Brevet FR3032228A1 — publié le 20160805

GROUPE MOTOPROPULSEUR À RÉCUPÉRATION D'EAU ET D'ÉNERGIE THERMIQUE [0001] L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à l'efficience énergétique des véhicules automobiles. [0002] L'électricité peut être utilisée comme source principale ou secondaire pour permettre la mise en mouvement d'un véhicule automobile ou comme source annexe pour le fonctionnement d'organes moteur (démarreur, compresseur pour les moteurs suralimentés), d'équipements de sécurité (éclairage, airbags, anti-blocage et antipatinage) ou d'équipements de confort (climatisation, autoradio, système de géo-localisation). [0003] Les véhicules comprennent de plus en plus d'organes ou d'équipements fonctionnant à partir d'énergie électrique. Il est alors nécessaire d'équiper ces véhicules de systèmes ou de dispositifs permettant le stockage et/ou la création d'énergie électrique, la consommation électrique des véhicules modernes étant telle que la batterie et l'alternateur ne suffisent pas à générer une quantité assez importante d'électricité. [0004] Il est connu d'utiliser un système de création d'énergie à partir de la chaleur dégagée par un moteur thermique du véhicule, plus particulièrement, par les gaz d'échappement. [0005] Le brevet ON 102 840 026 présente un système pour le recyclage des gaz d'échappement en vue de créer de l'énergie électrique. Ce système comprend un premier circuit de circulation d'air, un deuxième circuit de circulation d'air alimentant le moteur, d'une part, puis se transformant en circuit d'échappement, d'autre part, un premier compresseur placé sur le premier circuit d'air, un deuxième compresseur placé sur le deuxième circuit d'air, une turbine placée sur le premier circuit d'air et reliée au deuxième compresseur, un moteur auxiliaire relié à la turbine, et un échangeur thermique placé entre le compresseur et la turbine du premier circuit et la partie échappement du deuxième circuit. [0006] Dans ce système antérieur, l'échangeur thermique permet l'échange de chaleur entre le premier et le deuxième circuit d'air, c'est à dire un réchauffement ainsi qu'une augmentation de la pression de l'air circulant dans le premier circuit avant que l'air n'atteigne la turbine, de sorte à permettre la mise en mouvement de la turbine par la détente de l'air du premier circuit lors de son passage dans la turbine. La mise en mouvement de la turbine permet de générer une énergie électrique permettant d'alimenter le deuxième compresseur d'une part, et de créer, via le moteur auxiliaire, de l'énergie électrique pouvant être stockée. [0007] Dans une variante de réalisation de ce système antérieur, le système de recyclage comprend un deuxième échangeur thermique monté exclusivement sur le premier circuit d'air, pour permettre un échange thermique entre l'air à la sortie du premier compresseur et l'air à la sortie de la turbine. Ainsi, l'air arrivant au deuxième échangeur thermique est de température et pression supérieures à celles de l'air sortant du premier compresseur. [0008] Ce système de l'art antérieur, s'il permet de générer de l'énergie électrique en recyclant les gaz d'échappement, présente certains inconvénients. [0009] Premièrement, le refroidissement des gaz d'échappement, suite à leur perte de chaleur dans l'échangeur thermique, entraîne leur condensation et, par conséquent, la création d'eau qui peut stagner dans la ligne d'échappement. La composition des gaz d'échappement rend l'eau stagnante acide, ce qui peut provoquer une corrosion, au moins localisée, de la ligne d'échappement. [0010] Deuxièmement, la température de l'air traversant le premier circuit réduit le rendement d'échange thermique entre le premier circuit d'air et le circuit d'échappement, ce qui implique une réduction du fonctionnement de la turbine et, par voie de conséquence, une réduction de l'énergie électrique produite. Cet inconvénient est particulièrement avéré lorsque le système de recyclage comprend deux échangeurs thermiques. [0011] Troisièmement, l'utilisation de deux compresseurs distincts nécessite l'utilisation de deux moteurs distincts, chacun lié à un compresseur. Étant donné le faible échange thermique dans l'échangeur thermique, l'énergie produite par la turbine ne peut suffire à entrainer les deux compresseurs ainsi que des organes et/ou des équipements du véhicule. [0012] Enfin, ce système est complexe, notamment dans sa variante qui implique l'ajout d'un échangeur thermique et le rallongement du premier circuit d'air, et