INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
5. Détermination du lit de captation optimal Lors de cette étape, on détermine le lit de captation parmi la liste de lits de captation qui optimise un critère lié à la perte de charge déterminée à l’étape précédente. Il peut s’agir notamment du lit de captation qui minimise la perte de charge et/ou qui maximise la durée de cycle avant d’atteindre la pression maximale. En d’autres termes, on compare pour tous les lits de captation de la liste la perte de charge et/ou la durée de cycle, et le lit de captation déterminé (appelé également lit de captation optimal) est le lit de captation pour lequel le critère est optimal, par exemple pour lequel la perte de charge est minimale et/ou la durée de cycle est maximale. Par exemple, on peut minimiser la perte de charge pour une durée prédéterminée. Ainsi, on optimise le lit de captation en fonction des conditions opératoires, ce qui favorise l’efficacité du lit de captation, et par conséquent l’efficacité du réacteur (par exemple l’efficacité de la réaction de catalyse dans le lit catalytique).
Ensuite, on construit le lit de captation optimal et on l’intègre au réacteur. En d’autres termes on construit un lit de captation optimal selon sa définition dans la liste : nombre de couches, hauteur des couches, matériaux des éléments couches, forme des éléments des couches, dimensions des éléments des couches, etc.
Alternativement ou cumulativement, un critère d’optimisation peut également être la hauteur du lit de captation.
En outre, l’invention concerne un réacteur qui comprend un lit de captation conçu au moyen d’une quelconque des variantes ou des combinaisons de variantes décrites ci-dessous.
On va maintenant décrire en référence à la , un embrayage humide 1 selon un deuxième mode de mise en œuvre de l’invention sensiblement similaire au précèdent. Ce deuxième mode de mise en œuvre de l’invention se distingue par le fait que les moyens d’appui 52 sont rapportés sur le corps principal.
Dans cet exemple, les moyens d’appui 52 sont une série de pattes élastiques rapportés sur l’alésage intérieur du corps principal 51. Par exemple, les pattes élastiques peuvent être emmanchées ou serties ou rivetées de sorte à former un sous-ensemble avec le piston d’actionnement.
Afin de réduire le phénomène d’apparition de l’oscillation de couple, les défauts géométriques des plateaux 11 en acier et des disques de friction 12 sont identifiées et repérés. On applique sur chacun des plateaux et des disques de friction un repère angulaire, par exemple un poinçon. Ensuite, les plateaux 11 et des disques de friction 12 sont orientés angulairement les uns par rapport aux autres pour compenser les défauts géométriques.
L’invention n’est pas limitée aux exemples de mise en œuvre de l’invention qui viennent d’être décrit. Par exemple, les moyens d’appui peuvent être une couronne d’appui secondaire venant en contact avec l’ensemble multidisques en début de déplacement du piston d’actionnement lors de la phase d’embrayage.
Selon une variante de l’invention, le diamètre de contact dm de la couronne d’appui secondaire sur l’ensemble multidisques peut être supérieur au diamètre de contact dc du corps principal. L’appui préliminaire sur le plus grand diamètre dm permet d’éviter la mise en cône des disques de friction.
L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrit. L’embrayage humide 1 peut être intégré à une transmission de véhicule électrique mais peut également être intégré à une transmission de véhicule motorisé dites « hybride » comprenant une machine électrique tournante pouvant être accouplée à la transmission de puissance issu d’un moteur thermique.
Procédé de détermination d’un état d’usure d’une garniture d’une plaquette de frein d’un frein à disque pour véhicule Domaine technique de l’invention L’invention se rapporte à un procédé de détermination d’un état d’usure de la garniture d’une plaquette de frein d’un frein à disque pour un véhicule. L’invention se rapporte aussi à un procédé de gestion de la fiabilité d’un freinage d’un frein à disque. Enfin, l’invention se rapporte également à un véhicule comprenant des moyens de mise en œuvre de ces procédés.
Arrière-plan technique Il a été proposé des freins à disque pour véhicule, par exemple pour véhicule automobile, comprenant un actionneur, par exemple un actionneur électrique tel qu’un moteur électrique, destiné à fournir une force de serrage à un organe de serrage, par exemple un piston, afin de déplacer des plaquettes de frein portant des garnitures de freinage en direction du disque de manière à ce que les garnitures des plaquettes de frein viennent enserrer le disque pour réaliser le freinage. Les frottements entre le disque et les garnitures de freinage entrainent notamment l’usure de ces dernières et donc la diminution de leurs épaisseurs au fur et à mesure des freinages. Inévitablement, l’épaisseur des garnitures de frein finit par être réduite. Il est alors nécessaire de remplacer les plaquettes de frein pour assurer la sécurité du véhicule.
