Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda

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Message par Valvetronic le Ven 19 Juin 2009 - 14:31

Bonjour,

Pour mes concours j'ai du réaliser un petit projet qui porte sur les sondes lambda.
J'ai fait plusieurs expériences et mesures mais pour les exploiter il me manque une relation.

La tension de la sonde (U) est donnée par U = K * ln( pression partielle d'O2 dans l'air / pression partielle d'O2 à l'échappement)
K étant connue et variant avec la température

et les pression partielle = pression totale*fraction molaire d'O2

Avec ca et mes relevés je peux remonter au pourcentage d'O2 à l'échappement, mais je voudrais exprimer la valeur lambda !

Quelqu'un connaitrait une équation les reliant ou une table de valeurs ?

J'ai voulu raisonner sur les équations de combustion, mais selon la richesse les équations sont différentes et la proportion d'HC ou de NOx produit varie également avec la température donc c'est trop compliqué...
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Message par Grogaz le Ven 19 Juin 2009 - 17:21

Je transmet ton problème à un pote beaucoup plus calé que moi sur ce sujet... :jap:

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Message par Valvetronic le Ven 19 Juin 2009 - 17:52

Merci !

Je veux pas abuser mais en fait je suis grave à la bourre je dois présenter mon projet à Paris lundi...

Si tu peux pas faire aussi vite c'est pas grave, merci quand même :jap:
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Message par eMJiDé le Ven 19 Juin 2009 - 17:55

la fonction de transfert richesse/tension d'une lambda est pas du tout linéaire et en plus va différer entre une narrowband et une wideband

Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda Fenetre

http://www.educauto.org/Documents/Tech/ANFA-INJECTION_MOTO/Originaux/pages/antipoll_applis.htm
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Message par eMJiDé le Ven 19 Juin 2009 - 17:55

ça sent le tpe en retard :roll:
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Message par eMJiDé le Ven 19 Juin 2009 - 18:08

http://www.fr.christiani-shop.com/pdf/72860_probe.pdf
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Message par Valvetronic le Ven 19 Juin 2009 - 18:16

eMJiDé a écrit:la fonction de transfert richesse/tension d'une lambda est pas du tout linéaire et en plus va différer entre une narrowband et une wideband
Je travaille sur les sondes au zirconium plus précisément donc une narrowband...
Cette courbe je l'ai déjà elle a cette forme à cause du ln dans l'expression de la tension et parce que la variation de proportion d'oxygène en fonction de lambda est exponentielle... seulement je ne trouve pas cette fonction !

J'ai juste l'équivalence entre pourcentage d'O2 et lambda pour 1 < lambda < 2 mais en dessous de 1 difficile de deviner.

En fait j'ai modifié l'échappement de l'ax et j'ai fais des relevés de temp et de tension à différents régimes et à différents endroits dans l'échappement pour montrer l'importance de la température sur la précision de mesure en comparant l'évolution de la richesse en fonction du régime en considérant l'évolution de la température ou en considérant la température constante...

eMJiDé a écrit:ça sent le tipe en retard :roll:
:grille: j'ai modifié la problématique un peu en catastrophe donc je suis à la bourre
D'ailleurs faudra que je t'appelle un de ces jours je passe l'oral IFMA le 4 juillet à Paris :)

Edit : merci pour les liens mais je les ai déjà tous vu ! J'ai passé le net au crible sans trouver ce que je cherchais :L
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Message par eMJiDé le Ven 19 Juin 2009 - 18:18

Quand tu veux ;)
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Message par Valvetronic le Ven 19 Juin 2009 - 18:19

Je t'appellerais la semaine prochaine alors ;)
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Message par eMJiDé le Ven 19 Juin 2009 - 18:31

Sans problème.