ce système ne peut pas être utilisé pour une application tierce, par exemple pour l'amélioration des performances du moteur du véhicule. [0013] Un premier objectif est de proposer un groupe motopropulseur qui permet la réutilisation des gaz d'échappement et notamment la réutilisation de l'eau condensée dans les gaz d'échappement dans le but d'éviter une corrosion de la ligne d'échappement et d'augmenter le rendement de récupération. [0014] Un deuxième objectif est de proposer un groupe motopropulseur ayant un haut rendement de récupération thermique pour permettre la création d'énergie électrique en quantité importante. [0015] Un troisième objectif est de proposer un groupe motopropulseur permettant une double utilisation de certains composants du véhicule. [0016] Un quatrième objectif est de proposer un groupe motopropulseur léger, simple de conception et d'utilisation. [0017] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un groupe motopropulseur comprenant : un moteur thermique, une ligne d'échappement en aval du moteur thermique, un circuit d'air de suralimentation muni d'un compresseur de suralimentation, - un circuit d'air de récupération ayant un compresseur de récupération, - un circuit d'arrivée d'air pour alimenter le circuit d'air de suralimentation et le circuit d'air de récupération, le circuit d'air de récupération comprenant une turbine pour générer de 30 l'énergie électrique destinée à l'alimentation du compresseur de récupération ou destinée à être stockée dans une batterie, le groupe comprenant un échangeur thermique monté conjointement sur le circuit d'air de récupération et la ligne d'échappement, en amont de la turbine, le groupe motopropulseur comprenant un récupérateur d'eau placé sur 35 la ligne d'échappement, en aval de l'échangeur thermique, pour récupérer l'eau issue de la condensation des gaz d'échappement dans l'échangeur thermique, un injecteur d'eau relié au récupérateur d'eau et une vanne d'injection positionnée en aval de l'injecteur d'eau et du compresseur de récupération, la vanne d'injection pouvant autoriser ou interdire l'injection d'eau dans l'air en sortie du compresseur de récupération, en amont de l'échangeur thermique. [0018] L'injection d'eau dans l'air du circuit d'air de récupération permet de refroidir davantage l'air avant son entrée dans l'échangeur thermique, l'eau injectée étant à une température inférieure à la température de l'air comprimé. Il en résulte ainsi une augmentation de l'échange de chaleur dans l'échangeur thermique entre le mélange d'air et d'eau du circuit de récupération, et les gaz d'échappement dans la ligne d'échappement. Il en résulte également une augmentation de rendement, la turbine voyant plus de masse en entrée. [0019] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le groupe comprend un raccord fluidique permettant le raccordement fluidique entre le circuit d'air de récupération et le circuit d'air de suralimentation, le raccord fluidique étant placé en amont du compresseur de récupération et en aval du compresseur de suralimentation ; - le circuit d'air de suralimentation comprend un refroidisseur d'air de suralimentation placé en aval du compresseur de suralimentation et en amont du raccord fluidique ; le groupe motopropulseur comprend un circuit d'air annexe reliant le circuit d'arrivée d'air au moteur thermique pour fournir de l'air à pression atmosphérique au moteur thermique ; le circuit d'arrivée d'air comprend une vanne d'entrée permettant de distribuer l'air à pression atmosphérique dans le circuit d'air de suralimentation et dans le circuit d'air annexe, ou dans le circuit d'air de suralimentation et le circuit d'air de récupération, ou dans le circuit d'air de suralimentation ; le circuit d'arrivé d'air comprend un filtre à air en amont de la vanne d'entrée ; le circuit d'air de récupération comprend une vanne de récupération, en amont du compresseur de récupération, pour permettre la mise en communication du circuit d'air de récupération avec le circuit d'arrivée d'air ou avec le raccord fluidique ; le groupe motopropulseur comprend une vanne moteur à laquelle sont reliés le circuit d'air annexe et le circuit d'air de suralimentation, pour permettre la mise en communication fluidique du moteur thermique avec le circuit d'air annexe ou le circuit d'air de suralimentation. [0020] Il est proposé, en deuxième lieu, un procédé de production d'énergie électrique à partir d'un groupe motopropulseur tel que précédemment décrit, ce procédé