Brevet FR2483517A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne les véhicules ayant des moteurs a combustion interne et des mécanismes auxillai rets. Dans les véhicules modernes, le moteur a combustion interne entraîne toute une série de mécanismes auxiliaires ou accessoires tels que par exemple - la pompe dseau de refroidissement du moteur, - la pompe d'huile lubrifiante, - la pompe d'huile de la direction asstée, le compresseur dû circuit interne de condition- nement d'air. Ces dispositifs sont en général entraînés par le vilebrequin du moteur a combustion interne, par l'intermé- diaire d'une transmission à pignon ou a courroie, qui est souvent encombrante, complexe et insuffisamment fiable. L'entraînement direct de ces accessoires par le moteur provoque aussi une absorption considérable d 9 oner gie et une augmentation de la consommation de carburant. L'invention concerne un véhicule a moteur du type considéré qui ne présente pas ces inconvénients Plus précisément, 11 invention concerne un véhicule a moteur a combustion interne, muni de mécanismes auxiliai- res ou accessoires, comprenant - une turbine entraînée par les gaz d'échappement du moteur, - une génératrice électrique couplée la turbine, et - au moins un moteur électrique couplé a l'un des mécanismes auxiliaires et comportant un dispositif de con- flexion de ce moteur a la génératrice. Grâce a cette caractéristique, l'utilisation de mécanismes compliqués de transmission pour l'entraînement des accessoires n'est plus nécessaire. Simultanément, les accessoires du véhicule sont entrains par utilisation de l'énergie résiduelle des gaz d'échappement du moteur, si bien que le rendement thermodynamique global est amélioré et la consommation de carburant est réduite. Dans un mode de réalisation avantageux, le véhicule a moteur selon l'invention comprend - un compresseur de suralimentation du moteur, et - un moteur électrique couplé a ce compresseur et comprenant un dispositif assurant sa connexion a la génératrice. Etant donné ces caractéristiques, le fonctionnement du compresseur est rendu indépendant de celui de la turbine. Le moteur a combustion interne qui entrain le véhicule selon l'invention, peut ainsi autre suralimenté par mise en oeuvre de critères bien moins astreignants-que ceux qui. doivent être respectés pour la suralimentation des moteurs a turbo-compresseur de type classique dans lesquels la turbine et le compresseur sont reliés directement et mécaniquement par clavetage sur un même arbre. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux.compris a la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant au dessin annexé sur lequel la figure unique est une vue schématique en plan de la partie avant d'un véhicule a moteur selon l'invention. Sur la figure, un véhicule A à moteur selon l'invention comporte une turbine 1 de type connu, montée par une bride 2 ayant des orifices, sur une tubulure d'échappement d'un moteur à combustion interne (non représentée). La turbine 1 a un conduit tangentiel 3 en forme de volute, un rotor 4 et un conduit axial 5 destiné a l'expulsion des gaz d'échappement. Le rotor 4 est claveté sur un arbre 6 qui est rigide en torsion afin qu'il soit couplé au rotor d'un alternateur 7 ayant des circuits de redressement et destiné à tourner à vitesse élevée, Le pole positif 16 de l'alternateur 7 est relié électriquement par un cable 17 aux moteurs électriques 9 qui entraînent chacun un mécanisme auxiliaire ou accessoire correspondant. Le polie 16 de l'alternateur 7 est relié a un circuit électronique 10 de traitement qui commande, par l'intermédiaire d'un câble 18, un moteur électrique 11 couplé à un compresseur 12 de suralimentation. Ce dernier comporte un rotor 13 claveté sur l'arbre 15 du moteur 11, et un conduit axial 19 communiquant avec le collecteur d'admission du moteur à combustion interne qui actionne le véhicule. Les gaz d'échappement du moteur à combustion interne entrainent la turbine I et sont expulsés par le conduit axial 5. La turbine 1 entraine l'alternateur 7 auquel elle est couplée par l'intermédiaire de l'arbre 6. L'énergie électrique produite par l'alternateur 7 est transmise par le câble 17 aux moteurs électriques 9 des mécanismes auxiliaires (pompe à eau, pompe à huile, etc.) ainsi qu'd d'autres dispositifs électriques (non représentés) tels que les phares, les essuie-glaces et le dispositif de dégivrage de la lunetté arrière. Dans les véhicules à moteur classiques, ces dispositifs électriques sont alimentés par une génératrice entrainée par le vilebrequin du moteur par l'intermédiaire d'une courroie. Dans le véhicule à moteur selon l'invention, cette génêratrice est rendue superflue puisque l'alternateur 7 peut avoir avoir des dimensions telles qu'il fournit toute l'énergie Glectrique nécessaire à 12alimentation des moteurs 9 des mécanismes au:iliaires et des dispositifs électriques normalement présents sur le véhicule Comme dans les véhicules classiques à moteur, le véhicule selon l'invention comporte aussi une batterie 8 d'accumulateurs reliée à alternateur 7 et destinee à conserver l'énergie électrique qui lui est transmise et à la fournir à différentes charges lorsque l'alternateur 7 ne transmet pas suffisamment d'énergie. Le processeur 10 commande le fonctionnement du moteur 11 en fonction des conditions de marche du véhicule le. La connexion entre la turbine 1 et le compresseur 12 est assurée électriquement dans le véhicule selon l'invention. De cette manière, plusieurs inconvénients importants présentés par un couplage mécanique de la turbine au compresseur de suralimentation, c'est-à-dire suivant la solution technique couramment utilisée dans les moteurs suralimentés, sont évités. En particulier, le fonctionnement électrique du compresseur 12 de suralimentation qui est relié par le processeur 10 à la batterie 8 d'accumulateurs, permet l'obtention d'une pression élevée de suralimentation du moteur même dans des conditions dans lesquelles l'énergie fournie par la turbine est considérablement réduite du fait de la réduction du débit des gaz d'echappement provenant du moteur (par exemple, après une décélération rapide). Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'bure décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la connexion électrique de la turbine 1 au compresseur 12 peut aussi être utilisée dans des véhicules à moteur dans lesquels les mécanismes auxiliaires sont entrainés par le vilebrequin d'un moteur à combustion interne par l'intermédiaire de transmissions mécaniques, de façon classique. REVENDICATIONS 1. Véhicule à moteur à combustion interne, muni de mécanismes auxiliaires, caractérisé en ce ce qu'il comprend une turbine 51j entraînée par les gaz d'échappe- ment du moteur à combustion interne, - une génératrice électrique (7) couplée à la tur- bine (1), et - au moins un moteur électrique (9) couplé à l'un des mécanismes auxiliaires et comprenant un dispositif (17) qui le connecte à la génératrice (7). 2 Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un compresseur (12) de suralimentation du moteur à combustion interne, et - un moteur électrique (11) couplé au compresseur (12) et comprenant un dispositif (17, 18) qui le connecte à la génératrice (7). 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (10) de connexion sélective du moteur électrique (11) couplé au compresseur de suralimentation (12) à la génératrice (7) en fonction des conditions de marche du véhicule. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qui comprend une batterie d'accumulateurs (8) alimentée par une génératrice (7).