Celui ci tu l'as peut être aussi mais au cas ou http://splitsec.nl/mainframes/products/Sensors/files/ego1ds.pdf
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Message par Valvetronic le Ven 19 Juin 2009 - 19:04

eMJiDé a écrit:Celui ci tu l'as peut être aussi mais au cas ou http://splitsec.nl/mainframes/products/Sensors/files/ego1ds.pdf
Je ne l'avais pas vu mais j'ai trouvé des pages comparables, d'ailleurs ce ma fait penser que je me suis fabriqué un petit afficheur à led pour le garder dans la voiture et je l'ai toujours pas utilisé...

Le seul lien entre la richesse et le % O2 je l'ai trouvé sur l'axe des abcisses de cette courbe :
Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda Courba10
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Message par Valvetronic le Dim 21 Juin 2009 - 11:08

Bon je pars pour Paris dans l'après midi vu que je dois présenter mon petit projet là bas à 6h45 demain donc tant pis...

Grogaz si tu obtient des info par la suite ça m'intéresse quand même :)
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Message par 320i67 le Dim 21 Juin 2009 - 11:37

On croise les doigts. Merde ;)
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Message par Valvetronic le Dim 21 Juin 2009 - 12:40

Merci ;)
Déjà faut pas que je me perde dans Paris :F
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Message par 320i67 le Dim 21 Juin 2009 - 12:49

Avec une carte du métro, tu peux pas te perdre. ;)
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Message par Grogaz le Lun 22 Juin 2009 - 13:34

Valvetronic a écrit:Merci !

Je veux pas abuser mais en fait je suis grave à la bourre je dois présenter mon projet à Paris lundi...

Si tu peux pas faire aussi vite c'est pas grave, merci quand même :jap:

J'ai vu le pote hier...
Il a eu du mal à comprendre ton interrogation.
Selon lui, pour être complet et précis, c'est un boulot de 2 ou 3 années...

Il devrait t'en toucher quelques mots par mail. :jap:

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Message par Valvetronic le Lun 22 Juin 2009 - 16:48

Merci Grogaz :super:
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Message par Benoit le Lun 22 Juin 2009 - 17:04

arg cette arrachage de cheveux :face:

néanmoins bonne chance! :pompom:
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Message par Valvetronic le Lun 22 Juin 2009 - 18:06

Benoit a écrit:arg cette arrachage de cheveux :face:
Moi ça ma bien plu de travailler la dessus :oui:

Benoit a écrit:néanmoins bonne chance! :pompom:
C'est fait je suis rentré a 18h00 ce soir :O
Merci quand même :ptdr:
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Message par Valvetronic le Mar 30 Juin 2009 - 19:17

Grogaz a écrit:Il devrait t'en toucher quelques mots par mail. :jap:
Toujours pas de mail à l'horizon Grogaz :??:
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Message par Benoit le Mar 30 Juin 2009 - 20:24

Valvetronic a écrit:
Benoit a écrit:arg cette arrachage de cheveux :face:
Moi ça ma bien plu de travailler la dessus :oui:

Benoit a écrit:néanmoins bonne chance! :pompom:
C'est fait je suis rentré a 18h00 ce soir :O
Merci quand même :ptdr:

de rien ce fut avec plaisir :P
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Message par Grogaz le Dim 19 Juil 2009 - 17:55

Ca y est, mon pote a répondu. :jap:

Je te retranscris ici ce qu'il ma mis, je dois avouer que je n'ai pas compris grand chose, mais possible que toi, tu comprendras mieux... :ddr:

Salut,

J'ai réfléchi à ce problème, mais je n'ai jamais répondu. Voilà la réponse.

Deux petits soucis. Premiers, qu'est ce que Lambda ?

Dans la littérature, spécialement chez les allemands, Lambda est l'excès
d'air et se définit par l'inverse de la richesse. Ce paramètre est
surtout utilisé en motorisation diesel.

Mais, dans la manière dont le mail est tourné, on a l'impression que
notre ami utilise le terme Lambda pour désigner la tension de sortie de
la sonde lambda.

