Résumé -Le gaz naturel, un carburant adapté pour les véhicules urbains : cas du démonstrateur Smart -La réduction des gaz à effet de serre est un objectif important qui concerne l'ensemble des consommateurs dont notamment le secteur industriel. En ce qui concerne l'automobile, l'engagement pris par les constructeurs européens (diminution des émissions de CO 2 émis par le parc commercialisé à 140 g/km sur cycle normalisé d'ici 2008) répond aux recommandations de la Commission européenne en la matière. La réduction sensible du CO 2 émis par les automobiles nécessite une réduction de la consommation globale de carburant. L'utilisation de carburants avantageux sur le plan du rapport H/C est également une voie efficace. Une solution technologique pertinente pour la réduction de la consommation spécifique des moteurs consiste à en réduire la cylindrée, approche communément appelée « downsizing » ou « éco-suralimentation ». Compte tenu de ses propriétés physico-chimiques, le gaz naturel est un carburant parfaitement adapté pour réduire ces émissions de CO 2 ; il présente en effet un rapport H/C élevé (proche de 4) permettant un gain de l'ordre de 23 %, et des réglages de la combustion à très haut rendement (indice d'octane proche de 130). L'objectif majeur de ce projet a été de démontrer l'intérêt du gaz naturel en tant que carburant vis-à-vis de la réduction des émissions de CO 2 . La première étape a consisté à optimiser le moteur pour un fonctionnement dédié (pistons pour un rapport volumétrique de compression augmenté, bielles renforcées, vilebrequin, etc.), puis la combustion a été optimisée grâce à des essais au banc moteur où les cartographies de base ont été réalisées. La suralimentation par turbocompresseur et le calage de distribution ont été particulièrement travaillés pour maintenir des performances en puissance comparable au moteur essence. L'optimisation s'est poursuivie sur le véhicule dont les derniers résultats obtenus confirment le faible niveau de CO 2 , 90 g CO 2 /km ce qui représente une diminution de 27 % par rapport à l'essence, le respect des normes EURO IV et un agrément de conduite conforme aux attentes client. Abstract
-Développement d'un démonstrateur gaz naturel sur la base d'un véhicule urbain doté d'un moteur suralimenté-L'objectif principal de ce projet est de confirmer le potentiel du gaz naturel en tant que carburant, pour les applications urbaines notamment. Un véhicule de démonstration utilisant uniquement le CNG (compressed natural gas) comme carburant à été développé, en se basant sur un véhicule urbain existant. Le but est de parvenir à des émissions de CO 2 faibles, avec un niveau maximal de 100 g/km sur le cycle de conduite MVEG (motor vehicles emissions group), tout en respectant les niveaux d'émissions de polluants imposés par la norme Euro IV. L'accent est mis par les partenaires de ce projet sur le maintien de l'agrément général du véhicule proche de la version essence de référence, telles la vitesse maximale et l'accélération. Pour ces raisons, le choix s'est porté sur une Smart équippée d'un moteur turbocompressé à faible cylindrée, permettant d'obtenir de faibles émissions de CO 2 et nécessaire pour maintenir le couple et la puissance proches des valeurs cibles. Dans un premier temps, les composants moteur spécifiques au CNG (pistons, bielle, rampe de gaz, etc.) ont été réalisés. Les réglages du moteur et la suralimentation ont ensuite été optimisés sur banc d'essai afin d'obtenir le meilleur compromis en termes de puissance, de consommation et d'émissions de polluants. La dernière étape a consisté à la calibration du moteur, d'abord sur banc d'essai puis sur véhicule. Cette optimisation a permis de respecter les normes d'émission Euro IV tout en offrant un agrément de conduite satisfaisant.
Résumé -Le gaz naturel, un carburant adapté pour les véhicules urbains : cas du démonstrateur Smart -La réduction des gaz à effet de serre est un objectif important qui concerne l'ensemble des consommateurs dont notamment le secteur industriel. En ce qui concerne l'automobile, l'engagement pris par les constructeurs européens (diminution des émissions de CO 2 émis par le parc commercialisé à 140 g/km sur cycle normalisé d'ici 2008) répond aux recommandations de la Commission européenne en la matière. La réduction sensible du CO 2 émis par les automobiles nécessite une réduction de la consommation globale de carburant. L'utilisation de carburants avantageux sur le plan du rapport H/C est également une voie efficace. Une solution technologique pertinente pour la réduction de la consommation spécifique des moteurs consiste à en réduire la cylindrée, approche communément appelée « downsizing » ou « éco-suralimentation ». Compte tenu de ses propriétés physico-chimiques, le gaz naturel est un carburant parfaitement adapté pour réduire ces émissions de CO 2 ; il présente en effet un rapport H/C élevé (proche de 4) permettant un gain de l'ordre de 23 %, et des réglages de la combustion à très haut rendement (indice d'octane proche de 130). L'objectif majeur de ce projet a été de démontrer l'intérêt du gaz naturel en tant que carburant vis-à-vis de la réduction des émissions de CO 2 . La première étape a consisté à optimiser le moteur pour un fonctionnement dédié (pistons pour un rapport volumétrique de compression augmenté, bielles renforcées, vilebrequin, etc.), puis la combustion a été optimisée grâce à des essais au banc moteur où les cartographies de base ont été réalisées. La suralimentation par turbocompresseur et le calage de distribution ont été particulièrement travaillés pour maintenir des performances en puissance comparable au moteur essence. L'optimisation s'est poursuivie sur le véhicule dont les derniers résultats obtenus confirment le faible niveau de CO 2 , 90 g CO 2 /km ce qui représente une diminution de 27 % par rapport à l'essence, le respect des normes EURO IV et un agrément de conduite conforme aux attentes client. Abstract
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