Brevet FR2968355A1 — publié le 20120608

PROCEDE ET UN DISPOSITIF D'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE DES GAZ D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR THERMIQUE A ALLUMAGE COMMANDE La présente invention concerne un procédé d'augmentation de la température des gaz d'échappement d'un moteur thermique à allumage commandé, lorsque le moteur fonctionne à faible charge. La chaleur des gaz d'échappement peut avantageusement être utilisée dans un dispositif mettant en oeuvre un cycle thermodynamique dit "cycle de Rankine". Afin de réduire la consommation des moteurs à allumage commandé, il a déjà été proposé d'utiliser l'énergie calorifique présente dans les gaz d'échappement pour produire de la vapeur sous pression. Cette vapeur est ensuite utilisée selon le cycle de Rankine pour transformer cette énergie calorifique en énergie mécanique, laquelle est utilisée pour faire fonctionner le véhicule. Cependant, pour fonctionner dans de bonnes conditions, le cycle de Rankine a besoin de gaz d'échappement à haute température, ce qui n'est possible, jusqu'à présent, qu'à fortes charges du moteur. La présente invention propose un procédé et un dispositif permettant d'augmenter la température des gaz d'échappement à faible charge. Diverses solutions ont déjà été proposées pour utiliser la chaleur des gaz d'échappement. Ainsi, le brevet EP 1 272 749 B1 concerne un procédé d'utilisation de la chaleur des gaz d'échappement, la chaleur étant récupérée par un générateur de vapeur. La vapeur produite par ce générateur est injectée dans le turbocompresseur, soit dans la turbine du turbocompresseur, soit dans le compresseur, soit dans les deux. Une autre solution est proposée dans le brevet DE 3111799. Selon cette solution, la turbine du compresseur est actionnée selon un cycle de Rankine. L'énergie thermique est récupérée par l'huile, l'eau et les gaz d'échappement du moteur. La demande de brevet DE 102008053066 décrit un système comprenant un circuit du type Rankine couplé thermiquement à la ligne des gaz d'échappement. Les solutions déjà proposées ne permettent pas d'élever suffisamment la température des gaz d'échappement pour une utilisation dans un cycle de Rankine, lorsque le moteur fonctionne à faible charge. La présente invention permet d'élever la température des gaz d'échappement aux faibles charges et donc d'utiliser l'énergie thermique des gaz d'échappement selon un cycle de Rankine, même à faible charge. De façon plus précise, l'invention concerne un procédé d'élévation de la température des gaz d'échappement d'un moteur thermique à allumage commandé, ce dernier comprenant un turbocompresseur. Selon l'invention, les gaz d'échappement sont réchauffés par le turbocompresseur lorsque le moteur fonctionne à faible charge. Selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le turbocompresseur comprenant une turbine et un compresseur, les gaz d'échappement sont comprimés et réchauffés par ladite turbine. Le fonctionnement du turbocompresseur est inversé aux faibles charges, l'entrée habituelle du compresseur devenant sa sortie et inversement la sortie habituelle du compresseur devenant son entrée et l'entrée habituelle de la turbine devenant sa sortie et inversement la sortie habituelle de la turbine devenant son entrée. Le terme "habituel" correspond ici au fonctionnement classique et connu du turbocompresseur en régime de suralimentation et le qualificatif "habituel" ou "habituelle" appliqué aux entrées ou sorties de la turbine ou du compresseur du turbocompresseur se rapporte ici et par la suite de l'exposé au fonctionnement normal et classique d'un turbocompresseur pour un moteur suralimenté. Le moteur étant équipé d'une boite à air, d'un collecteur d'admission d'air, d'un collecteur des gaz d'échappement et d'une ligne d'échappement, l'air d'admission est envoyé, à faible charge, à la sortie habituelle du compresseur qui absorbe un travail de détente de l'air d'admission et les gaz d'échappement sont envoyés à la sortie habituelle de la turbine qui fournit un travail de compression des gaz d'échappement. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé, à faible charge, l'air d'admission est détendu dans la turbine et les gaz d'échappement sont comprimés dans le compresseur. L'air d'admission passe au travers de la turbine du turbocompresseur avant d'être admis dans les cylindres du moteur et les gaz d'échappement passent au travers du compresseur. L'invention concerne également un dispositif d'augmentation de la température des gaz d'échappement dans un moteur thermique à allumage commandé, ce dernier comprenant un circuit d'admission d'air comportant une boite à air, le compresseur d'un turbocompresseur et un collecteur d'admission d'air, et un circuit d'échappement des gaz brûlés comportant un collecteur d'échappement, la turbine dudit turbocompresseur et une ligne d'échappement. Selon la présente invention, le dispositif comporte des moyens pour réchauffer les gaz d'échappement par ledit turbocompresseur lorsque le moteur fonctionne à faible charge. Lorsque le dispositif est destiné à l'utilisation de la chaleur des gaz d'échappement à l'aide d'un cycle de Rankine, la ligne d'échappement est munie d'un échangeur de chaleur et ledit dispositif comporte un circuit du type cycle de Rankine relié audit échangeur. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif comporte des moyens pour inverser le sens de fonctionnement du turbocompresseur. Lesdits moyens d'inversion comportent des conduites et des vannes pour conduire, à faibles régimes, les gaz d'échappement dudit collecteur d'échappement vers la sortie habituelle de ladite turbine et de l'entrée habituelle de ladite turbine vers ladite ligne d'échappement et pour conduire, à faible charge, l'air d'admission de ladite boite à air vers la sortie habituelle dudit compresseur et de l'entrée habituelle du compresseur vers ledit collecteur d'admission. Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif comporte des moyens pour détendre l'air d'admission dans ladite turbine et pour comprimer les gaz d'échappement dans ledit compresseur, à faible charge. Lesdits moyens comportent des vannes et des conduites pour conduire, à faible charge: - l'air d'admission de ladite boite à air vers l'entrée habituelle de ladite turbine et de la sortie habituelle de la turbine vers ledit collecteur 5 d'admission, et - les gaz d'échappement dudit collecteur d'échappement vers l'entrée habituelle du compresseur et de la sortie habituelle du compresseur vers la ligne d'échappement. La pression d'admission de l'air peut être contrôlée par une vanne du 10 type "waste-gate" ou du type papillon ou, de préférence, par la géométrie variable du turbocompresseur. Le circuit du type cycle de Rankine peut comporter une turbine dont l'entrée est reliée audit échangeur de chaleur et un condenseur dont l'entrée est connectée à la sortie de ladite turbine, la sortie dudit condenseur étant 15 connectée audit échangeur. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : 20 - la figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation, et - la figure 2 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter 25 l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention s'applique lorsque le moteur fonctionne à faible charge. La limite entre "faibles charges" et "fortes charges" au sens de la présente invention, et donc le couple à partir duquel on passe du fonctionnement classique au fonctionnement selon l'invention pour les faibles 30 charges, peut varier en fonction des besoins, cependant il peut être intéressant de définir ce couple limite afin de maximiser la température des gaz d'échappement. Par contre, la limite entre "faibles charges" et "fortes charges" ne peut pas se faire à un couple supérieur au couple maximum réalisable lorsque l'on est en fonctionnement selon l'invention. Aux fortes charges, le turbocompresseur fonctionne de façon classique, c'est-à-dire que la turbine est actionnée par les gaz d'échappement qui cèdent ainsi une partie de leur énergie cinétique, la turbine actionnant un compresseur qui comprime l'air d'admission assurant ainsi un meilleur remplissage des cylindres et donc un meilleur rendement. Selon le premier mode de réalisation, aux faibles charges du moteur, le procédé et le dispositif de l'invention permettent de tirer partie de la perte de charge à l'admission afin de comprimer les gaz d'échappement et ainsi de les réchauffer. Pour ce faire, le fonctionnement du turbocompresseur est inversé, le compresseur absorbant un travail de détente à l'admission et la turbine fournissant un travail de compression à l'échappement. Sur la figure 1, ainsi que sur la figure 2, le schéma classique d'un moteur suralimenté est