comprenant les étapes consistant à : compresser de l'air, via le compresseur de récupération ; injecter l'air compressé dans l'échangeur thermique de sorte à 10 ce que l'air du circuit d'air de récupération voit sa température augmenter ; récupérer l'eau de la ligne d'échappement en sortie de l'échangeur thermique, via le récupérateur d'eau ; injecter l'eau récupérée, au moyen de l'injecteur d'eau, dans 15 l'air en sortie du compresseur de récupération pour obtenir un mélangeur d'air et d'eau, et détendre le mélange d'air et d'eau du circuit d'air de récupération dans la turbine de sorte à générer de l'énergie électrique. [0021] Avantageusement, le procédé comprend, en outre, une étape 20 de compression antérieure réalisée par le compresseur de suralimentation dans le circuit d'air de suralimentation, et une étape de refroidissement de l'air compressé entre le compresseur de suralimentation et le compresseur de récupération. [0022] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile 25 comprenant un groupe motopropulseur tel que décrit précédemment. [0023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 30 - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur permettant de générer de l'énergie électrique par récupération thermique ; la figure 2 est une vue schématique du groupe motopropulseur de la figure 1 ; 35 - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 montrant un premier mode de production d'énergie électrique ; la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 montrant un deuxième mode de production d'énergie électrique ; la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 2 montrant un troisième mode de production d'énergie électrique. [0024] Le véhicule 1 automobile représenté sur la figure 1 est équipé d'un groupe 2 motopropulseur comprenant un moteur 3 thermique, une ligne 4 d'échappement placée en aval du moteur 3 thermique, un circuit 5 d'air de suralimentation, et un circuit 6 d'air de récupération pour permettre de produire une énergie électrique pouvant être utilisée par des organes du groupe 2 motopropulseur ou stockée pour être utilisée par des équipements du véhicule 1. [0025] A des fins de simplification, le circuit 5 d'air de suralimentation et le circuit 6 d'air de récupération ne sont pas représentés sur la figure 1. [0026] Par « équipements du véhicule » on entend aussi bien des équipements de sécurité tels que l'éclairage, les airbags, l'anti-blocage et l'anti-patinage, par exemple, ou des équipements de confort tels que la climatisation, l'autoradio, le système de géolocalisation, et les prises allume-cigare, par exemple. [0027] Dans la suite de cette description, les termes « aval » et « amont » sont utilisés en référence au sens de circulation de l'air. Ainsi, le terme aval fera référence à une position située après un composant et le terme amont fera référence à une position située avant un composant, suivant le sens de déplacement de l'air. [0028] Le groupe 2 motopropulseur est représenté de manière 25 schématique sur les figures 2 à 5, la figure 2 mettant en avant l'architecture du groupe 2 motopropulseur, les figures 3 à 5 illustrant différentes variantes d'utilisation du groupe 2 motopropulseur. [0029] Le groupe 2 motopropulseur comprend également un circuit 7 d'arrivée d'air, un circuit 8 d'air annexe, et un raccord 9 fluidique 30 permettant le raccordement fluidique entre le circuit 6 d'air de récupération et le circuit 5 d'air de suralimentation. Les quatre circuits 5, 6, 7, 8 sont représentés sur les figures 2-5 par des cadres en pointillés, tirets ou traits mixtes. [0030] Le circuit 7 d'arrivée d'air relie le groupe 2 motopropulseur à 35 l'environnement extérieur afin d'aspirer de l'air à pression atmosphérique pour l'injecter dans le groupe 2 motopropulseur. Le circuit 7 d'arrivée d'air est, en outre, pourvu d'un filtre 10 à air pour filtrer l'air injecté dans le groupe 2 motopropulseur en retenant les particules solides contenues dans l'air ambiant. [0031] Le circuit 5 d'air de suralimentation est relié au circuit 7 d'arrivée d'air, en aval du filtre 10 à air, et comprend un compresseur 11 de suralimentation destiné à augmenter la pression de l'air atmosphérique, et par voie de conséquence sa température, et un refroidisseur 12 d'air de suralimentation destiné à refroidir l'air en sortie du compresseur 11 de suralimentation pour que l'air introduit dans le moteur 3 thermique soit de faible température, un moteur 3 thermique suralimenté ayant un meilleur rendement lorsque