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Systèmes Moteurs et Véhicules

Vers des carburants inoxydables

L'évolution parallèle de la technicité des systèmes d'injection et des formulations de carburants est imposée par les contraintes environnementales de plus en plus sévères.

Arij Ben Amara
Nicolas Jeuland

Arij Ben Amara
Direction Techniques d'applications énergétiques
arij.ben-amara@ifpen.fr

Nicolas Jeuland
Direction Techniques d'applications énergétiques
nicolas.jeuland@ifpen.fr

Le recours croissant aux carburants alternatifs (biodiesel) et aux procédés de traitement poussés de conversion pour la production de gazoles et jet fuels a eu pour effet de réduire la stabilité à l'oxydation des produits. Dans le même temps, l'augmentation de la pression d'injection et l'utilisation de la multi-injection ont augmenté la sensibilité aux phénomènes d'encrassement, notamment pour les véhicules diesel. À cela s'ajoute la généralisation de l'hybridation, qui peut entraîner un accroissement du temps de stockage du carburant dans le réservoir.

Afin d'assurer la tenue dans le temps et éviter des défaillances, il convient donc de comprendre précisément les phénomènes en jeu lors de la formation de ces dépôts aux conséquences potentiellement critiques, notamment pour les turbines aéronautiques.

Pour y parvenir, la démarche suivie s'appuie à la fois :

  • sur la parfaite connaissance des carburants, tant par la maîtrise de leur formulation que de leur caractérisation fine ;
  • sur une approche originale de la caractérisation des vernis et dépôts formés.

Des travaux sont menés à différentes échelles afin de reproduire ces dépôts, en partant du système le plus simple (oxydation du carburant en enceinte régulée) jusqu'au plus complexe (moteur), en passant par le système d'injection. Ce travail séquentiel permet de mettre en avant les paramètres déterminants de chaque étape (chimie, conditions thermodynamiques, effets catalytiques, etc.) et ainsi d'aboutir à une identification fine des processus mis en jeu.

Ces travaux devraient déboucher à terme sur une modélisation des phénomènes et aider à la définition des solutions pour y remédier.

Publication

  • L. Starck, M. Sicard, F. Ser, N. Jeuland, Potential of alternative fuels for aircraft: focus on thermal and oxidation stability, IASH 2009, Prague, Czech Republic, 18-22 October 2009.

 

L'espace Découverte vous propose des clés pour comprendre les enjeux énergétiques du 21ème siècle liés à un développement durable de notre planète.

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