représenté en trait plein: c'est donc, d'après la présente invention, le fonctionnement du moteur en forte charge. Un moteur 10 à allumage commandé, représenté ici arbitrairement à trois cylindres, comprend un circuit d'admission d'air 11 et un circuit 12 d'échappement des gaz brûlés. Le circuit d'admission d'air comprend successivement (dans le sens de circulation de l'air) une entrée d'air 13, une boite à air 14, une conduite 15 reliant ladite boite avec l'entrée habituelle 16 du compresseur 17 d'un turbocompresseur 18, une canalisation 19 munie d'un refroidisseur d'air 20 et reliant la sortie habituelle 21 du compresseur à un collecteur d'admission d'air 51. Le circuit 12 d'échappement des gaz comprend successivement un collecteur d'échappement 22, une canalisation 23 connectée à l'entrée habituelle 24 d'une turbine 25 du turbocompresseur 18 et une conduite d'échappement 26 connectée à la sortie habituelle 27 de la turbine 25. Un axe 28 relie la turbine au compresseur. La conduite d'échappement est munie d'un échangeur de chaleur 29 qui fait partie d'un circuit cycle de Rankine 30. Ce dernier comporte une turbine 31 et un condenseur 32. Un fluide caloporteur circule dans ce circuit, comme indiqué par les flèches 33. Le fonctionnement de ce circuit de suralimentation est bien connu: la turbine 25 est actionnée par les gaz d'échappement et par l'intermédiaire de l'axe 28 fait tourner le compresseur 17, lequel comprime l'air d'admission. Pour les fortes charges du moteur, la température des gaz d'échappement est généralement suffisante pour faire fonctionner le circuit de Rankine 30. Cependant pour les faibles charges du moteur, la température des gaz d'échappement est insuffisante et le circuit 30 ne fonctionne pas correctement. La présente invention permet d'augmenter la température des gaz d'échappement, à faible charge, suffisamment pour obtenir un fonctionnement satisfaisant du circuit de Rankine 30. Aux faibles charges et pour le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le fonctionnement du turbocompresseur est inversé, le compresseur 17 absorbant un travail de détente à l'admission et la turbine 25 comprimant les gaz d'échappement. Pour ce faire, le circuit comprend des vannes, représentées en trait plein ou en pointillés, et des conduites supplémentaires représentées en pointillés, l'ouverture et la fermeture desdites vannes étant pilotées par un contrôleur (non représenté), par exemple le contrôleur du moteur. Ainsi, une conduite 40 relie la conduite 15 au collecteur d'admission d'air 51, une vanne 41 (représentée en trait plein) permettant de fermer ou ouvrir la conduite 40. La conduite 15 comporte une vanne 42 (représentée en pointillés). Une conduite 43, munie d'une vanne 44 (en trait plein), permet de relier la boite à air 14 à la sortie habituelle 21 du compresseur 17. Une vanne 45 (en pointillés) est placée dans la conduite 23. Une conduite 46, munie d'une vanne 47 (en trait plein), permet de relier la conduite 23 à la conduite d'échappement 26, en aval d'une vanne 48 (en pointillés) placée dans la conduite d'échappement 26. Enfin, une conduite 49, avec une vanne 50 (en trait plein), permet de relier le collecteur d'échappement 22 à la conduite d'échappement 26 en amont de la vanne 48. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: en fonctionnement habituel et bien connu, c'est-à-dire à fortes charges du moteur, les vannes représentées en trait plein sont fermées et les vannes en pointillés sont ouvertes. Par contre, à faible charge c'est l'inverse, c'est-à-dire que les vannes représentées en trait plein sont ouvertes et les vannes en pointillés sont fermées. A faible charge, l'air est admis par l'entrée 13, passe dans la boite à air 14 puis dans la conduite 43 (la vanne 42 est fermée et la vanne 44 est ouverte). L'air pénètre alors par la sortie habituelle 21 du compresseur 17 dans lequel une partie de l'énergie cinétique de l'air est absorbée. Cette énergie est utilisée pour actionner la turbine 25. L'air sort du compresseur par son entrée habituelle 16, circule dans la conduite 40 (les vannes 42 et 41 étant respectivement fermée et ouverte) et pénètre dans le collecteur d'admission 51. Toujours à faible charge, les gaz d'échappement sortent du collecteur d'échappement 22 par la conduite 49 (les vannes 50 et 45 étant respectivement ouverte et fermée) et sont dirigés vers la