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Profil du titulaire de la chaire

Ming Zheng

Ming Zheng

Mechanical, Automotive & Materials Engineering
University of Windsor

Titre de la chaire

Chaire de recherche industrielle CRSNG-Ford en innovations pour des moteurs à combustion propres - commande d’allumage déterministe

Programme de la chaire

Programme de professeurs-chercheurs industriels

Rôle

Titulaire principal depuis 2017 depuis 2017

Sommaire

En conformité avec les efforts déployés partout dans le monde pour assurer la combustion propre et efficace des moteurs automobiles et une mobilité renouvelable et durable, le programme de recherche proposé ciblera les domaines suivants :

  1. améliorer le rendement du carburant destiné aux moteurs à essence à combustion propre;
  2. créer une commande d’allumage déterministe aux fins d’une combustion pauvre et diluée;
  3. créer des mécanismes d’allumage basés sur les techniques de formation d’étincelles réparties et d’amorçage avec dosage de pulvérisation;
  4. améliorer la combustion à basse température dans l’allumage par compression à l’aide d’étincelles.

Les carburants qui conviennent à la combustion à allumage commandé, par exemple l’essence, l’éthanol, le gaz naturel, etc., sont très volatiles et résistent à l’autoallumage. Pour satisfaire à l’exigence de réduire les émissions de CO2, il faut augmenter considérablement l’efficacité énergétique et la densité de puissance des moteurs automobiles. Pour ce faire, il faut accroitre la pression d’admission et le volume du cylindre dans les futurs moteurs. Mais ces techniques intensifient le cliquetis de combustion et le préallumage. Pour régler ces problèmes, on a souvent recours aux méthodes de recirculation des gaz d’échappement et du report de l’injection de carburant en fin de compression. Le mélange global ultrapauvre ainsi obtenu et l’injection multiple de carburant augmentent l’efficacité de la combustion, la pression d’admission et la compression. Le mélange pauvre et dilué nuit inévitablement à l’allumage commandé classique et augmente la vitesse de la flamme parce que le mouvement de l’air est plus intense.

L’équipe de la chaire réalisera des travaux de recherche fondamentale et appliquée pour régler les problèmes d’allumage en se concentrant sur les techniques d’allumage efficaces qu’elle a mises au point et qui modulent la puissance et répartissent les sites où est libérée l’énergie de l’allumage. En synergie avec l’ensemble de ses travaux, elle tentera aussi de trouver comment les nouvelles techniques peuvent contribuer à la commande de l’allumage par compression dans des conditions de combustion à basse température, particulièrement lorsqu’un prémélange ultrapauvre et dilué est utilisé.

Ces travaux novateurs contribueront à la création de moteurs à haut rendement énergétique qui produiront des gaz d’échappement ultrapropres. Ils permettront de créer des systèmes d’allumage commandé hautement efficaces et favoriseront le développement de l’économie régionale des combustibles verts parce qu’une plus grande variété de carburants seront progressivement utilisés. Ils aideront le Canada à atteindre ses objectifs en matière d’émissions et à réduire son empreinte carbone grâce à la diminution radicale des gaz d’échappement et à la transmission de données empiriques et d’analyses à l’industrie pétrolière et automobile. Ford acquerra de précieuses connaissances techniques sur les systèmes d’allumage de pointe pour améliorer ses produits actuels. Ces travaux augmenteront directement la capacité canadienne en recherche sur les innovations liées aux moteurs à haut rendement dans la région de Windsor, l’épicentre de l’industrie automobile. Les avancées dans ces domaines permettront au Canada d’utiliser plus efficacement ses ressources énergétiques actuelles et de diversifier ses sources d’énergie en intégrant les carburants renouvelables, ce qui profitera à l’industrie canadienne de l’automobile, de l’agriculture et de la forêt.

Partenaire

  • Entreprise Ford du Canada, ltée.

Coordonnées

Mechanical, Automotive & Materials Engineering
University of Windsor