Pression maximale cylindre pendant le cycle
    Excs dair
    Consommation spcifique
    Pression chappement avant turbine
    Fumes chappement
    Placer les points sur le champ compresseur
    Tracer les courbes reprsentant les valeurs de rendement turbine et de dbit de gaz turbine en
    fonction du rapport de dtente dans la turbine
    Commentaires
    3.4

    Recherche des conditions de fonctionnement optimales dbit


    combustible constant
    Rgler la vitesse et chercher le couple maximal permis charge partielle (dbit combustible
    constant) en fonction de la pression dair en la faisant varier entre 300 et 1000hPa.
    Rgime tr/min
    2000
    2000
    2000
    2000

    P3 hPa
    300
    500
    700
    1000

    Analyser les rsultats obtenus. Expliquer pourquoi ces essais ne sont pas faits pleine charge.

    3.5

    Recherche des conditions de fonctionnement optimales temprature


    turbine constante
    Chercher le dbit combustible et le couple qui permettent de maintenir la temprature entre
    turbine constante (500C) en faisant varier la pression dair entre 300 et 1000hPa rgime
    constant.
    Rgime tr/min
    2000
    2000
    2000
    2000

    P3
    300
    500
    700
    1000

    T4 C
    450
    450
    450
    450

    Couple

    Analyser les rsultats obtenus. Expliquer pourquoi ces essais ne sont pas faits pleine charge.

    2
    4
    3

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