Brevet FR2815080A1 — publié le 20020412

L'invention concerne un turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne et un procédé d'exploitation pour un turbocompresseur à gaz d'échappement. Un tel turbocompresseur à gaz d'échappement est décrit dans le brevet US 6 029 452. Un moteur électrique, qui peut être sollicité particulièrement dans les bas régimes de vitesse et de pression, dans lesquels seule une faible compression des gaz d'échappement peut être générée pour entraîner le suralimenteur, est intégré dans le turbocompresseur à gaz d'échappement. Le moteur électrique est situé sur l'arbre, entre le compresseur et la turbine du suralimenteur et relié à cette dernière de manière rigide à la torsion. Lorsque le moteur électrique est actionné, parallèlement à leur entraînement par la turbine à gaz d'échappement, l'arbre et le compresseur sont également entraînés par le moteur électrique, ainsi, même en cas de faible charge et de basse vitesse de rotation une pression d'admission accrue peut être générée, laquelle doit être transmise au moteur pour augmenter sa puissance. Ce turbocompresseur à gaz d'échappement apporte une assistance ciblée à la puissance du suralimenteur, par l'intermédiaire du moteur électrique. Toutefois, à chaque connexion du moteur électrique, hormis la masse en mouvement du rotor du moteur électrique, l'arbre, la roue de la turbine et la roue à aubes devront également être activés, dans lequel cas, ces pièces rotatives du suralimenteur présentent usuellement un moment d'inertie de masse nettement plus important que le rotor du moteur électrique et de ce fait requièrent pour l'accélération de la rotation plus d'énergie que le moteur électrique ne doit en fournir. En raison de sa forte inertie, le turbocompresseur à gaz d'échappement fait également preuve d'un mauvais mode de réponse dans la plage transitoire. Pour améliorer le mode de réponse, un apport d'énergie élevé et donc un moteur électrique de plus grande dimension sont nécessaires. L'objet de l'invention consiste à concevoir un turbocompresseur à gaz d'échappement avec entraînement supplémentaire par moteur électrique et un procédé correspondant, qui se caractérise par une consommation d'énergie plus faible et qui par ailleurs, améliore le comportement transitoire du turbocompresseur à gaz d'échappement. Ce problème est résolu selon l'invention grâce à un turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne, avec une turbine à gaz d'échappement située dans le circuit de gaz d'échappement du moteur à combustion interne et un compresseur situé dans le circuit d'aspiration et relié à la turbine à gaz d'échappement, par l'intermédiaire d'un arbre, dans lequel un moteur électrique est intégré dans le boîtier du turbocompresseur et le rotor de ce moteur électrique est placé de manière coaxiale à l'arbre, qui se caractérise en ce que, en plus d'une roue à aubes, un distributeur d'air est disposé dans la zone d'admission du compresseur, en ce que le rotor du moteur électrique est relié au distributeur d'air et en ce que le mouvement de rotation du distributeur d'air peut être réglé indépendamment du mouvement de rotation de la roue de la turbine. Selon une disposition préférentielle, l'actionnement du coupleur est interactif avec l'actionnement du rotor du moteur électrique. D'autres perfectionnements judicieux seront décrits ci-après. Sur le turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'invention, un distributeur d'air est placé dans la zone d'admission du compresseur, de manière coaxiale à l'arbre, particulièrement en amont de la roue à aubes. Le distributeur d'air est conçu sous forme d'élément supplémentaire de la roue à aubes et peut être mû indépendamment de la roue de la turbine. Le distributeur d'air est alimenté par le rotor de l'entraînement supplémentaire par moteur électrique. Comme aucune liaison rigide ou rigide à la torsion ne se trouve sur la voie de transfert entre le distributeur d'air et la roue de la turbine, il est possible d'actionner le moteur électrique et donc également le distributeur d'air indépendamment d'un mouvement de la roue de la turbine. Les mouvements du rotor et ceux de la roue de la turbine sont découplés. Il en résulte l'avantage que lors de l'actionnement du moteur électrique, la masse de la roue