l'air injecté est de faible température. [0032] Le circuit 6 d'air de récupération est dans le prolongement du circuit 7 d'arrivée d'air, en parallèle de la ligne 4 d'échappement, et comprend un compresseur 13 de récupération, une turbine 14 et un échangeur 15 thermique monté conjointement sur le circuit 6 d'air de récupération et la ligne 4 d'échappement. [0033] Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le raccord 9 fluidique est connecté au circuit 6 d'air de récupération en amont du compresseur 13 de récupération, et au circuit 5 d'air de suralimentation, en aval du refroidisseur 12 d'air. [0034] Enfin, le groupe 2 motopropulseur comprend une vanne 16 moteur, une vanne 17 d'entrée et une vanne 18 de récupération. [0035] La vanne 16 moteur est positionnée sur le moteur 3 thermique, au point d'arrivée d'air de ce dernier, et est reliée au circuit 8 d'air annexe et au circuit 5 d'air de suralimentation, pour permettre la mise en communication fluidique du moteur 3 thermique avec le circuit 8 d'air annexe (figure 3) ou avec le circuit 5 d'air de suralimentation (figures 4 et 5). [0036] La vanne 17 d'entrée est positionnée sur le circuit 7 d'arrivée d'air et permet de distribuer l'air du circuit 7 d'arrivée d'air dans le circuit 5 d'air de suralimentation (figure 4), ou dans le circuit 5 d'air de suralimentation et dans le circuit 8 d'air annexe (figure 3), ou dans le circuit 5 d'air de suralimentation et le circuit 6 d'air de récupération (figure 5). [0037] La vanne 18 de récupération est, quant à elle, positionnée sur le circuit 6 d'air de récupération et raccordée au circuit 7 d'arrivée d'air et au raccord 9 fluidique pour permettre la mise en communication fluidique du circuit 6 d'air de récupération avec le circuit 7 d'arrivée d'air (figure 5) ou avec le circuit 5 d'air de suralimentation via le raccord 9 fluidique (figures 3 et 4). [0038] De préférence, les vannes 16, 17, 18 sont des distributeurs qui peuvent être pilotés mécaniquement, électriquement, hydrauliquement ou encore pneumatiquement. Avantageusement, et de manière non limitative, la vanne 17 d'entrée est un distributeur ayant quatre orifices et trois positions, et la vanne 18 de récupération et la vanne 16 moteur sont des vannes ayant trois orifices et deux positions. [0039] Afin de produire de l'énergie électrique, le circuit 6 d'air de récupération met en oeuvre le principe du cycle de Brayton qui utilise un fluide de travail tel qu'un gaz pour produire de l'énergie électrique au moyen de divers composants. Dans le cas présent, le gaz est de l'air, et les composants sont le compresseur 13 de récupération (et comme nous le verrons, pour certains cas le compresseur 11 de suralimentation), l'échangeur 15 thermique et la turbine 14. [0040] Le cycle de Brayton comprend quatre temps. Dans un premier temps, l'air est comprimé, ce qui a pour effet d'augmenter sa pression et sa température. Dans un deuxième temps, l'air est chauffé, par échange thermique avec une source ayant une chaleur supérieure. Dans un troisième temps, l'air est détendu, mettant en mouvement le composant permettant la production de courant. Enfin, dans un quatrième temps, l'air est évacué du circuit dans le cas d'un circuit ouvert ou refroidi pour être réutilisé dans le cas d'un circuit en boucle fermée. [0041] Nous faisons maintenant référence aux figures 3, 4 et 5 qui représentent respectivement le groupe 2 motopropulseur fonctionnant selon le cycle de Brayton à double étage pour une faible ou une moyenne charge du moteur 3 thermique, le groupe 2 motopropulseur fonctionnant selon le cycle de Brayton à double étage pour une forte charge du moteur 3 thermique, et le groupe 2 motopropulseur fonctionnant selon le cycle de Brayton à simple étage. [0042] La différence entre un cycle de Brayton à simple étage et un cycle de Brayton à double étage réside dans le nombre de compressions. Ainsi un cycle de Brayton à simple étage ne permettra qu'une seule compression de l'air utilisé dans le circuit 6 d'air de récupération alors que le cycle de Brayton à double étage (ou bi-étagé) permettra que l'air utilisé dans le circuit 6 d'air de récupération puisse être compressé au moins deux fois. [0043] Sur la figure 3, l'air à la pression atmosphérique entre dans le circuit 7 d'arrivée d'air, traverse le filtre 10 à air pour être débarrassé de ses particules solides. A la sortie du filtre 10, l'air atteint la vanne 17 d'entrée qui est réglée pour permettre la mise en communication fluidique du circuit 7 d'arrivée