Brevet FR3044042A1 — publié le 20170526

ENSEMBLE MOTEUR AVEC COMPRESSEUR ELECTRIQUE La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un ensemble pour moteur thermique de véhicule automobile comportant un compresseur électrique de suralimentation. Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique. Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, en complément par exemple d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur. Afin de protéger le moteur électrique et ses roulements d'un air pouvant contenir différents polluants (huile, gaz de recirculation...), un système d'étanchéité dynamique est mis en place entre la roue du compresseur et le moteur électrique. Ce système est composé de deux segments. Un trou d'évent, connu de la demande de brevet UK1312334.4, est ajouté entre les deux segments, afin d'éviter l'accumulation des éventuels polluants qui auraient traversé le premier segment. Pour plus d'efficacité, le trou d'évent est relié à l'entrée du turbocompresseur par l'intermédiaire d'une durite ce qui permet de créer une légère dépression afin de purger le trou d'évent. Dans ce type de dispositif, le trou d'évent est ainsi relié à une zone qui est généralement en dépression. Cela est nécessaire pour que la protection du moteur électrique et de ses roulements soit efficace. Il est également important que le trou d'évent soit orienté de façon à garantir une étanchéité efficace. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un ensemble moteur comportant compresseur électrique dont l'étanchéité est amélioré et permet ainsi d'éviter la pollution des roulements. 3044042 2 Pour cela la présente invention propose un ensemble moteur, de préférence thermique, comportant un compresseur avec moteur électrique pourvu d'un trou d'évent, et disposé de façon à ce que le trou d'évent forme un angle compris entre -90° et +90°avec la verticale. 5 Le compresseur selon l'invention, est ainsi disposé de façon à protéger les roulements, et également le moteur électrique, contre des polluants tels que de l'huile, des gaz de recirculation ou tous autres polluants. Selon un mode de réalisation de l'invention, le plan moyen défini par le circuit du trou d'évent et par l'axe de rotation du compresseur forme un angle avec la verticale, 10 compris entre -90° et +90° Selon un mode de réalisation de l'invention, la verticale est définie par l'axe en direction du support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, la verticale est définie par l'axe en 15 direction du support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur, quand il se déplace sur des roues. Selon un mode de réalisation de l'invention, la verticale est définie par l'axe perpendiculaire au support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, la verticale est définie par l'axe perpendiculaire au support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur, quand il se déplace sur des roues. Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent, est disposé entre deux segments d'étanchéité du compresseur. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable ou à aimant permanent. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur est un compresseur électrique de suralimentation de moteur thermique. L'invention concerne également un véhicule, notamment automobile, équipé d'un système moteur thermique tel que défini selon l'invention. 3044042 3 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique montrant un système moteur 5 thermique selon l'invention intégrant un compresseur, - la figure 2 est une vue en coupe d'un compresseur selon l'invention, - la figure 3 est une vue de profil d'un compresseur intégré dans un système moteur selon l'invention. 10 La présente invention concerne un ensemble pour moteur thermique comportant un compresseur électrique équipé d'un système d'étanchéité. Dans le cadre de l'invention, le système d'étanchéité dynamique est formé par au moins un trou d'évent. Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur 15 électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type. Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour 20 Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise). Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimants permanents. L'ensemble 100 moteur thermique concerné par la présente invention, illustré sur la figure 1 comprend au moins un moteur 1 thermique à combustion interne de véhicule 25 automobile et un compresseur électrique 9. Ce moteur 1 comporte une chambre de combustion comportant une pluralité de cylindres, par exemple compris entre deux et huit, destinée à recevoir un mélange de comburant et de carburant, et par exemple l'essence ou le diesel comme carburant et de l'air pur ou un mélange air/gaz de recirculation comme comburant. 3044042 4 La combustion dans les cylindres génère le travail du moteur 1. Le fonctionnement du moteur 1 est classique : les gaz sont admis dans la chambre de combustion, y sont comprimés, brûlés puis expulsés sous forme de gaz d'échappement. Plus précisément, la figure 1 illustre un système pour moteur à combustion 5 interne avec trois cylindres 1 associé à un dispositif 3 pour l'alimentation en gaz d'admission conformément à une réalisation de l'invention. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'alimentation 3 (marquée par une ligne pointillée) comprend un turbocompresseur 5. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'alimentation 3 10 comprend une vanne de recirculation des gaz d'échappement 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'alimentation 3 comprend un refroidisseur d'air de suralimentation 7. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'alimentation 3 comprend un compresseur électrique 9 et une vanne 10 de dérivation du compresseur. 