Le projet de recherche européen Large-Eddy & System Simulation to predict Cyclic Combustion Variability in gasoline engines (LESSCCV) sélectionné dans le cadre du 7e PCRD vient de démarrer. LESSCCV vise à améliorer, de façon significative, la compréhension et la modélisation des variations cycliques dans les principaux types de moteurs à allumage commandé. L'objectif est de limiter les impacts négatifs de ces phénomènes sur la consommation et les émissions polluantes des véhicules.

Coordonné par l'IFP le projet rassemble 7 autres partenaires, centres de recherche, éditeurs de logiciels et universités : AVL List GmbH (Autriche), FEV Motorentechnik GmbH (Allemagne), LMS-Imagine (France), Ricardo UK Limited (Royaume-Uni), Université Technique de Prague (Rép. Tchèque), Polytechnique de Milan (Italie), University of Western Macedonia (Grèce).

Le fonctionnement parfois instable d'un cycle à l'autre d'un moteur 4 temps (1), dans certaines conditions, est un phénomène dont les causes exactes restent aujourd'hui mal comprises. Face à une demande croissante de réduction de la consommation et des émissions automobiles, il est nécessaire d'aller au-delà des approches classiques de contrôle pour comprendre les raisons de ce phénomène et le maîtriser. Les variations cycliques limitent en effet l’exploitation de tout le potentiel des nouveaux concepts de motorisation comme les moteurs downsizés (2), notamment en termes de réduction d'émissions de CO2.

Les travaux menés dans le cadre de LESSCCV s'appuieront, en particulier, sur l'expertise de l'IFP dans les domaines de la simulation 3D aux grandes échelles (LES) et de la simulation système. En fournissant des informations détaillées non accessibles via les approches classiques, la LES permet d'acquérir une compréhension de base des interactions entre les nombreux phénomènes physico-chimiques impliqués dans l'apparition des variations cycle–à–cycle des moteurs. Cette compréhension peut être ensuite capitalisée sous forme de modèles qui, intégrés dans des codes de simulation système, permettent de reproduire les effets de ces variations cycliques.

Les outils LES développés permettront ainsi d'optimiser de nouveaux concepts de motorisation, afin de limiter l'apparition de fortes variabilités cycliques. Les outils de simulation système, quant à eux, serviront pour développer et tester des stratégies de contrôle-commande visant à limiter les impacts négatifs des variabilités qui n'auront pu être éliminées par optimisation de la conception de la chambre de combustion.

Les simulations LES réalisées à l'IFP s'appuieront sur un supercalculateur disposant de 1832 processeurs, avec une puissance totale de 17 Teraflops.

D'une durée de 3 ans, LESSCCV totalise un budget de 3,2 M€, dont près de 2 M€ de subvention de la Commission européenne.


1) Cycle de 4 temps dans les moteurs à combustion interne nécessaire à la transformation de l'énergie chimique contenue dans le carburant en énergie mécanique.

2) Le downsizing consiste à réduire la cylindrée du moteur en lui associant une suralimentation adaptée pour maintenir des performances comparables à celle du moteur d'origine tout en obtenant des gains en consommation et en émissions de CO2.