de la turbine ne doit pas être activée, ce qui réduit la consommation énergétique du moteur électrique et /ou le moteur électrique peut être de plus faibles dimensions. Le distributeur d'air permet de conduire une plus grande quantité d'air de combustion à travers le compresseur et de comprimer cet air à une pression d'admission plus élevée, qui sera conduite aux entrées des cylindres du moteur. Le rotor du moteur électrique peut être une partie intégrante du distributeur d'air et le cas échéant, il peut être identique au distributeur d'air. Mais le rotor du moteur électrique peut également être conçu sous forme d'élément indépendant du distributeur d'air, tout en étant relié à ce dernier, de manière rigide à la torsion. Le distributeur d'air peut former un élément solidaire avec la roue à aubes ou avec une partie de la roue à aubes, ainsi le distributeur d'air et la roue à aubes sont reliés de manière rigide à la torsion et tournent ensemble. Dans ce cas, la chaîne de transmission située entre la roue à aubes et la roue de la turbine peut être interrompue, ainsi le mouvement de l'ensemble de la roue à aubes, y-compris le distributeur d'air, peut être découplé du mouvement de la roue de la turbine. Selon une autre réalisation judicieuse, il peut être indiqué de permettre une rotation relative du distributeur d'air par rapport à la roue à aubes. Dans cette réalisation, le rotor assure la fonction d'alimentation d'air à travers le compresseur, soit simultanément ou alternativement à la roue à aubes. Les mouvements du distributeur d'air et de la roue à aubes peuvent être découplés. Une interruption supplémentaire des mouvements dans la voie de transmission entre la roue à aubes et la roue de la turbine est donc fondamentalement possible. Le distributeur d'air est particulièrement disposé en amont de la roue à aubes, dans la zone d'admission du compresseur, sous forme de rotor additionnel de la roue à aubes. Selon un perfectionnement judicieux, le sens de rotation du rotor du moteur électrique est réversible et peut donc être identique ou à contresens du sens de rotation de la roue de la turbine. De cette manière, en actionnant le moteur électrique alors que la turbine et le rotor du moteur électrique tournent dans le même sens, l'action qui doit être fournie par la turbine peut être assistée par celle du moteur électrique. Par ailleurs, en faisant tourner le rotor et la turbine en sens opposé, il est possible d'utiliser le distributeur d'air en tant que système d'étranglement, dans lequel cas, un effet de blocage est obtenu à l'entrée de la roue à aubes. Le cas échéant, le distributeur d'air peut également générer une dépression à l'entrée d'air du moteur à combustion interne, de ce fait une soupape d'étranglement ne sera plus nécessaire par principe dans la zone d'entrée d'air. Il est préconisé de prévoir un coupleur dans la voie de transmission entre le distributeur d'air et la roue de la turbine, lequel selon une première réalisation judicieuse est placé entre le distributeur d'air et la roue à aubes et selon une seconde réalisation avantageuse est placé entre la roue à aubes et l'arbre ou entre l'arbre et la roue de la turbine, dans lequel cas, une combinaison des deux possibilités peut être envisageable. Un coupleur situé entre le distributeur d'air conçu sous forme de rotor additionnel et la roue à aubes, conçue sous forme d'élément séparé du distributeur d'air présente l'avantage que lorsque le coupleur est désaccouplé, seule la masse rotative du rotor et du distributeur d'air doit être activée, alors que les masses rotatives de la roue à aubes, de l'arbre et de la roue de la turbine ne doivent pas être mises en rotation, lors de l'actionnement du moteur électrique. Les masses rotatives qui doivent être entraînées par le moteur électrique peuvent donc être maintenues à un niveau très bas. Grâce à la distribution d'air assurée par le rotor additionnel, une pression d'admission élevée est atteinte, même si la roue à aubes est à l'arrêt ou si elle ne tourne qu'à faible vitesse. Dès que la vitesse de rotation de la roue à aubes atteint la vitesse de rotation du rotor du moteur électrique, le coupleur situé entre le distributeur d'air et la roue de la turbine peut être enclenché, pour assurer une liaison rigide à la torsion entre ces