Bon, on va dire que Lambda est la tension de sortie de la dite sonde....
Mais, on va quand même être rigoureux et on va utiliser le terme U_lambda.

Bon, le copain, il veut avoir le concentration de polluant dans la ligne
d'échappement en fonction du fonctionnement moteur. 1er point, si une
modélisation précise existait, on se ferait pas chier à faire plein
d'essais coûteux, avec des moteurs protos hors de prix sur des banc
d'essais extrêmement chers. Donc, si on veut être précis, on fait un
essai sur un banc.

2ème point, si aucune modélisation n'est véritablement satisfaisante, il
existe néanmoins des choses qui peuvent donner des approximations. Donc,
on peut passer par la relation de combustion (un truc de chimie que j'ai
pas fait depuis 5 ans). La merde, c'est qu'on imagine que la combustion
se passe super bien et on choisit une formulation super simple du
carburant (H8C18, me semble t'il mais je suis pas sûr). Donc, on a deux
hypothèses super simplificatrice qui biaise forcément les résultats,
mais on s'en sort. A choisir, faut il un résultat merdique que pas de
résultat du tout ? A voir, c'est à monsieur de choisir.

Bon, il existe des choses, lois de WIEBE et autres, modèle de combustion
de (je sais plus qui mais bon, on s'en fout)..... Le tout intégré dans
des modèle 0/1D de moteur (WAVE - Ricardo engine, GT Power - Gamma
Technologie Inc., AMESim, LMS LAb., etc...). Le problème, c'est que pour
avoir un résultat qui veut dire quelque chose, c'est qu'il faut
paramétrer TOUT les modèles qui composent le modèle global de moteur.
C'est un travail de spécialiste et les données nécessaires à ce type de
travail ne sont que rarement disponible (autant dire que si tu bosse pas
dans le service idoine d'un constructeur de moteur, tu l'as dans l'os).

Une dernière chose, il y a 2 (au minimum) sondes lambda sur un moteur
essence moderne. Sur laquelle on travaille ?

Pour conclure, je me casserai pas la tête, je choisirai un modèle de
combustion simple prenant juste en compte la variation de richesse.
Cependant, il est possible de faire mieux. Le plus simple est d'acheter
"Internal Combustion Engines Fundamentals" de JB Heywood (ou tout autre
bouquin similaire, ce dernier est néanmoins très complet et il est connu
comme LA référence) et de voir ou en est l'état de l'art et de choisir
une modélisation fonction de ce qu'on sait/est capable de faire avec les
moyens du bord. Petit problème, son prix (sinon j'en aurais déja un) :
environ 150€ neuf.

Bon, j'espère avoir répondu à la question du copain. C'est pas gagné
d'avance, mais c'est néanmoins possible. A ne pas oublier, un bon modèle
doit être alimenté avec des données précises. Donc, il faut faire un max
d'essais PRECIS et ne pas intégrer un super modèle au sein d'un code de
merde, du style, un modèle de combustion de fou, mais un modèle
vidange-remplissage du cylindre de type Barré-St-Venant qui donne un
résultat à 20-30%. Aussi, un modèle de combustion à 30% en transitoire,
c'est un super bon modèle.... Les sites de la SAE, FISITA, ASME, CIMAC
permettent d'acheter en ligne des articles qui peuvent traiter de ces
problématiques. Un, c'est super cher (de 15 à 30$ l'article), et et
deux, on sait pas exactement ce que va apporter l'article à l'étude
avant de l'avoir dans les mains et donc de l'avoir acheté.

@+ dans le bus,

Adrien

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Message par Valvetronic le Dim 19 Juil 2009 - 22:25

Grogaz a écrit:Ca y est, mon pote a répondu. :jap:

Je te retranscris ici ce qu'il ma mis, je dois avouer que je n'ai pas compris grand chose, mais possible que toi, tu comprendras mieux... :ddr:
Merci Grogaz :bien: serait il possible que tu lui transmettes ma réponse ainsi que mes remerciements ?
Salut,

J'ai réfléchi à ce problème, mais je n'ai jamais répondu. Voilà la réponse.

