Malgré plus de 140 ans d'existence au cours de laquelle il n'a cessé d'être développé, le moteur à combustion interne fait toujours faire l'objet de progrès.
Jan Eismark et son collègue Michael Balthasar sont les auteurs de cette nouvelle conception en forme de vagues , aujourd'hui breveté. Il leur a cependant fallu utiliser des technologies de pointe pour prouver qu'ils travaillaient dans la bonne direction et pour déterminer la conception exacte de la calotte du piston. Il ont ainsi eu recours à la dynamique numérique des fluides et filmé à grande vitesse le processus de combustion à l'intérieur du cylindre.
Dans le cas d'un piston standard, l'injecteur se trouve en haut du cylindre et pulvérise le carburant sur les côtés de celui-ci à travers plusieurs orifices. La combinaison de la chaleur et de la pression enflamme le carburant avant qu'il n'atteigne la paroi du cylindre.
La flamme touche la paroi de la chambre de combustion à une vitesse allant jusqu'à 50 mètres par seconde, puis se propage le long de la paroi de la cuvette du piston et se heurte ensuite aux flammes adjacentes à un angle de 180 degrés tout en continuant son parcours à haute vitesse.
Quand elles se entrent en collision, les flammes recherchent l'oxygène disponible, sachant que celui du centre de la chambre de combustion n'est jamais totalement utilisé.
« C'est pour cette raison que nous voulions identifier une méthode permettant de recentrer les flammes dans la chambre de combustion de manière à mieux utiliser l'oxygène, » explique Jan Eismark.
Leur travail a consisté à introduire des crêtes ou des vagues dans le dessin de la calotte du piston. Le piston possède six de ces crêtes et l'injecteur, qui se trouve au centre du cylindre en haut du piston, a six orifices qui permettent de pulvériser le carburant entre lesdites crêtes qui orientent les flammes au centre.
L'industrialisation de ce nouveau design doit être rentable pour pouvoir être produit en série. Plusieurs méthodes de fabrication du piston ont été étudiées pour obtenir l'équilibre parfait entre le coût des pièces et les avantages procurés aux clients. Des milliers d'heures d'essais ont été nécessaires pour améliorer le design et vérifier la durabilité du nouveau concept.
Cette solution intelligente et innovante équipe aujourd'hui les nouveaux moteurs du groupe Volvo et bénéficie aux exploitants comme à l'environnement. Le processus de combustion est nettement plus efficace. Il réduit de moitié la quantité de particules de suie émises par le moteur et abaisse la consommation de carburant de 2 % en moyenne.
« Pour les poids lourds, la technologie des moteurs diesel aura encore sa place pendant de nombreuses années, » explique Lars Stenqvist, directeur technique du groupe Volvo. « Je suis fier de nos ingénieurs qui ont une nouvelle fois prouvé que des solutions innovantes peuvent maximiser le rendement des moteurs au bénéfice des professionnels et de la société en général, »
21/06/2017
Légende : Les lauréats du Prix Volvo de la technologie 2017 sont John Gibble, Frank Löfskog, Michael Balthasar et Jan Eismark. Tous appartiennent à la division ingénierie du groupe Volvo( Volvo Group Trucks Technology).
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Lien vers la vidéo expliquant la nouvelle conception en forme de vagues : https://www.youtube.com/watch?v=4-BiMzhQcsg
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Le groupe Volvo est l'un des principaux constructeurs au monde de camions, d'autocars et autobus, d'engins de chantier et de moteurs marins et industriels. Le groupe fournit également des solutions complètes de financement et de services.
Le groupe Volvo, qui compte environ 95 000 collaborateurs, dispose de sites de production dans 18 pays et vend ses produits sur plus de 190 marchés. En 2016, les ventes du groupe Volvo se sont élevées à environ 302 milliards de SEK (31,9 milliards d'euros). Le groupe Volvo est une société cotée en bourse dont le siège social se situe à Göteborg, en Suède. Les actions Volvo sont cotées au Nasdaq de Stockholm. Pour plus d'information, rendez-vous sur www.volvogroup.com.