deux éléments, permettant au distributeur d'air de se mouvoir en même temps, sans apport de courant. Dans ce cas, l'énergie qui doit être fournie pour l'entraînement du suralimenteur est uniquement apportée par la contre-pression des gaz d'échappement. Dans la réalisation qui prévoit un coupleur entre la roue à aubes et l'arbre ou entre l'arbre et la roue de la turbine, la roue à aubes peut être découplée du mouvement de la roue de la turbine. Cette réalisation est particulièrement adaptée pour le cas o le distributeur d'air est directement intégré dans la roue à aubes ou relié à cette dernière de manière rigide à la torsion et o le mouvement du distributeur d'air et de la roue à aubes doit être indépendant du mouvement de la roue de la turbine. Selon une autre réalisation préconisée, l'actionnement du coupleur est en interaction avec l'actionnement du rotor du moteur électrique, particulièrement de manière à ce que lorsque le moteur électrique est en marche, le coupleur est désaccouplé et le rotor peut se déplacer indépendamment de la roue de la turbine; et lorsque le moteur électrique est à l'arrêt, le coupleur est accouplé et le rotor tourne avec la roue de la machine. Cette relation fonctionnelle entre l'actionnement du coupleur et l'actionnement du moteur électrique, garantit automatiquement que, lors de l'actionnement du moteur électrique, seule la masse la plus faible possible doit être activée. Par ailleurs, lorsque le moteur électrique est en marche, le coupleur est accouplé et le rotor tourne avec la roue de la turbine et lorsque le moteur électrique est à l'arrêt, le coupleur est désaccouplé et le rotor peut se déplacer indépendamment de la roue de la turbine. Avantageusement, le distributeur d'air et la roue à aubes sont solidaires en rotation et un coupleur réglable est prévu entre la roue à aubes et l'arbre. En outre, la roue à aubes et la roue de la turbine sont solidaires en rotation et un coupleur réglable est prévu entre le distributeur d'air et la roue à aubes. Dans ce cas, lors de la mise en marche du moteur électrique, le coupleur peut être déplacé dans une position qui relie le distributeur d'air et la roue à aubes de manière solidaire en rotation. Préférentiellement, le distributeur d'air est identique au rotor du moteur électrique. Additionnellement, le moteur électrique est conçu sous forme de moteur logé dans le moyeu d'une roue et avec le rotor additionnel, il est placé directement devant la roue à aubes. Avantageusement, le moteur électrique et le rotor additionnel sont conçus sous forme de module interchangeable, qui peut être intégré dans le compresseur. L'invention concerne en outre un procédé d'exploitation d'un turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne, en particulier un turbocompresseur à gaz d'échappement, dans lequel une turbine à gaz d'échappement située dans le circuit des gaz d'échappement du moteur à combustion interne entraîne un compresseur situé dans le circuit d'aspiration et relié à la turbine à gaz d'échappement, par l'intermédiaire d'un arbre. Conformément à l'invention, la vitesse de rotation du rotor additionnel est réglée par un moteur électrique par rapport à la vitesse de rotation du compresseur, de manière à ce qu'une co-rotation ou une contre-rotation bien définies, ou dans des cas limites, un afflux sans rotation s'installe dans la roue à aubes. Avantageusement, en phase d'accélération du moteur, la vitesse de rotation du rotor additionnel est supérieure à la vitesse de rotation du compresseur, dans lequel cas, une puissance d'accélération élevée s'installe pour la turbine, par le biais du courant d'admission en corotation du compresseur. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les figures et font l'objet des descriptions suivantes. Sont représentés: Fig. 1 une coupe longitudinale un turbocompresseur à gaz d'échappement, dont le compresseur est muni d'une roue à aubes et d'un rotor de moteur électrique, conçu sous forme de rotor additionnel, dans lequel cas le rotor additionnel et la roue à aubes forment un élément solidaire rigide à la torsion, dont le mouvement peut être découplé du mouvement de rotation de l'arbre du suralimenteur, Fig. 2 un turbocompresseur à gaz d'échappement selon une réalisation modifiée, dans laquelle le rotor additionnel peut être découplé de la roue à aubes Fig. 3 une réalisation selon la fig. 2, mais avec un moteur électrique modifié, Fig. 4 un compresseur avec un rotor additionnel entraîné par un moteur électrique, qui peut tourner indépendamment de la roue à aubes, Fig. 5 un diagramme présentant les courbes de vitesse de la roue à aubes et de la roue de la turbine, correspondant à un turbocompresseur à gaz d'échappement selon la fig. 1, Fig. 6 un diagramme correspondant à la fig. 5, représenté pour un turbocompresseur à gaz d'échappement selon la réalisation conforme à la fig. 2, Fig. 7 un diagramme correspondant à la fig. 5 ou à la fig. 6, représenté pour un turbocompresseur à gaz d'échappement selon la réalisation conforme à la fig. 3, Fig. 8 un autre diagramme avec la courbe de vitesse du compresseur et la courbe de vitesse du rotor additionnel, représentées pour un fonctionnement bridé du rotor additionnel. Dans les figures suivantes, les éléments identiques sont munis des repères identiques. Le turbocompresseur à gaz d'échappement 1 représenté en fig. 1 contient dans un boîtier de suralimentation 2, une turbine à gaz d'échappement 3 et un compresseur 5, dans lequel cas la roue 6 de la turbine à gaz d'échappement 3 est reliée avec la roue à aubes 7 du compresseur 5, par l'intermédiaire d'un arbre 4. Lorsque le moteur à combustion interne tourne, la roue de la turbine 6 peut être entraînée par les gaz d'échappement du moteur qui sont sous pression; le mouvement de la roue de la turbine est transmis par l'intermédiaire de l'arbre 4 à la roue à aubes 7, qui aspire de l'air de combustion dans le compresseur 5, par l'intermédiaire d'une zone d'admission et le comprime à une pression d'admission élevée, par laquelle l'air de combustion est conduit au moteur. Pour assister le fonctionnement du suralimenteur, particulièrement dans des plages de charge et de vitesse réduites, dans lesquelles seule une faible contre-pression de gaz d'échappement peut être produite et de ce fait, seule une faible pression d'admission peut être générée, un moteur électrique 9 est prévu du côté du compresseur, lequel moteur électrique 9 comprend un rotor, situé dans la zone d'admission 8 et placé de manière coaxiale à l'arbre ou à la roue à aubes 7 et un stator 11 fixé au boîtier. Le moteur électrique 9 peut être mis en marche ou à l'arrêt, en fonction de l'état du moteur à combustion interne ou du turbocompresseur à gaz d'échappement. Le rotor 10 du moteur électrique 9 est conçu sous forme de distributeur d'air ou de rotor additionnel, et se situe dans le sens d'écoulement de l'air de combustion qui doit être transporté, vu en amont de la roue à aubes 7 dans la zone d'admission 8. La mise en marche ou la mise à l'arrêt du moteur électrique est générée par les signaux de commande d'une unité de réglage et de commande, en fonction de l'état du moteur à combustion interne et/ou du turbocompresseur à gaz d'échappement. Le rotor 10 du moteur électrique 9 est aérodynamique et lorsqu'il tourne dans le même sens que la roue à aubes 7, il transporte l'air de combustion qui arrive dans la zone d'admission en direction de la sortie du compresseur. Le rotor 10 est en mesure de comprimer l'air de combustion à une pression d'admission élevée, soit indépendamment ou simultanément à la roue à aubes 7. Dans la réalisation selon la fig. 1, la roue à aubes 7 et le rotor 10 forment des unités indépendantes qui sont pourtant reliées entre elles de manière rigide à la torsion. Le rotor 10 est posé sur la face avant du moyeu de la roue à aubes 7. Le rotor 10 est logé de manière coaxiale à l'axe longitudinal de l'arbre 4, mais il n'est pas relié à l'arbre. La roue à aubes 7 est logée de manière librement rotative par rapport à l'arbre 4, par l'intermédiaire d'un coussinet de pivotement 12. Une liaison rigide à la torsion entre la roue à aubes 7 et l'arbre 4 peut être réalisée à l'aide d'un coupleur 13, situé entre la surface de l'arbre 4 et la face intérieure d'une cavité cylindrique du moyeu de la roue à aubes 7. Lorsque lé coupleur 13 est accouplé, la roue à aubes 7, le rotor 10 et l'arbre 4 sont reliés entre eux de manière rigide à la torsion; lorsque le coupleur 13 est désaccouplé, l'arbre 4 et la roue de la turbine 6 peuvent tourner dans un sens, alors que la roue à aubes 7 et le rotor 10 