À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

• d'expliquer le fonctionnement des moteurs alternatifs à combustion interne et les choix de conception;
• de distinguer et utiliser les différentes définitions caractérisant les moteurs et leurs performances;
• d'analyser et expliquer le changement de comportement d’un moteur (causes-effets);
• de concevoir un modèle thermodynamique simple de moteur à partir des différentes équations présentées dans le cours.

Nomenclature et propriétés des carburants. Introduction à la combustion et à la formation des polluants. Classification et cycles des moteurs. Calculs de performances des moteurs à piston. Introduction aux systèmes d’injection multipoint séquentielle et d’injection directe essence et diesel et leurs contrôles. Processus d’échange des gaz à l’admission et à l’échappement. Écoulement interne des moteurs. Préparation du mélange air-carburant par injection. Combustion homogène et stratifiée. Combustion appliquée au moteur à allumage commandé et diesel. Système de réduction des émissions polluantes. Transferts de chaleur dans les moteurs et lubrification. Introduction à la modélisation des moteurs pour la prédiction des performances et la pollution.

Séances de laboratoire portant sur les différents thèmes abordés en classe.

1. OBJECTIFS

Ce cours de 3 crédits a pour objectif d’introduire les étudiants aux principaux éléments des moteurs alternatifs à combustion interne à injection appliqués au domaine automobile/camion dans le but de développer plus spécifiquement leurs compétences de conception et de caractérisation.

De même, ce cours vise aussi à développer chez les étudiants une bonne synthèse des éléments de la mécanique des fluides, de la thermodynamique, du transfert de chaleur et de la combustion nécessaires à la conception et l’analyse des moteurs à piston.

Finalement, au terme du cours, les étudiants devraient être en mesure de progresser de manière autonome dans un des champs de spécialisation du domaine des moteurs alternatifs à combustion interne.

2. OBJECTIFS SPÉCIFIQUES

À la fin du cours, l’étudiant devrait maîtriser les aspects suivants :

• Les notions fondamentales de la combustion et des carburants.

• Les principes de fonctionnement des composantes mécaniques et électroniques principales des moteurs à piston diesel et à allumage commandé.

• Les paramètres influençant et quantifiant les performances des moteurs à piston ainsi que la physique impliquée, telle que l’écoulement interne, transfert de chaleur, lubrification.

• La formation du mélange en injection directe et indirecte, la combustion à allumage commandé et par auto-inflammation, ainsi que les paramètres expérimentaux permettant la caractérisation de la combustion.

• Les mécanismes de formation des émissions polluantes et les méthodes de post-traitement.

• Des laboratoires et un projet serviront à illustrer certaines notions présentées en classe.

Professeur
Groupe 01
Patrice Seers
Préalable
MEC335

À la fin du cours, l’étudiant devrait maîtriser les aspects suivants :

• Les notions fondamentales de la combustion et des carburants.
• Les principes de fonctionnement des composantes mécaniques et électroniques principales des moteurs à piston diesel et à allumage commandé.
• Les paramètres influençant et quantifiant les performances des moteurs à piston ainsi que la physique impliquée, telle que l’écoulement interne, transfert de chaleur, lubrification.
• La formation du mélange en injection directe et indirecte, la combustion à allumage commandé et par auto-inflammation, ainsi que les paramètres expérimentaux permettant la caractérisation de la combustion.
• Les mécanismes de formation des émissions polluantes et les méthodes de post-traitement.
• Des laboratoires et un projet serviront à illustrer certaines notions présentées en classe.