d'air avec le circuit 8 d'air annexe et le circuit 5 d'air de suralimentation. [0044] Une première partie de l'air emprunte alors le circuit 8 d'air annexe pour être injecté dans le moteur 3 thermique à la pression atmosphérique. Par la suite, cette première partie de l'air devient gaz d'échappement et est rejeté du moteur 3 thermique via la ligne 4 d'échappement. [0045] La deuxième partie de l'air suit le circuit 5 d'air de suralimentation dans lequel l'air est compressé dans le compresseur 11 de suralimentation puis refroidi dans le refroidisseur 12 de suralimentation. En sortie du refroidisseur 12 d'air de suralimentation, l'air traverse le raccord 9 fluidique pour pénétrer dans le circuit 6 d'air de récupération. L'air est ensuite compressé une deuxième fois dans le compresseur 13 de récupération puis traverse l'échangeur 15 thermique. [0046] Dans l'échangeur 15 thermique, l'air du circuit 6 d'air de récupération acquiert de la chaleur provenant de la température élevée des gaz d'échappement ce qui a pour effet d'augmenter sa température. En sortie de l'échangeur 15 thermique, l'air traverse la turbine 14 et produit un travail dans la turbine 14. Ce travail permet alors la production d'énergie électrique qui peut être utilisée directement par le compresseur 13 de récupération et/ou le compresseur 11 de suralimentation, ou alors être stockée dans une batterie 19 pour être utilisée par des composants du moteur 3 thermique ou par des équipements du véhicule 1. Avantageusement, la turbomachine (compresseur et turbine) est électrifiée ou couplée à une génératrice qui produit de l'électricité, et n'est pas directement couplée à la batterie. Par la suite, l'air subit une détente et une perte de chaleur puis est rejeté dans l'atmosphère à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique. [0047] Dans cette configuration, la vanne 16 moteur est dans une position telle que le moteur 3 thermique ne peut recevoir que de l'air en provenance du circuit 8 d'air annexe, et la vanne 18 de récupération est dans une position telle que le circuit 6 d'air de récupération ne reçoit de l'air qu'en provenance du raccord 9 fluidique. Le chemin parcouru par l'air est représenté par les flèches sur la figure 3. [0048] Cette configuration est principalement utilisée lorsque le moteur 3 thermique doit fournir un couple faible ou moyen, typiquement à faible vitesse ou lorsque le véhicule 1 est à vitesse stabilisée. [0049] Sur la figure 4, l'air à la pression atmosphérique entre dans le circuit 7 d'arrivée d'air, traverse le filtre 10 à air pour être débarrassé de ses particules solides. A la sortie du filtre 10 à air, l'air emprunte le circuit 5 d'air de suralimentation dans lequel l'air est compressé dans le compresseur 11 de suralimentation puis refroidi dans le refroidisseur 12 de suralimentation. [0050] A la sortie du refroidisseur 12 d'air de suralimentation, l'air est alors dirigé vers le moteur 3 thermique pour y être injecté, mais également vers le circuit 6 d'air de récupération via le raccord 9 fluidique. [0051] Dans le circuit 6 d'air de récupération, l'air est compressé une deuxième fois, dans le compresseur 13 de récupération, puis traverse l'échangeur 15 thermique. [0052] Dans l'échangeur 15 thermique, l'air du circuit 6 d'air de récupération acquiert de la chaleur provenant de la température élevée des gaz d'échappement ce qui a pour effet d'augmenter sa température. En sortie de l'échangeur 15 thermique, l'air traverse la turbine 14 et produit un travail dans la turbine 14. Ce travail permet alors la production d'énergie électrique qui peut être utilisée directement par le compresseur 13 de récupération et/ou le compresseur 11 de suralimentation, ou alors être stockée dans la batterie 19 pour être utilisée par des composants du moteur 3 thermique ou par des équipements du véhicule 1. Avantageusement, la turbomachine (compresseur et turbine) est électrifiée ou couplée à une génératrice qui produit de l'électricité, et n'est pas directement couplée à la batterie. Par la suite, l'air subit une détente et une perte de chaleur puis est rejeté dans l'atmosphère à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique. [0053] Dans cette configuration, la vanne 16 moteur est dans une position telle que le moteur 3 thermique ne peut recevoir que de l'air en provenance du circuit 5 d'air de suralimentation, et la vanne 18 de récupération est dans une position telle que le circuit 6 d'air de récupération ne reçoit de l'air qu'en provenance du