COMPOSITION DU JURY :

Paul DURU (Maître de conférences, HDR), Toulouse INP – IMFT, Rapporteur

Tony DA SILVA BOTELHON (Professeur des Universités), ISAE Supmeca – Quartz, Rapporteur

Noël BRUNETIÈRE (Directeur de Recherche), CNRS – PPrime, Examinateur

Denis MAZUYER (Professeur des Universités), ECL – LTDS, Directeur de thèse

Juliette CAYER-BARRIOZ (Directrice de Recherche), CNRS – LTDS, Co-directrice de thèse

Jean-Philippe MATAS (Professeur des Universistés), Université de Lyon I – LMFA, Co-directeur de thèse

Loïc MÉÈS (Chargé de Recherche, HDR), CNRS – LMFA, Co-encadrant de thèse, Invité

Alain LEFEBVRE (Expert, HDR), SAFRAN, Co-encadrant de thèse, Invité

Cédric SERVANT (Ingénieur), AMPERE, Invité

Résumé en français :

Cette thèse, financée par Renault, traite de la problématique de production de gouttelettes d’huile lors de la lubrification de l’ensemble segment-piston-chemise dans un moteur thermique.

La consommation d’huile et ses conséquences en termes de production de polluants sont des problématiques économiques et écologiques à résoudre.

L’analyse présentée ici repose sur des observations fines de la zone de contact et de son environnement proche, zone de convergent et zone de divergent ou dite de cavitation. En raison du fort gradient de pression existant en sortie de contact, des structures de digitation se forment, partiellement prédites par un modèle de type Sa&man-Taylor.

Ces digitations sont également observées en bordure de sillage et leur période est liée à la géométrie du divergent.

Ces résultats pionniers incitent à considérer la zone de cavitation comme un milieu diphasique, hypothèse confirmée à la fois par l’observation directe de gouttelettes qui coalescent au fur et à mesure de leur éloignement de la zone de contact, et par la mesure d’un indice de réfraction effectif pour cette zone de cavitation, compris entre celui de l’huile et celui du gaz. Ces gouttelettes de taille submicrométrique résultent probablement de l’existence de ces digitations.

Mots clés : Lubrification élastohydrodynamique, digitations, Sa&man-Taylor, interférométrie, zone de cavitation, milieu diphasique