Une récupération plus complète que la suralimentation traditionnelle a été envisagée. Il s’agit de transformer une partie de l’énergie utilisée par la turbine en énergie mécanique et quelquefois aussi électrique. Dans ce cas, la turbine est également liée à l’arbre de sortie du moteur. On a alors affaire à un véritable moteur mixte : moteurs à pistons et turbo-moteur ou turbomachine mais l’essentiel de l’énergie est quand même fournie par le moteur à pistons.  
Un problème se pose : le couplage moteur / turbine est très délicat compte tenu des différences de vitesses entre ces deux éléments (7000 tours max et 220000 tours max). Il nécessite donc un réducteur lourd et encombrant ainsi qu’un coupleur hydraulique.
 
Cette solution a été envisagée dans l’aéronautique pendant la seconde guerre mondiale sur le chasseur lightning P38.
 
Voici le principe :
 
 


 
A : l’air est compressé. Prochaine étape : l’échangeur.
B : détente des gaz d’échappement dans la turbine.
C : gaz de sorties après détente dans la deuxième turbine.
D : poulie de vilebrequin
1 : compression de l’air  
2 : deuxième turbine
3 : coupleur hydraulique : il égalise en permanence les variations de vitesses entre vilebrequin et turbine)
4 : réducteur
 
 
 
Une récupération et conversion énergétique supplémentaire peut être envisagée par la production d’énergie électrique grâce avec la vitesse de rotation compresseur / turbine.
L’alimentation de systèmes électriques annexes peut ainsi être envisagé avec l’utilisation d’accu. (Contexte du MEI : More electric Initiative)  
 

 
Avec le turbocompound, l’augmentation de la puissance, du couple et la réduction de la consommation  peuvent atteindre 11%.
 
 
 
 
 
Ces technologies sont développées sur des moteurs de camions et autre machine industrielles (scania, caterpillar, HTi). (Depuis 10 ans environs).
 
Je crois qu’aucuns des constructeurs automobiles a pour l’instant envisagé de développer et commercialiser de telles solutions qui sont très coûteuses à réaliser. De plus je suis curieux du rendement global de ce système lié en grande partie aux performances du réducteur et du coupleur hydraulique.  
 
Quelques performances :
 
modele 470 hk Euro 3
       DT12 06 470
 
       11,7 litres
       6 cylindres
       a et c 127x154 mm
       rap vol 18:1
       Scania HPI med hydrauliskt styrda enhetsinsprutare
       345 kW à 1900 tr/min
       2200 Nm à 1050-1350 tr/min
 
 
 
modele 420 hk Euro 4
       DT12 11 420  
 
       11,7 litres
       6 cylindres
       a et c 127x154 mm
       rap vol 18:1
       Scania HPI  
       309 kW à 1900 tr/min
       2100 Nm à 1100-1350 tr/min
 
 
 
Dans le cas ci-dessus, je pense que l’utilisation de l’EGR limite les performances de l’intercooler principal.
Actuellement, les EGR béneficient de leur propres intercoolers. Dans certains cas à double effets : l’echangeur rechauffe l’air au démarrage puis le refroidit durant le fonctionnement.
Cependant l’utilisation de l’EGR permet d’être aux norme EURO 4 (limitation des Nox).  
Une question cependant : je me demande  si l’utilisation d’échangeur à effet Peltier serait plus performant notament dans la transition chauffage / refroidissement.  
 
EGR: recyclage des gaz d’échappements.En recyclant une partie des gaz d’échappement, on obtient un gaz dans le cylindre avant compression d’une capacité calorifique plus importante, ce qui diminue la temperature au PMH et donc les Nox (car leurs teneur est proportionnelle à la température ....tout particulièrement le NO)
 
 
 
Voili-voilou: J’ai simplifié au max les infos, pas de calculs barbares, rien.... j’espere que ça intéréssé quelqu’un.
 
Info : google.

ça interesse personne ?

Si moi
 
Mais pas le temps de lire maintenant donc c'est pour ce soir

Si, je suis toujours intéressé par les alternatives au traditionnel moteur à explosion... Celui-ci me paraît très bien, mis à part ses quelques défauts (corrigibles sans aucun doute, il faut juste que quelqu'un se penche sur la question).
 