raccord 9 fluidique. Le chemin parcouru par l'air est représenté par les flèches sur la figure 4 [0054] Cette configuration est principalement utilisée lorsque le moteur 3 thermique doit fournir un couple important, typiquement lorsque le véhicule 1 accélère ou est dans une pente positive. [0055] Sur la figure 5, l'air à la pression atmosphérique entre dans le circuit 7 d'arrivée d'air, traverse le filtre 10 à air pour être débarrassé de ses particules solides. A la sortie du filtre 10 à air, l'air emprunte le circuit 5 d'air de suralimentation dans lequel l'air est compressé dans le compresseur 11 de suralimentation puis refroidi dans le refroidisseur 12 de suralimentation, mais également dans le circuit 6 d'air de récupération. [0056] A la sortie du refroidisseur 12 d'air de suralimentation, l'air est alors dirigé vers le moteur 3 thermique pour y être injecté, la vanne 16 moteur étant dans une position telle qu'elle n'autorise que l'injection d'air en provenance du circuit 5 d'air de suralimentation. [0057] Dans le circuit 6 d'air de récupération, l'air est compressé, dans le compresseur 13 de récupération, puis traverse l'échangeur 15 thermique. [0058] Dans l'échangeur 15 thermique, l'air du circuit 6 d'air de récupération acquiert de la chaleur provenant de la température élevée des gaz d'échappement ce qui a pour effet d'augmenter sa température. En sortie de l'échangeur 15 thermique, l'air traverse la turbine 14 et produit un travail dans la turbine 14. Ce travail permet alors la production d'énergie électrique qui peut être utilisée directement par le compresseur 13 de récupération et/ou le compresseur 11 de suralimentation, ou alors être stockée dans la batterie 19 pour être utilisée par des composants du moteur 3 thermique ou par des équipements du véhicule 1. Avantageusement, la turbomachine (compresseur et turbine) est électrifiée ou couplée à une génératrice qui produit de l'électricité, et n'est pas directement couplée à la batterie. Par la suite, l'air subit une détente et une perte de chaleur puis est rejeté dans l'atmosphère à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique. [0059] Dans cette configuration, la vanne 18 de récupération est dans une position telle que le circuit 6 d'air de récupération ne reçoit de l'air qu'en provenance du circuit 7 d'arrivée d'air. Le chemin parcouru par l'air est représenté par les flèches sur la figure 5. [0060] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la turbine 14 alimente directement le compresseur 13 de récupération comme cela est matérialisé par la jonction 20 entre le compresseur 13 de récupération et la turbine 14. [0061] Le refroidisseur 12 d'air de suralimentation a un rôle important à la fois pour les performances du moteur 3 thermique mais également pour la production d'énergie électrique. [0062] Premièrement, un moteur 3 thermique suralimenté a un meilleur rendement lorsque l'air injecté est de faible température par rapport à une injection d'air à haute température. Étant donné que le compresseur 11 de suralimentation, lors de la compression de l'air, augmente la température de l'air, il est essentiel de refroidir l'air comprimé pour obtenir de bonnes performances du moteur 3 thermique. [0063] Deuxièmement, la production d'énergie électrique est accrue grâce au refroidisseur 12 d'air de suralimentation puisque l'air est refroidi entre le compresseur 11 de suralimentation et le compresseur 13 de récupération. Ce refroidissement permet qu'a la sortie de la deuxième compression, dans le compresseur 13 de récupération, l'air soit à une température telle qu'elle permet un bon échange thermique entre les gaz d'échappement et l'air du circuit 6 d'air de récupération. La compression bi-étagée permet de réduire le travail de compression entre l'air à pression ambiante et la pression cible souhaitée. Ainsi, à quantité de chaleur échangée égale, la consommation énergétique du compresseur 13 de récupération est inférieure pour un groupe 2 motopropulseur ayant un refroidisseur 12 d'air de suralimentation par rapport à un groupe 2 motopropulseur dépourvu de refroidisseur 12 de suralimentation. Il en résulte alors que la quantité d'énergie électrique produite utilisée pour l'alimentation des compresseurs est réduite et que l'énergie électrique produite peut davantage être utilisée pour l'alimentation des organes du moteur 3 thermique ou les équipements du véhicule 1, ce qui réduit le besoin de production d'énergie électrique par le moteur 3 thermique et réduit, de