Les stratégies d’injection multiple et les mélanges diesel/biodiesel ont montré des résultats prometteurs au niveau de l’amélioration de la relation d’échange entre les oxydes d’azotes et les particules en moteur diesel, mais leurs effets ne sont pas parfaitement compris. Dans ce contexte, cette thèse porte sur la caractérisation de l’impact des stratégies d’injection multiple et du biodiesel sur les émissions polluantes, sur les performances et sur le comportement du système d’injection. Afin d’y parvenir, une campagne de tests moteurs a été réalisée et un modèle de simulation de l’injection a été développé. Les tests moteurs à faible charge avec une injection pilote ont permis de réduire les émissions de NOx de 27% et celles de PM de 22.3% comparées à l’injection simple, à la condition qu’un réglage précis des paramètres d’injections soit préalablement réalisé. Cette réduction simultanée s’explique par la réduction de la phase de combustion prémélangée et de la quantité de carburant injectée durant l’injection principale lorsque l’injection pilote est utilisée. En injection triple et pour la charge moteur testée, la postinjection n’a pas permis de réduire les PM puisqu’elle contribue elle-même à la production de PM alors que la préinjection se produit trop tôt pour brûler convenablement en plus de causer des perturbations dans le système d’injection. L’utilisation d’un mélange de B20 en injection simple a causé une augmentation des PM et une réduction des NOx qui s’expliquent probablement par une moins bonne atomisation du carburant. Toutefois, l’injection pilote avec du B20 a permis d’obtenir une réduction simultanée des NOx et des PM, tout comme avec du diesel. Un modèle de simulation de l’injection a également été développé et validé expérimentalement pour plusieurs pressions d’injection, durées d’activation et délai entre les injections. Les simulations ont montré qu’il existe une durée d’activation critique à laquelle la durée d’injection est la même pour le diesel et pour le biodiesel. Pour une durée d’activation plus courte, la durée d’injection du biodiesel est plus courte que celle du diesel alors qu’une durée d’activation plus longue présente le comportement inverse. La durée d’injection pour les différents mélanges se trouve entre les situations de carburant pur. L’utilisation de propriétés constantes (densité, viscosité) et de coefficient de décharge constant n’a pas montré de perte de précision majeure sur les estimations de débit massique, mais a permis d’obtenir un gain important en temps de calcul. L’utilisation d’un module de compressibilité et d’une pression d’injection variable s’est quant à elle montrée essentielle afin de ne pas obtenir de changement drastique sur la prédiction finale. Finalement, la pertinence du modèle proposé dans un cadre d’essais moteurs a été démontrée autant pour l’utilisation de stratégies d’injection multiple que pour celle de biodiesel puisqu’il permet un ajustement précis des paramètres d’injections tout en considérant les effets dynamiques causés par l’injection.
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