peuvent tourner dans l'autre sens, indépendamment l'un de l'autre. Dans la réalisation selon la fig. 2, la roue de la turbine 6 et la roue à aubes 7 sont reliées de manière inamovible et rigide à la torsion, par l'intermédiaire de l'arbre 4. Le rotor 10 du moteur électrique 9 se trouve encore dans la zone d'admission 8 du compresseur 5, en amont de la roue à aubes 7 et forme un rotor additionnel pour cette dernière. Le rotor 10 est disposé sur l'arbre 4 et s'appuie sur l'arbre 4 de manière rotative, par l'intermédiaire d'un coussinet de pivotement 12. De ce fait, le rotor 10 peut tourner indépendamment de l'arbre 4 et de la roue à aubes 7. Le rotor 10 est disposé axialement sur une partie frontale du moyeu de la roue à aubes 7 et peut être décalé de manière axiale, entre une position d'accouplement qui le relie par adhérence avec la roue à aubes 7 dans le sens de !11 la rotation et une position à roue libre, dans lequel cas la position à roue libre du rotor 10 peut être atteinte par un décalage axial, à contresens de la roue à aubes. Le rotor 10 est contraint axialement par un ressort 14 dans le sens de sa position en roue libre, ainsi lorsque le moteur électrique 9 est à l'arrêt, le rotor 10 se trouve dans sa position en roue libre et (hormis en cas de friction possible entre le rotor 10 et l'arbre 4) le rotor n'est pas influencé par le mouvement de l'arbre 4. Le stator 11 dans le boîtier du suralimenteur 2 est placé par rapport au rotor 10 de manière à ce que dans sa position en roue libre, qu'il prend lorsque le moteur électrique est à l'arrêt, le rotor 10 est situé légèrement en dehors de sa position relative par rapport au stator 11. Lorsque le moteur électrique 9 est mis en marche, une force de rappel axiale électromagnétique est générée, laquelle ramène le rotor 10 qui peut être déplacé de manière axiale, dans une position symétrique par rapport au stator 11, dans lequel cas cette position symétrique correspond avec la position d'accouplement avec la roue à aubes 7. De ce fait, lorsque le moteur est à l'arrêt, la liaison entre le rotor et la roue à aubes 7 est interrompue, alors que lorsque le moteur est en marche, la liaison est établie et le rotor et la roue à aubes 7 peuvent tourner solidairement et de manière rigide à la torsion. Sur le turbocompresseur à gaz d'échappement 1 selon la fig. 3, l'arbre 4, la roue de la turbine 6 et la roue à aubes 7 forment également une unité rigide à la torsion, par rapport à laquelle le rotor 10 du moteur électrique 9 peut tourner librement à certains régimes du moteur à combustion interne ou du turbocompresseur à gaz d'échappement. La conception correspond essentiellement à celle du turbocompresseur à gaz d'échappement de la fig. 2, avec la différence que le ressort 14 qui agit en direction axiale contraint le rotor 10 en direction de sa positon d'accouplement avec la roue à aubes 7; ainsi lorsque le moteur électrique 9 n'est pas sous tension, le rotor est en position d'accouplement et relié de manière rigide à la torsion avec la roue à aubes 7. En position d'accouplement du rotor 10, ce dernier est placé de manière asymétrique vis-à-vis du stator 11, dans le boîtier 2; ainsi, lorsque le moteur électrique 9 est mis sous tension, une force électromagnétique axiale agit sur le rotor 10 et le décale en position symétrique par rapport au stator 11, laquelle position est identique à la position en roue libre du rotor 10. Ainsi, lorsque le moteur électrique 9 n'est pas actionné, le rotor 10 se trouve dans sa position d'accouplement avec la roue à aubes 7, mais lorsque le moteur électrique 9 est actionné, le rotor 10 est désaccouplé et la roue à aubes 7 peut tourner indépendamment du rotor 10. Sur le turbocompresseur à gaz d'échappement 1 selon la fig. 4, l'arbre 4, la roue à aubes 7, ainsi que la roue de la turbine forment une unité rigide à la torsion. Dans la zone d'admission 8 du compresseur 5 est placé un moteur électrique stationnaire 9, dont le rotor entraîne un rotor additionnel 15, qui est situé directement en amont de la roue à aubes 7, de manière coaxiale à cette dernière. Le rotor additionnel 15 est uniquement relié avec le rotor 10 du moteur électrique 9. Le rotor additionnel 15 peut tourner indépendamment de la roue à aubes 7 et de l'arbre 4; aucun coupleur mécanique n'est prévu entre