sortie habituelle 27 de la turbine (la vanne 48 étant fermée). Après avoir été comprimés, les gaz d'échappement sortent de la turbine 25 par son entrée habituelle 24 pour être dirigés par la conduite 46 dans l'échangeur de chaleur 29. La compression des gaz d'échappement permet d'élever leur température. L'échangeur 29 sert à extraire l'énergie calorifique des gaz d'échappement et d'utiliser cette énergie pour faire fonctionner le circuit de Rankine 30. La pression de l'air admis dans le collecteur d'admission 51 (et donc la charge du moteur) peut être contrôlée de façon classique à l'aide d'une vanne, par exemple une vanne papillon. De préférence, le turbocompresseur est à géométrie variable, la variation de géométrie permettant de faire varier et de contrôler la pression d'air admis. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation qui diffère du premier de la façon suivante: à faible charge, l'air d'admission est détendu dans la turbine 25 et les gaz d'échappement sont comprimés dans le compresseur 17. Ainsi, les fonctions habituelles de la turbine et du compresseur sont conservées, le fonctionnement du turbocompresseur n'étant plus inversé. Les éléments identiques des premier et deuxième modes de réalisation sont indiqués par les mêmes numéros de référence. Ainsi, sur la figure 2 on retrouve le moteur 10 et le circuit d'admission des gaz 11 comprenant l'entrée d'air 13, la boite à air 14, la conduite 15 avec la vanne 42 (en pointillés), le compresseur 17 avec son entrée habituelle 16 et sa sortie habituelle 21, la conduite 19 avec le refroidisseur 20, et le collecteur d'admission d'air 51. Le circuit d'échappement des gaz 12 comporte, comme sur la figure 1, le collecteur des gaz d'échappement 22, la conduite 23 avec la vanne 45 (en pointillés), la turbine 25 avec son entrée habituelle 24 et sa sortie habituelle 27, et la conduite d'échappement avec la vanne 48 (en pointillés) et l'échangeur de chaleur 29. Le circuit de Rankine 30, connecté à l'échangeur 29, comporte la turbine 31 et le condenseur 32, le fluide circulant dans le circuit 30 dans le sens des flèches 33. Comme pour le premier mode de réalisation, le dispositif fonctionne à fortes charges de la façon habituelle, c'est-à-dire que la turbine 25 est actionnée par les gaz d'échappement et met en rotation le compresseur 17 qui comprime l'air admis. A faible charge, l'air d'admission est détendu dans la turbine 25 et les gaz d'échappement sont comprimés dans le compresseur 17. A cette fin, le dispositif comporte des vannes et des conduites supplémentaires. Ainsi, une conduite 60, munie d'une vanne 61 (en trait plein), relie la boite à air 14 à l'entrée habituelle 24 de la turbine 25. Une conduite 62, munie d'une vanne 63 (en trait plein), connecte la sortie habituelle 27 de la turbine 25 au collecteur d'admission d'air 51. Une conduite 64, avec une vanne 65 (en trait plein), relie la sortie habituelle 21 du compresseur 17 à la conduite d'échappement 26. Une conduite 66 avec une vanne 67 (en trait plein) connecte la conduite 15 au collecteur d'échappement 22. Pour les faibles charges du moteur, les vannes en trait plein sont ouvertes et les vannes en pointillés sont fermées. Pour les fortes charges, c'est l'inverse et donc les vannes en trait plein sont fermées et les vannes en pointillés sont ouvertes. A faible charge, l'air d'admission est détendu dans la turbine 25: l'air admis à l'entrée 13 circule dans la boite à air 14, puis pénètre dans la turbine 25 par son entrée habituelle 24, sort de la turbine par sa sortie habituelle 27 et passe dans la conduite 62 pour pénétrer dans le collecteur d'admission d'air 51. Les gaz d'échappement sont comprimés dans le compresseur 17. Pour ce faire, les gaz sortent du collecteur d'échappement 22 et circulent dans la conduite 66 (les vannes 67 et 45 étant respectivement ouverte et fermée) pour pénétrer dans le compresseur 17 par son entrée habituelle 16. Les gaz comprimés sortent du compresseur par sa sortie habituelle 21. Une vanne 68 (en pointillés) fermant la conduite 19 à faible charge, les gaz d'échappement comprimés passent par la conduite 64 (la vanne 65 est ouverte à faible charge) puis dans la ligne d'échappement 26 et dans l'échangeur de chaleur 29. Comparé au fonctionnement du premier mode de réalisation, les fonctions habituelles du compresseur et de la turbine ne changent pas. C'est la nature