fait, la consommation en carburant du véhicule 1. [0064] Comme on peut le voir sur les figures, le circuit 6 d'air de récupération comprend un récupérateur 21 d'eau, un injecteur 22 d'eau et une vanne 23 d'injection. [0065] Le récupérateur 21 d'eau est placé sur la ligne 4 d'échappement en sortie de l'échangeur 15 thermique. Lors de l'échange thermique dans l'échangeur 15 thermique, les gaz d'échappement se refroidissent, se condensent et forment de l'eau. La composition des gaz d'échappement est telle que l'eau est acide et peut, à terme, provoquer une corrosion de la ligne 4 d'échappement. Pour éviter cette corrosion, l'eau est récupérée dans le récupérateur 21 d'eau. [0066] L'injecteur 22 d'eau, placé en aval du récupérateur 21 d'eau, aspire l'eau dans le récupérateur 21 d'eau pour l'injecter dans l'air en sortie du compresseur 13 de récupération de sorte à former un mélange d'eau et d'air. L'injection offre deux avantages. Premièrement l'eau, ayant une température inférieure à celle de l'air en sortie du compresseur 13 de récupération, permet de refroidir l'air et augmente la capacité d'échange thermique dans l'échangeur 15 thermique. Deuxièmement, le mélange d'air et d'eau permet de donner à la turbine 14 une plus grande inertie, et donc de produire une plus grande quantité d'énergie électrique, la détente enthalpique de l'eau étant supérieure à celle de l'air, permettant d'augmenter le travail turbine à même travail du compresseur, et dont d'augmenter le rendement. L'injection de l'eau dans l'air en sortie du compresseur 13 de récupération permet ainsi d'augmenter la production d'énergie électrique. [0067] Enfin, la vanne 23 d'injection permet de réaliser ou d'interdire l'injection d'eau dans l'air. L'interdiction d'injection peut être due à une trop faible quantité d'eau présente dans le récupérateur 21 d'eau ou à une cadence d'injection imposée. [0068] Le groupe 2 motopropulseur comprend un calculateur (non représenté sur les figures) qui permet la mise en oeuvre d'un procédé de production d'énergie électrique, ce procédé comprenant les étapes consistant à: compresser de l'air, via le compresseur 13 de récupération ; injecter l'air compressé dans l'échangeur 15 thermique, de sorte à ce que l'air du circuit 6 d'air de récupération voit sa température et sa pression augmenter ; récupérer l'eau de la ligne 4 d'échappement en sortie de l'échangeur 15 thermique, via le récupérateur 21 d'eau ; injecter l'eau récupérée, au moyen de l'injecteur 22 d'eau, dans l'air en sortie du compresseur 13 de récupération pour obtenir un mélangeur d'air et d'eau, et détendre l'air du circuit 6 d'air de récupération dans la turbine 14 de sorte à générer de l'énergie électrique. [0069] Le calculateur permet également de piloter la vanne 17 d'entrée, la vanne 18 de récupération et la vanne 16 moteur afin de choisir soit un cycle de production d'énergie électrique qui est soit un cycle de Brayton à double étages, c'est à dire que l'air subit une première compression dans le compresseur 11 de suralimentation puis un refroidissement dans le refroidisseur 12 d'air de suralimentation et enfin une seconde compression dans le compresseur 13 de récupération, soit un cycle de Brayton à simple étage, c'est à dire que l'air n'est comprimé qu'une seule fois dans le compresseur 13 de récupération. [0070] En outre, le calculateur permet de commander la vanne 23 d'injection pour permettre le respect de la cadence d'injection ou interdire une injection d'eau lorsque le niveau d'eau présent dans le récupérateur 21 d'eau n'est pas suffisant. [0071] Parmi les avantages procurés par le groupe 2 motopropulseur décrit précédemment, on peut citer: le haut rendement du moteur 3 thermique et le haut rendement de production d'énergie électrique grâce au refroidisseur 12 d'air de suralimentation, à la possibilité d'utiliser un cycle de Brayton double, et à l'injection d'eau en sortie du compresseur 13 de récupération ; la légèreté, par utilisation des composants véhicules comme le compresseur 11 de suralimentation et le refroidisseur 12 d'air de suralimentation qui sont déjà présents sur les véhicules 1 équipés d'un moteur 3 thermique suralimenté, et la simplicité de conception et d'utilisation par l'utilisation de composants ordinaires tels que les distributeurs pour les vannes ou encore la réutilisation d'organes du moteur déjà présents dans le groupe 2 motopropulseur.5 REVENDICATIONS1. Groupe (2) motopropulseur comprenant : - un moteur (3) thermique, - une ligne (4) d'échappement