15 Le turbocompresseur 5 est alimenté par les gaz d'échappement du moteur 1 et par de l'air arrivant par une entrée d'air 8. Une partie des gaz d'échappement est recyclé à l'entrée du moteur 1 par l'intermédiaire d'une vanne 6 de recirculation des gaz d'échappement. Les gaz issus du compresseur du turbocompresseur 5 sont ensuite refroidis par le 20 refroidisseur 7 puis alimentent le compresseur électrique 9. Selon un autre mode de réalisation de l'invention non illustrée, le refroidisseur est disposé en aval du compresseur électrique 9. Le compresseur électrique 9 compresse les gaz issus du turbocompresseur 5 et alimente le moteur 1. Le compresseur électrique 9, illustré figure 2, comprend un moteur électrique 25 (non visible figure 2), et des roulements 16. Le moteur électrique permet la mise en rotation d'un arbre 13 du compresseur électrique via les roulements 16. L'arbre 13 entraine ainsi en rotation la roue 14 du compresseur 9. Plus précisément une extrémité de l'arbre 13 est entrainée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 13 entraine en rotation la roue 14 du compresseur. La partie intermédiaire de 30 l'arbre est protégé par le corps 17 de compresseur. 3044042 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, cette partie intermédiaire de l'arbre comporte un organe d'étanchéité dynamique. Cet organe est formé d'un premier segment d'étanchéité 29a positionné du coté de la roue du compresseur et d'un deuxième segment d'étanchéité 29b positionné du coté des roulements 16. Ces segments 5 ont pour rôle de protéger les roulements de la pollution pouvant provenir de la roue du compresseur. Dans le cadre de l'invention, le compresseur comporte un trou d'évent 31. Selon un mode de réalisation, le trou d'évent 31 est positionné par une extrémité 37 entre les deux segments afin d'éviter l'accumulation des éventuels polluants qui 10 auraient traversé le premier segment 29a. Selon un mode de réalisation de l'invention, pour plus d'efficacité, le trou d'évent 31 est relié à l'entrée du compresseur du turbocompresseur 5. Selon un mode de réalisation, le trou d'évent 31 est rélié au turbocompresseur 5 par exemple par l'intermédiaire d'une durite ce qui permet de créer une légère dépression afin de purger le trou d'évent. Le trou d'évent 31 traverse ainsi une 15 partie du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent 31, plus précisément le circuit du trou d'évent, se prolonge en dehors du compresseur. Le trou d'évent 31 permet ainsi d'éviter la pollution des roulements 16 en permettant l'évacuation des polluants. 20 Afin d'optimiser l'étanchéité du compresseur 9, l'invention prévoit d'orienter le trou d'évent 31 du compresseur de façon à ce qu'il forme un angle compris entre -90° et +90°avec la verticale, comme illustré figure 3. Plus précisément, c'est le plan moyen défini par le circuit du trou d'évent et par l'axe de rotation X du compresseur qui forme un angle A avec la verticale, compris entre -90° et +90°, de préférence compris entre -30° et +30°.. 25 Dans le cadre de l'invention on entend par « la verticale » l'axe V en direction du support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur électrique 9. Par exemple, quand il se déplace sur les roues. Selon un mode de réalisation de l'invention, on entend par « la verticale » l'axe V perpendiculaire au support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le 30 compresseur électrique 9. Par exemple, quand il se déplace sur les roues. 3044042 6 Le compresseur 9 est ainsi disposé sur le conduit d'admission de façon à respecter l'angle A tel que défini précédemment, lorsqu'il est monté dans un véhicule. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le compresseur 9 est disposé sur le conduit d'échappement de façon à respecter l'angle A tel que défini 5 précédemment, lorsqu'il est monté dans un véhicule. Le compresseur selon l'invention, est ainsi disposé de façon à protéger les roulements, et également le moteur électrique, contre des polluants tels que de l'huile, des gaz de recirculation ou tous autres polluants. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et 10 permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. REVENDICATIONS1. Ensemble moteur (100) comportant un compresseur (9) avec moteur électrique pourvu d'un trou d'évent (31), et disposé de façon à ce que le trou d'évent (31) forme un angle A compris entre -90° et +90°avec la verticale. 2. Ensemble moteur (100) selon la revendication 1, dans lequel le plan moyen défini par le circuit du trou d'évent (31) et par l'axe de rotation X du compresseur forme un angle A avec la verticale, compris entre -90° et +90° 3. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 2, dans lequel la verticale est définie par l'axe V en direction du support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur. 4. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel la verticale est définie par l'axe V en direction du support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur, quand il se déplace sur des roues. 5. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 2, dans lequel la verticale est définie par l'axe V perpendiculaire au support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur. 6. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 2 et 5, dans lequel la verticale est définie par l'axe V perpendiculaire au support sur lequel se déplace le véhicule dans lequel est monté le compresseur, quand il se déplace sur des roues. 7. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le trou d'évent (31), est disposé entre deux segments d'étanchéité (29a, 29b) du compresseur. 8. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 7, dans lequel le moteur électrique est un moteur à reluctance variable ou à aimant permanent. 9. Ensemble moteur (100) selon une des revendications 1 à 8, dans lequel le compresseur (9) est un compresseur (9) électrique de suralimentation de moteur thermique. 10. Véhicule, notamment automobile, équipé d'un Ensemble moteur (100) thermique tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 9.30