des fluides circulant dans la turbine et le compresseur qui change. De plus, le temps de réponse du turbocompresseur est plus court lorsque le conducteur accélère. En effet, dans le dispositif du premier mode de réalisation (figure 1), le sens de rotation du turbocompresseur s'inverse à faible charge, ce qui n'est pas le cas du dispositif du deuxième mode de réalisation. Par rapport à un fonctionnement classique en suralimentation, la vitesse du turbocompresseur est beaucoup plus importante aux faibles charges, diminuant d'autant son temps de réaction et améliorant le brio. La charge moteur peut être régulée par une vanne de type "wastegate" ou papillon, mais de préférence on utilise un turbocompresseur à géométrie variable et l'on fait varier la géométrie de la turbine. La limite (charge critique ou faible charge maximale) entre "faibles charges" et "fortes charges" au sens de la présente invention, et donc la charge à partir de laquelle on passe du fonctionnement classique au fonctionnement selon l'invention pour les faibles charges (ou inversement), dépend de l'utilisation que l'on souhaite faire de la chaleur thermique des gaz d'échappement. Pour une utilisation dans un cycle de Rankine, la limite entre faibles charges et fortes charges peut être définie de la façon suivante: pour fonctionner correctement, le circuit cycle de Rankine nécessite une température minimale pour les gaz d'échappement. Pour un type donné de fonctionnement d'un véhicule, on peut déterminer au banc d'essais la relation entre la charge du moteur et la température des gaz d'échappement; on peut donc connaitre la "forte charge minimale" correspondant à la température minimale souhaitée pour faire fonctionner le cycle de Rankine lorsque le turbocompresseur fonctionne de façon classique (suralimentation habituelle). Il suffit alors de programmer le contrôleur moteur pour changer du fonctionnement en fortes charges (c'est-à-dire en suralimentation habituelle) en fonctionnement en faible charge selon l'invention lorsque la charge du moteur atteint le seuil de "forte charge minimale", et inversement. L'invention permet d'étendre la zone de fonctionnement du cycle de Rankine vers les faibles charges en réchauffant les gaz d'échappement, ce qui résout un des problèmes majeurs de cette technologie, permettant ainsi de diminuer la consommation des moteurs sur une plus large plage de fonctionnement. De plus, il y a une augmentation du rendement moteur par diminution de la température d'admission grâce à la détente à l'admission et par légère diminution de la Pression Moyenne Indiquée Basse Pression (PMI BP) grâce à la compression à l'échappement. Le dispositif de l'invention permet aussi d'activer plus rapidement un système de post-traitement grâce aux températures d'échappement plus élevées. D'un point de vue économique, l'invention permet d'utiliser le turbocompresseur déjà existant sur un certain nombre de moteur actuels et d'augmenter le gain de consommation du cycle de Rankine en conditions réelles (faibles et moyennes charges) ce qui valorise cette technologie. La teneur en métaux précieux du catalyseur trois voies peut également être diminuée grâce à la mise en action plus rapide du catalyseur. D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Procédé d'augmentation de la température des gaz d'échappement d'un moteur thermique à allumage commandé, ce dernier comprenant un turbocompresseur (18), le procédé étant caractérisé en ce que les gaz d'échappement sont réchauffés par le turbocompresseur lorsque le moteur fonctionne à faible charge. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, le turbocompresseur comprenant une turbine (25) et un compresseur (17), les gaz d'échappement sont comprimés et réchauffés par ladite turbine. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fonctionnement du turbocompresseur est inversé aux faibles charges, l'entrée habituelle (16) du compresseur devenant sa sortie et inversement la sortie habituelle (21) du compresseur devenant son entrée et l'entrée habituelle (24) de la turbine devenant sa sortie et inversement la sortie habituelle (27) de la turbine devenant son entrée. 