Qui se souvient, dans un autre genre, de la Williams à vapeur des années 60? 200 chevaux, puissance disponible dès les plus bas régimes, peu polluante et plutôt économique... J'avais à l'époque découvert ce roadster dans Starter (rubrique de Spirou)... Une hypothèse concernant le fait que ce moteur finalement proche de l'idéal a été abandonné?

 
Disons que c'est un complement est non une alternative.

C'est comme un compresseur + turbo ( dans un seul appareil ) auto-regulé, non ?

Rookie a écrit :   C'est comme un compresseur + turbo ( dans un seul appareil ) auto-regulé, non ?

  regarde bien le schéma.

Bon je vais peut etre me planté mais il me semble que Scania utilise ce systeme sur certain de ces moteurs
 
Vais allé faire une petite recherche sur leur site

BILLOUT a écrit :   Bon je vais peut etre me planté mais il me semble que Scania utilise ce systeme sur certain de ces moteurs   Vais allé faire une petite recherche sur leur site

 
Oui exact. Je l'ai marqué sur le topic. Comme Caterpillar et Man.
Les données moteurs sont les données de scania

Ah il me semblait bien que j'avais déja vu/lu cela quelque part
 

C'est bien un système camion, je ne sais pas si ce sera integre en voiture, en fait la turbine entraine aussi le vilebrequin via un pignon .

 
Ca existe ça les échangeurs a effet peltier pour les moteurs thermiques ? Vu le rendement d'une cellule peltier, je suis pas certain que ce soit très rentable

cozim a écrit :   Ca existe ça les échangeurs a effet peltier pour les moteurs thermiques ? Vu le rendement d'une cellule peltier, je suis pas certain que ce soit très rentable

?
rendement echangeur air/air dans un groupe motopropulseur: 40 %
peu different pour air / liquide

Il y a un truc que je pige pas... Les gaz sont déjà fortement freinés par le passage dans la première turbine, mais il en reste assez pour faire tourner la deuxième ?

idletask a écrit :   Il y a un truc que je pige pas... Les gaz sont déjà fortement freinés par le passage dans la première turbine, mais il en reste assez pour faire tourner la deuxième ?

Oui, il reste assez d'enthalpie pour se detendre dans une deuxieme turbine.

 
Et c'est pas un coup à limiter encore plus le régime de rotation, ça ? Quand on voit les turbo essence, ceux qui dépassent les 7000 tours sont rares, en fait j'en connais un seul, le RB20DETT...
 
Quand on voit le régime max des moteurs Scania

idletask a écrit :   Et c'est pas un coup à limiter encore plus le régime de rotation, ça ? Quand on voit les turbo essence, ceux qui dépassent les 7000 tours sont rares, en fait j'en connais un seul, le RB20DETT...   Quand on voit le régime max des moteurs Scania

 
Non. La deuxieme turbine est dimensionnée en conséquence. De plus il y a un coupleur hydraulique...

En fait, une bonne idee serait peut-etre de decoupler la 2e turbine et le moteur. LA turbine pourrait etre consacree a l'alimentation de l'ensemble des accessoires (non seulement l'alternateur, mais egalement la pompe d'assistance, etc.)
 
Cela eviterait le surpoids et le sur coups du coupleur.
 
Imaginez avec un moteur camless. Tout est alimenter electriquement, on remplace la pompe d'assistance par une pompe electrique, la turbine alimente un alternateur adapte qui fourni le jus. Un alternateur tournant en general a 2 fois la vitesse du moteur, il est sans doute possible de faires alternateur tourant encore un peu plus vite, ce qui reduit d'autant le reducteur. Tout l'energie du moteur serait alors consacree a la propulsion.

En fait j'ai l'impressio que si ce n'est pas encore implémenté dans les autos, c'est tout simplement pour une question d'encombrement, non ?

 
Regarde le schema et les explication:
la deuxieme turbine est accouplé au moteur via un coupleur hydraulique et un reducteur.
Le moteur camless : c'est pas encore demain la veille...

 
Ca va merci, je sais lire un shema. Je dis simplement que le systeme actuel est tres bien pour des gros moteur de camions, mais le reducteur + le coupleur, c'est lourd, c'est gros et ca ne rentrera jamais dans une ford fiesta.
 