le rotor additionnel 15 et la roue à aubes 7 ou l'arbre 4. Le moteur électrique 9 est accroché par l'intermédiaire d'entretoises à une bague d'ajustage 17, qui est insérée dans la gaine d'admission du compresseur 5. Les entretoises 16 ont des contours aérodynamiques et contiennent des conduites 18, par l'intermédiaire desquelles le moteur électrique est commandé et entraîné. Le moteur électrique 9, relié à la bague d'ajustage 17, par l'intermédiaire des entretoises 16, forme avec le rotor additionnel 15 un élément connexe, qui peut être intégré en tant que kit d'équipement dans un turbocompresseur à gaz d'échappement existant. Lorsque le turbocompresseur à gaz d'échappement 1 fonctionne, le rotor additionnel 15 peut être entraîné par le rotor du moteur électrique 9, pour générer une pression d'admission élevée, particulièrement dans les plages de charge et de vitesse réduites. Dans les plages de charge et de vitesse réduites, la vitesse de rotation du rotor additionnel 15 est définie en fonction de la pression d'admission qui doit être générée en aval du compresseur et réglée par le moteur électrique 9, indépendamment de la vitesse de rotation du suralimenteur. Dans les plages de charges et de vitesse plus élevées, dans lesquelles la puissance globale du suralimenteur est essentiellement fournie par la turbine à gaz d'échappement, la vitesse de rotation du rotor additionnel 15 est judicieusement synchronisée avec la vitesse de rotation du compresseur. La fig. 5 représente un diagramme vitesse de rotation -temps, avec les courbes de vitesse nv du compresseur et nT de la turbine, pour le turbocompresseur à gaz d'échappement de la fig. 1, en cycle d'accélération. Dans la période initiale comprise entre to et tl, le moteur électrique est hors tension, la turbine et le compresseur du turbocompresseur à gaz d'échappement tournent à vitesse égale nT et nv. Au moment tl, le moteur électrique est mis en route (caractérisé par EM), suite à quoi, en raison du logement indépendant de la turbine et du compresseur, la vitesse de rotation nv du compresseur croît à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation nT de la turbine; par l'intermédiaire du moteur électrique, le compresseur est actionné à une vitesse plus élevée que la vitesse qui est imprimée à la turbine du turbocompresseur à gaz d'échappement par la contre-pression des gaz d'échappement. Si le moteur à combustion interne se trouve en état d'accélération, la contre-pression augmente et la vitesse de rotation nT de la turbine s'accroît considérablement. Au moment t2, les courbes nv et nT du compresseur ou de la turbine se recoupent en un point d'accouplement K; à ce moment t2, un coupleur de rattrapage placé entre l'arbre du turbocompresseur à gaz d'échappement et la roue à aubes s'accouple, ce qui a pour effet de créer une liaison rigide à la torsion entre la turbine, l'arbre et le compresseur, ainsi, dans la suite des opérations, la turbine et le compresseur tournent à vitesse égale. Juste après l'accouplement du coupleur de rattrapage, le moteur électrique est mis hors tension, à un moment t3 (caractérisé par EM). Dans la suite des opérations, le compresseur est uniquement entraîné par la turbine. Le diagramme vitesse de rotation-temps de la fig. 6 correspond à un cycle d'accélération avec un turbocompresseur à gaz d'échappement selon la fig. 2. Dans la période comprise entre to et t1, le moteur électrique est à l'arrêt. Le rotor du moteur électrique, qui forme le rotor additionnel en amont de la roue à aubes est désaccouplé de la roue à aubes et peut tourner indépendamment de cette dernière. En revanche, le compresseur forme avec l'arbre et la turbine un élément rigide à la torsion, qui tourne à la vitesse nATL du suralimenteur. Le rotor additionnel tourne à une vitesse n différente de cette dernière, qui dans l'exemple de réalisation est un peu plus faible que la vitesse de rotation du suralimenteur nATL, en raison de la friction. Le moteur est mis sous tension (EM) au moment t1 et le coupleur entre le rotor additionnel et la roue à aubes se ferme, ainsi le rotor additionnel présente la même vitesse de rotation navant que la roue à aubes, l'arbre et la roue de la turbine, qui tournent à la vitesse de rotation nATL du suralimenteur. Le diagramme vitesse de rotation-temps