4. Procédé selon la revendication 3, le moteur étant équipé d'une boite à air (14), d'un collecteur d'admission d'air (51), d'un collecteur des gaz d'échappement (22) et d'une ligne d'échappement (26) , ledit procédé étant caractérisé en ce que, à faible charge, l'air d'admission est envoyé à la sortie habituelle (21) du compresseur qui absorbe un travail de détente de l'air d'admission et les gaz d'échappement sont envoyés à la sortie habituelle (27) de la turbine qui fournit un travail de compression des gaz d'échappement. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la pression d'admission de l'air est contrôlée par la géométrie variable du turbocompresseur (17) ou par une vanne du type "wastegate" ou du type papillon. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, ladite chaleur étant transformée selon un cycle de Rankine (30) en énergie mécanique, la chaleur des gaz d'échappement est absorbée dans un échangeur de chaleur (29) d'un dispositif du type cycle de Rankine. 7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, à faible charge, l'air d'admission est détendu dans la turbine (25) et les gaz d'échappement sont comprimés dans le compresseur (17). 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que, la chaleur des gaz d'échappement étant absorbée dans un échangeur de chaleur (29) d'un dispositif du type cycle de Rankine, l'air d'admission passe au travers de la turbine (25) du turbocompresseur avant d'être admis dans les cylindres du moteur et en ce que les gaz d'échappement passent au travers du compresseur (17) avant d'être utilisés selon un cycle de Rankine. 9. Dispositif d'augmentation de la température des gaz d'échappement dans un moteur thermique (10) à allumage commandé, ce dernier comprenant un circuit d'admission d'air (11) comportant une boite à air (14), le compresseur (17) d'un turbocompresseur (18) et un collecteur d'admission d'air (51), et un circuit d'échappement des gaz brûlés (12) comportant un collecteur d'échappement (22), la turbine (25) dudit turbocompresseur et une ligne d'échappement (26), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (40, 41, 42, 43, 44, 68, 46, 47, 49, 50, 67, 66, 64, 65, 63, 62) pour réchauffer les gaz d'échappement par ledit turbocompresseur lorsque le moteur fonctionne à faible charge. 10. Dispositif selon la revendication 9, destiné à l'utilisation de la chaleur des gaz d'échappement à l'aide d'un cycle de Rankine, caractérisé en ce que ladite ligne d'échappement (26) est munie d'un échangeur de chaleur (29) et en ce que ledit dispositif comporte un circuit (30) du type cycle de Rankine relié audit échangeur. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (40, 41, 42, 43, 44, 68, 46, 47, 49, 50) pour inverser le sens de fonctionnement du turbocompresseur. 12. Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que lesdits moyens d'inversion comportent des conduites (40, 43, 46, 49) et des vannes (41, 42, 44, 47, 48, 50) pour conduire, à faible charge, les gaz d'échappement dudit collecteur d'échappement (22) vers la sortie habituelle (27) de ladite turbine et de l'entrée habituelle (24) de ladite turbine (25) vers ladite ligne d'échappement (26) et pour conduire, à faible charge, l'air d'admission de ladite boite à air (14) vers la sortie habituelle (21) dudit compresseur et de l'entrée habituelle (16) du compresseur (17) vers ledit collecteur d'admission (51). 13. Dispositif selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (60, 61, 42) pour détendre l'air d'admission dans ladite turbine et pour comprimer (67, 66, 42) les gaz d'échappement dans ledit compresseur (17), à faible charge. 14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que lesdits moyens comportent des vannes (67, 42, 68, 61, 45, 65, 48, 63) et des conduites (19, 66, 15, 64, 26, 60, 62) pour conduire, à faible charge: - l'air d'admission de ladite boite à air (14) vers l'entrée habituelle (24) de ladite turbine (25) et de la sortie habituelle (27) de la turbine vers ledit collecteur d'admission (51), et - les gaz d'échappement dudit collecteur d'échappement (22) vers l'entrée habituelle (16) du compresseur (17) et de la sortie habituelle (21) du compresseur vers ladite ligne d'échappement (26). 15. Dispositif selon la revendication 10 et l'une des revendications 9 à 14 caractérisé en ce que le circuit (30) du type cycle de Rankine comporte une turbine (31) dont l'entrée est reliée audit échangeur de chaleur (29) et un condenseur (32) dont l'entrée est connectée à la sortie de ladite turbine, la sortie dudit condenseur étant connectée audit échangeur (29).30