Je pense donc qu'il pourrait etre interessant de simplement utiliser la turbine en tant que telle, sans la couplee au moteur, et que cela pourrait tout de meme apporter un plus, si cette turbine est consacree a tous les accessoires et la disparition du reducteur et du coupleur dans ce cas la permettrai peut etre de faire rentrer le systeme dans la voiture de M. tout le monde, plutot que dans un SCANIA de 15 tonnes...

 
Peut-être de coût également

idletask a écrit :   Et c'est pas un coup à limiter encore plus le régime de rotation, ça ? Quand on voit les turbo essence, ceux qui dépassent les 7000 tours sont rares, en fait j'en connais un seul, le RB20DETT...   Quand on voit le régime max des moteurs Scania

 
RB26DETT non plutôt ?
Il y a aussi le moulin de l'EB110 et de l'Edonis (plus de 8000rpm), celui des LanEvos, des Subaru Impreza GT/WRX STi, celui de la 300ZX, et il doit y en avoir d'autres chez les Nippons.

Emcombrement certe... Mais le cout du coupleur hydraulique ( differenciel de vitesse importante) et des reducteurs ( optimisé pour la reduction des frottement)sont important d'apres ce que l'on m'a dit.

 
Oui en effet
 

 
Je ne sais pas pour l'EB110 et l'Edonis, mais les Lancer et Sub ne prennent pas 7000 à ce qu'il me semble ? La 300ZX, aucune idée.

 
Egalement sur les bateaux il me semble ?
 
Bref a priori une bonne solution pour les moteurs de (très) grosses cylindrées qui tournent +/- à vitesse constante, non

Blackdress a écrit :   Egalement sur les bateaux il me semble ?   Bref a priori une bonne solution pour les moteurs de (très) grosses cylindrées qui tournent +/- à vitesse constante, non

Pas forcement...

idletask a écrit :   Oui en effet

 
8000rpm.
 

 
8200rpm et 8500rpm (S).
 

 
Sa puissance maximale est obtenue à 8000rpm donc le rupteur doit être dans les 8500rpm.
 

 
7800 (Evo 8), 7650 (Impreza WRX STI 2003).
 

 
7000rpm tout juste.
N'oublions pas non plus la 3000GT (7300rpm), la RS4 (7400rpm) ou la F40 (7850rpm) et son aïeule la 288GTO. Le monde automobile ne se résume pas à Porsche ou Mercedes-Benz en matière de moteurs suralimentés

 
Comment tu définis ce rendement ? En fonction de l'air température ambiante qui défile dans l'échangeur et la t° de sortie du liquide ?
 
En fait moi je parlais du rendement electrique. Car dans le cas des echangeurs à air/eau a part la mise en mouvement du liquide ya pas de besoin energétique.
 
En revanche, pour une cellule peltier, faut du courant.
Donc ma question était : est-ce que le gain apporté par le refroidissement via peltier est conséquent devant la consommation électrique de la cellule à alimenter ?

Les etages peltier onT un rendement de m*** (moins de 10%). Ca m'etonnerais que cela soit rentable. Cela veut dire en plus que pour 1 calorie "absorbee", il faut en dissiper 10 deriere, avec un amperage de fou...c'est pas realiste.

 
Reponse tres breve:
En ce qui concerne le rendement du Peltier: les progres viendront.
L'avantage de l'utilisation du peltier : le swicth entre chaud et froid suivant la polarité.
Interressant pour les echangeurs d'EGR par exemple (air chaud au demerrage et froid ensuite : cette solution a été testé par VW).

 
Oui tout à fait. Reste maintenant à voir si le gain apporté par le refroidissement rend la dépense energétique du peltier négligeable ou pas.

idletask a écrit :   Et c'est pas un coup à limiter encore plus le régime de rotation, ça ? Quand on voit les turbo essence, ceux qui dépassent les 7000 tours sont rares, en fait j'en connais un seul, le RB20DETT...   Quand on voit le régime max des moteurs Scania

Le moteur de la bugatti eb 110 aussi il me semble
 
 
 
 
[EDIT] Ultra grilled merci mac

?
 
Tu sais que dans les camions, on utilise cette technologie pour refroidir ou chauffer des elements ?
Mais bon...

Wé euh je sais pas trop, La j'ai lu, j'ai compris, mais j'ai mal a la tete
Le probleme du bruit ca été dit?