Cfd Aided Development of a Si-Di Engine

Resume — Aide au developpement d’un moteur a injection directe d’essence par modelisation 3D— Depuis quelques annees, l’injection directe d’essence apparait comme l’une des voies d’investigation les plus performantes pour ameliorer le rendement des moteurs a allumage commande. Cependant, cette technologie est, actuellement, plutot reservee aux moteurs de cylindree assez importante, et les travaux de R&D presentes dans la litterature font surtout etat de developpement pour des moteurs d’alesage superieur a 80 mm. En ce qui concerne les petits moteurs (alesage inferieur a 75 mm), implanter un injecteur dans une culasse deja largement encombree, avec un fort potentiel de combustion en melange tres pauvre stratifie, tout en maintenant de bonnes performances moteur et un circuit de refroidissement bien dimensionne, constitue un veritable defi. Pour un tel moteur, l’Institut francais du petrole (IFP) developpe une solution a 3 soupapes par cylindre (NSDI-3), basee sur un concept narrow-spacing. Une chambre a donc ete dessinee avec une culasse comprenant une bougie et un injecteur proches l’un de l’autre, et un piston a bol devant permettre de conserver le carburant au voisinage de la bougie au moment du declenchement de la combustion. Cet article decrit la contribution de la modelisation 3D au developpement de ce moteur, depuis les travaux effectues tout au debut de l’etude pendant la phase de conception au Bureau d’etudes, jusqu’a ceux realises pendant la phase de mise au point du moteur prototype au banc d’essais moteur, afin d’aider a la comprehension de son fonctionnement et proposer des ameliorations de forme de chambre. Mots-cles : CFD, modelisation, developpement moteur, injection directe, essence.