Deux petits soucis. Premiers, qu'est ce que Lambda ?

Dans la littérature, spécialement chez les allemands, Lambda est l'excès
d'air et se définit par l'inverse de la richesse. Ce paramètre est
surtout utilisé en motorisation diesel.
Entièrement d'accord avec cette définition.
Mais, dans la manière dont le mail est tourné, on a l'impression que
notre ami utilise le terme Lambda pour désigner la tension de sortie de
la sonde lambda.
Je me suis mal exprimé je pense, je suis absolument conscient de la distinction entre la valeur lambda et la tension de sortie.
Bon, on va dire que Lambda est la tension de sortie de la dite sonde....
Mais, on va quand même être rigoureux et on va utiliser le terme U_lambda.
Bon, le copain, il veut avoir le concentration de polluant dans la ligne
d'échappement en fonction du fonctionnement moteur.
Pas tout à fait, je souhaiterais connaître la teneur en dioxygène à l'échappement en fonction de la valeur lambda (donc du fonctionnement moteur oui) mais les polluants ne m'intéressent pas.
1er point, si une
modélisation précise existait, on se ferait pas chier à faire plein
d'essais coûteux, avec des moteurs protos hors de prix sur des banc
d'essais extrêmement chers. Donc, si on veut être précis, on fait un
essai sur un banc.
Mes moyens étant réduits je n'ai pas pu faire des tests si poussés, le moulin était un 4 cylindres de 55ch qui a 20 ans, la sonde lambda récupérée à la casse et un voltmètre pas cher avec sonde de température pour les mesures.
2ème point, si aucune modélisation n'est véritablement satisfaisante, il
existe néanmoins des choses qui peuvent donner des approximations. Donc,
on peut passer par la relation de combustion (un truc de chimie que j'ai
pas fait depuis 5 ans). La merde, c'est qu'on imagine que la combustion
se passe super bien et on choisit une formulation super simple du
carburant (H8C18, me semble t'il mais je suis pas sûr).
Oui j'ai essayé d'utiliser les équations chimiques, mais j'ai rencontré plusieurs problèmes.
J'ai trouvé 3 équations différentes pour 3 cas différents : mélange pauvre, mélange stœchiométrique, mélange riche ; avec pour chaque équation des produits différents. Seulement ce sont des équations très (trop) simplifiées nous sommes d'accord et ça ne colle pas du tout avec la réalité puisque pour un mélange stœchiométrique on est censé avoir environ 1% d'O2 à l'échappement alors qu'en utilisant la réaction associée on obtient 0%.
Et cela s'explique en partie par la simplification de la formule du carburant qui est en réalité un mélange complexe d'hydrocarbures de la forme HnC2n+2 d'après ce que j'ai compris.
De plus je n'ai pas suffisamment de données pour équilibrer les équations qui correspondent aux fonctionnements pauvres et riches.
Mes connaissances en chimie sont tout de même réduites donc je suis coincé dans cette voie la.
Donc, on a deux
hypothèses super simplificatrice qui biaise forcément les résultats,
mais on s'en sort. A choisir, faut il un résultat merdique que pas de
résultat du tout ? A voir, c'est à monsieur de choisir.
Eh bien j'ai choisi de ne pas utiliser un résultat fantaisiste et d'expliquer si besoin au jury les obstacles rencontrés.
Bon, il existe des choses, lois de WIEBE et autres, modèle de combustion
de (je sais plus qui mais bon, on s'en fout)..... Le tout intégré dans
des modèle 0/1D de moteur (WAVE - Ricardo engine, GT Power - Gamma
Technologie Inc., AMESim, LMS LAb., etc...).
Là je suis dépassé, je ne connais ni ces lois et modèles, ni ces entreprises.
Le problème, c'est que pour
avoir un résultat qui veut dire quelque chose, c'est qu'il faut
paramétrer TOUT les modèles qui composent le modèle global de moteur.