selon la fig. 7 correspond à un turbocompresseur à gaz d'échappement selon la fig. 3, représenté pour un cycle d'accélération. Selon la courbe représentée par une ligne continue, le moteur électrique est mis en marche (EM) à un moment to, suite à quoi le rotor du moteur électrique, qui forme le rotor additionnel en amont de la roue à aubes, se détache de la roue à aubes et peut tourner indépendamment de cette dernière, en fonction de son entraînement électrique, à la vitesse de rotation comparativement haute n, qui est nettement plus élevée que la vitesse de rotation du suralimenteur nATL, a laquelle tourne également la roue à aubes. Le moteur est mis à l'arrêt au moment tl, après quoi le rotor est amené en position d'accouplement avec la roue à aubes, par l'intermédiaire du ressort, ainsi après achèvement du cycle d'accouplement, qui se situe dans la période Atk entre les moments t1 et t2, le rotor additionnel tourne à la même vitesse n que la roue à aubes, qui tourne à la vitesse du suralimenteur nATL. La courbe en pointillés sur la fig. 7 représente une combinaison des turbocompresseurs à gaz d'échappement de la fig. 1 et de la fig. 3. Dans cette combinaison, un coupleur et un coussinet de pivotement sont placés aussi bien entre le rotor du moteur électrique et la roue à aubes,qu'entre la roue à aubes et l'arbre; ainsi la roue à aubes peut tourner indépendamment de l'arbre et de la turbine et le rotor du moteur électrique peut tourner indépendamment de la roue à aubes. Dans la période initiale comprise entre to et ti, le moteur électrique est en marche, ainsi le rotor additionnel peut tourner indépendamment de la roue à aubes et peut particulièrement adopter une vitesse plus élevée que cette dernière. Parallèlement, le coupleur situé entre la roue à aubes et l'arbre est fermé, ainsi la roue à aubes, l'arbre et la turbine tournent à la vitesse de rotation nATL du suralimenteur. Simultanément à la mise à l'arrêt du moteur à un moment tl, le coupleur situé entre la roue à aubes et l'arbre est désaccouplé, ainsi la roue à aubes peut tourner indépendamment de l'arbre et de la turbine. Comme lors de la mise à l'arrêt du moteur électrique, la liaison entre le rotor additionnel et la roue à aubes se ferme, en raison de la vitesse de rotation élevée navant du rotor additionnel et de l'énergie de rotation plus élevée du rotor additionnel, en un laps de temps très court, la roue à aubes est accélérée à une vitesse élevée nv qui dépasse la vitesse de rotation nT de la turbine ou de l'arbre. Au moment t3, en raison de l'augmentation de la contre-pression des gaz d'échappement au point d'accouplement K, la turbine atteint la même vitesse de rotation nT que la roue à aubes qui tourne à la vitesse nv, suite à quoi le coupleur situé entre l'arbre et la roue à aubes se ferme et dans la suite des opérations, à partir du moment t3, la turbine, l'arbre, le compresseur et la roue à aubes forment une unité rigide à la torsion. Le diagramme vitesse de rotation-temps selon la fig. 8 représente le régime du moteur électrique à puissance réduite. L'effet d'étranglement est particulièrement atteint par une inversion du sens de rotation du rotor ou du rotor additionnel du moteur électrique. Si le turbocompresseur à gaz d'échappement est conçu de manière à ce que, lors de la mise en route du moteur électrique, le coupleur situé entre le rotor additionnel et la roue à aubes est désaccouplé, pour que ces éléments puissent tourner indépendamment l'un de l'autre, un réglage correspondant du moteur électrique permet d'inverser le sens de rotation, ce qui est représenté en fig. 8 par une courbe négative de la vitesse de rotation du rotor additionnel n, à partir du moment de la mise en route EM du moteur électrique. L'inversion du sens de rotation du rotor additionnel par rapport à celui de la roue à aubes provoque un effet de blocage à l'entrée du compresseur, dans lequel cas, l'importance de l'effet de blocage peut être réglée par l'intermédiaire de la vitesse de rotation du rotor. REVENDICATIONS 1. Turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne, avec une turbine à gaz d'échappement située dans le circuit de gaz d'échappement (3) du moteur à combustion interne et un compresseur (5) situé dans le circuit d'aspiration et relié à la turbine à gaz d'échappement (3), par l'intermédiaire d'un arbre (4), dans lequel un moteur électrique (9) est intégré dans le boîtier (2) du turbocompresseur et le rotor (10) de ce moteur électrique est placé de manière coaxiale à l'arbre (4), caractérisé en ce que en plus d'une roue à aubes (7), un distributeur d'air (15) est disposé dans la zone d'admission (8) du compresseur (5), en ce que le rotor (10) du moteur électrique (9) est relié au distributeur d'air et en ce que le mouvement de rotation du distributeur d'air peut être réglé indépendamment du mouvement de rotation de la roue (6) de la turbine (3). 2. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur d'air est conçu sous forme de rotor additionnel (15), placé en amont de la roue à aubes (7). 3. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le sens de rotation du rotor (10) du moteur électrique (9) est réversible. 4. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un coupleur (13) est situé dans la voie de transmission entre le distributeur d'air et la roue de la turbine (6). 5. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'actionnement du coupleur (13) est interactif avec l'actionnement du rotor (10) du moteur électrique (9). 6. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque le moteur électrique (9) est en marche, le coupleur (13) est désaccouplé et le rotor (10) peut se déplacer indépendamment de la roue de la turbine (6) et lorsque le moteur électrique (9) est à l'arrêt, le coupleur (13) est accouplé et le rotor (10) tourne avec la roue de la turbine (6). 7. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque le moteur électrique (9) est en marche, le coupleur (13) est accouplé et le rotor (10) tourne avec la roue de la turbine (6) et lorsque le moteur électrique (9) est à l'arrêt, le coupleur (13) est désaccouplé et le rotor (10) peut se déplacer indépendamment de la roue de la turbine (6). 8. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le distributeur d'air (15) et la roue à aubes (7) sont solidaires en rotation et en ce qu'un coupleur réglable (13) est prévu entre la roue à aubes (7) et l'arbre (4). 9. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la roue à aubes (7) et la roue de la turbine (6) sont solidaires en rotation et en ce qu'un coupleur réglable (13) est prévu entre le distributeur d'air et la roue à aubes (7). 10. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lors de la mise en marche du moteur électrique (9), le coupleur (13) peut être déplacé dans une position qui relie le distributeur d'air et la roue à aubes (7) de manière solidaire en rotation. 11. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le distributeur d'air est identique au rotor (10) du moteur électrique (9). 12. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le moteur électrique (9) est conçu sous forme de moteur logé dans le moyeu d'une roue et en ce qu'avec le rotor additionnel (15), il est placé directement devant la roue à aubes (7). 13. Turbocompresseur à gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le moteur électrique (9) et le rotor additionnel (15) sont conçus sous forme de module interchangeable, qui peut être intégré dans le compresseur (5). 14. Procédé d'exploitation d'un turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne selon la revendication 2, dans lequel une turbine à gaz d'échappement (3) située dans le circuit des gaz d'échappement du moteur à combustion interne entraîne un compresseur (5) situé dans le circuit d'aspiration, ledit compresseur étant relié à la turbine à gaz d'échappement (3) par l'intermédiaire d'un arbre (4) caractérisé en ce que la vitesse de rotation (n) du rotor additionnel (15) est réglée par un moteur électrique (9) par rapport à la vitesse de rotation (nv) du compresseur (5), de manière à ce qu'une co-rotation ou une contre-rotation bien définies, ou dans des cas limites, un afflux sans rotation s'installe dans la roue à aubes (7). 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que, en phase d'accélération du moteur, la vitesse de rotation (n) du rotor additionnel (15) est supérieure à la vitesse de rotation (nv) du compresseur (5), dans lequel cas, une puissance d'accélération élevée s'installe pour la turbine (3), par le biais du courant d'admission en co- rotation du compresseur (5).