en aval du moteur (3) thermique, - un circuit (5) d'air de suralimentation muni d'un compresseur (11) de suralimentation, - un circuit (6) d'air de récupération ayant un compresseur (13) de récupération, - un circuit (7) d'arrivée d'air pour alimenter le circuit (5) d'air de suralimentation et le circuit (6) d'air de récupération, le circuit (6) d'air de récupération comprenant une turbine (14) pour générer de l'énergie électrique destinée à l'alimentation du compresseur (13) de récupération ou destinée à être stockée dans une batterie (19), le groupe (2) comprenant un échangeur (15) thermique monté conjointement sur le circuit (6) d'air de récupération et la ligne (4) d'échappement, en amont de la turbine (14), caractérisé en ce que groupe (2) motopropulseur comprend un récupérateur (21) d'eau placé sur la ligne (4) d'échappement, en aval de l'échangeur (15) thermique, pour récupérer l'eau issue de la condensation des gaz d'échappement dans l'échangeur (15) thermique, un injecteur (22) d'eau relié au récupérateur (21) d'eau et une vanne (23) d'injection positionnée en aval de l'injecteur (22) d'eau et du compresseur (13) de récupération, la vanne (23) d'injection pouvant autoriser ou interdire l'injection d'eau dans l'air en sortie du compresseur (13) de récupération, en amont de l'échangeur (15) thermique. 2. Groupe (2) motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un raccord (9) fluidique permettant le raccordement fluidique entre le circuit (6) d'air de récupération et le circuit (5) d'air de suralimentation, le raccord (9) fluidique étant placé en amont du compresseur (13) de récupération et en aval du compresseur (11) de suralimentation. 3. Groupe (2) motopropulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit (5) d'air de suralimentation comprend un refroidisseur (12) d'air de suralimentation placé en aval du compresseur(11) de suralimentation et en amont du raccord (9) fluidique. 4. Groupe (2) motopropulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (8) d'air annexe reliant le circuit (7) d'arrivée d'air au moteur (3) thermique pour fournir de l'air à pression atmosphérique au moteur (3) thermique. 5. Groupe (2) motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit (7) d'arrivée d'air comprend une vanne (17) d'entrée permettant de distribuer l'air à pression atmosphérique dans le circuit (5) d'air de suralimentation et dans le circuit (8) d'air annexe, ou dans le circuit (5) d'air de suralimentation et le circuit (6) d'air de récupération, ou dans le circuit (5) d'air de suralimentation. 6. Groupe (2) motopropulseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit (7) d'arrivée d'air comprend un filtre (10) à air en amont de la vanne (17) d'entrée. 7. Groupe (2) motopropulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d'air de récupération comprend une vanne (18) de récupération, en amont du compresseur (13) de récupération, pour permettre la mise en communication du circuit (6) d'air de récupération avec le circuit (7) d'arrivée d'air ou avec le raccord (9) fluidique. 8. Groupe (2) motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne (16) moteur à laquelle sont reliés le circuit (8) d'air annexe et le circuit (5) d'air de suralimentation, pour permettre la mise en communication fluidique du moteur (3) thermique avec le circuit (8) d'air annexe ou le circuit (5) d'air de suralimentation. 9. Procédé de production d'énergie électrique à partir d'un groupe (2) motopropulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes consistant à : compresser de l'air, via le compresseur (13) de récupération ;injecter l'air compressé dans l'échangeur (15) thermique de sorte à ce que l'air du circuit (6) d'air de récupération voit sa température augmenter ; récupérer l'eau de la ligne (4) d'échappement, en sortie de l'échangeur (15) thermique, via le récupérateur (21) d'eau ; injecter l'eau récupérée, au moyen de l'injecteur (22) d'eau, dans l'air en sortie du compresseur (13) de récupération pour obtenir un mélangeur d'air et d'eau, et détendre le mélange d'air et d'eau du circuit (6) d'air de 10 récupération dans la turbine (14) de sorte à générer de l'énergie électrique. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une étape de compression antérieure réalisée par 15 le compresseur (11) de suralimentation dans le circuit (5) d'air de suralimentation, et une étape de refroidissement de l'air compressé entre le compresseur (11) de suralimentation et le compresseur (13) de récupération. 20