C'est un travail de spécialiste et les données nécessaires à ce type de
travail ne sont que rarement disponible (autant dire que si tu bosse pas
dans le service idoine d'un constructeur de moteur, tu l'as dans l'os).
Une dernière chose, il y a 2 (au minimum) sondes lambda sur un moteur
essence moderne. Sur laquelle on travaille ?
J'ai concentré mon travail sur la sonde en amont du catalyseur.
Le catalyseur n'aurait fait que compliquer les choses d'un point de vue du calcul, puisqu'il fonctionne différemment selon la richesse et la température il me semble.
Et ma petite étude était, du moins c'est ce que j'ai ressenti devant le jury, suffisamment compliquée comme ça.
Pour conclure, je me casserai pas la tête, je choisirai un modèle de
combustion simple prenant juste en compte la variation de richesse.
Cependant, il est possible de faire mieux. Le plus simple est d'acheter
"Internal Combustion Engines Fundamentals" de JB Heywood (ou tout autre
bouquin similaire, ce dernier est néanmoins très complet et il est connu
comme LA référence) et de voir ou en est l'état de l'art et de choisir
une modélisation fonction de ce qu'on sait/est capable de faire avec les
moyens du bord. Petit problème, son prix (sinon j'en aurais déja un) :
environ 150€ neuf.
Pour conclure mon étude j'ai trouvé une courbe malheureusement assez approximative de la teneur en O2 à l'échappement en fonction de la richesse (extraite d'un brevet américain) que j'ai utilisée comme j'ai pu. Mais je me demande tout de même comment elle a été obtenue...
Le Heywood j'en ai déjà entendu parler mais c'est vrai que son prix est dissuasif maintenant il doit être consultable dans une bibliothèque ou il doit être possible de se le "procurer" de façon détournée...
Bon, j'espère avoir répondu à la question du copain. C'est pas gagné
d'avance, mais c'est néanmoins possible. A ne pas oublier, un bon modèle
doit être alimenté avec des données précises. Donc, il faut faire un max
d'essais PRECIS et ne pas intégrer un super modèle au sein d'un code de
merde, du style, un modèle de combustion de fou, mais un modèle
vidange-remplissage du cylindre de type Barré-St-Venant qui donne un
résultat à 20-30%. Aussi, un modèle de combustion à 30% en transitoire,
c'est un super bon modèle....
Les sites de la SAE, FISITA, ASME, CIMAC
permettent d'acheter en ligne des articles qui peuvent traiter de ces
problématiques. Un, c'est super cher (de 15 à 30$ l'article), et et
deux, on sait pas exactement ce que va apporter l'article à l'étude
avant de l'avoir dans les mains et donc de l'avoir acheté.
Une nouvelle fois je suis largué avec ces histoires de modèles de combustion et de remplissage des cylindres et je pense que ça dépasse largement mon niveau d'études actuel, peut être que je verrais ça dans les années à venir...
@+ dans le bus,
Adrien

Merci d'avoir pris le temps de te pencher sur mon problème.


Sur ce, je vais me coucher... si je trouve le sommeil :F
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Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda Empty Re: Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda

Message par Grogaz le Lun 20 Juil 2009 - 4:03

Je transmets...

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Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda Empty Re: Pourcentage de dioxygène à l'échappement et valeur lambda

Message par Grogaz le Lun 20 Juil 2009 - 16:11

L'a répondu aux citations des citations de mes citations de tes citations... :ddr:

Bref, ça commence à être le bordel. :L

La flemme de tout trier/recopier/organiser, j'essaie de trouver une solution pour que ça reste lisible sans que j'y passe 2 heures...

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