L’état d’usure avancé des garnitures des plaquettes de frein peut être détecté lorsque l’utilisateur ressent une baisse d’efficacité du freinage ou lors d’un contrôle par un garagiste. Mais on comprend que l’état d’usure avancé des garnitures des plaquettes de frein, faute d’un dépistage en temps utile, augmente le risque d’accident en diminuant la sécurité d’utilisation du véhicule.
Pour remédier à cet inconvénient, il est connu d’utiliser un détecteur d’usure des plaquettes. Toutefois, l’utilisation d’un détecteur n’est pas totalement satisfaisante. Tout d’abord, il ne permet de détecter qu’une usure avancée des garnitures des plaquettes de frein et ne permet donc pas de connaitre un état d’usure intermédiaire, qui permettrait d’effectuer un remplacement des plaquettes de frein avant que celles-ci ne soient plus suffisamment efficaces. De plus, l’utilisation d’un détecteur d’usure représente un coût supplémentaire non négligeable lors de la fabrication du frein.
L’invention a notamment pour but de permettre de déterminer de manière simple et économique l’état d’usure d’une garniture d’une plaquette de frein d’un frein à disque, en permettant notamment une détection précoce d’une usure et des états d’usure intermédiaires.
À cet effet, l’invention a pour objet un procédé de détermination d’un état d’usure d’une garniture d’une plaquette de frein d’un frein à disque pour véhicule, le frein à disque comprenant un moteur électrique destiné à fournir une force de serrage à un organe de serrage afin de déplacer la plaquette de frein en direction du disque de manière à ce que la garniture de la plaquette de frein vienne en contact avec le disque, procédé caractérisé en ce que : a) on détermine une longueur de la course de l’organe de serrage depuis une position de référence, à l’écart de la plaquette de frein, jusqu’à une position de contact, correspondant à la position de l’organe de serrage au moment où il entre en contact avec la plaquette de frein, b) on déduit un état d’usure de la garniture de la plaquette de frein en déterminant la différence entre la longueur de la course de l’organe de serrage et une longueur de référence.
Au fur et à mesure des freinages, la garniture de la plaquette de frein s’use et son épaisseur diminue. À l’issue d’un freinage, l’organe de serrage est déplacé activement par le moteur électrique à l’écart de la plaquette de frein. La plaquette de frein n’est, généralement pas déplacée activement dans sa position de départ, à l’écart du disque. Dans ce cas, c’est notamment le voile du disque qui permet de repousser la plaquette de frein à l’écart du disque. Ainsi, au cours de la vie de la plaquette de frein, l’écart entre sa garniture et le disque (aussi appelé « air gap » en anglais) reste sensiblement le même en dehors d’une période de freinage. En conséquence, plus la garniture de la plaquette de frein est usée, plus son épaisseur est réduite, et plus la face de la plaquette en regard de l’organe de serrage, qui est opposée à la face de la plaquette portant la garniture, est éloignée de l’organe de serrage en dehors d’une période de freinage. Ainsi, la longueur de la course de l’organe de serrage depuis sa position de référence jusqu’à sa position de contact avec la plaquette de frein augmente avec l’usure de la garniture. La longueur de la course de l’organe de serrage entre sa position de référence et sa position de contact est directement proportionnelle à l’état d’usure de la garniture de la plaquette de frein. Par exemple, si l’épaisseur de la garniture de la plaquette de frein diminue d’un millimètre, l’écart entre la face de la plaquette de frein en regard de l’organe de serrage et l’organe de serrage augmente d’un millimètre car l’écart entre le disque et la garniture reste sensiblement constant. Ainsi, le procédé permet avantageusement de déterminer de manière simple et fiable l’état d’usure de la garniture de la plaquette de frein. Le procédé selon l’invention permet de détecter l’usure de la garniture de la plaquette de frein avant que celle-ci n’atteigne un niveau susceptible de diminuer l’efficacité de freinage de la plaquette de frein. La sécurité du frein à disque et le suivi de l’état d’usure de la garniture de la plaquette de frein sont donc améliorés.
On comprend que le procédé est économique puisqu’il ne nécessite pas d’utiliser un capteur spécifique, tel qu’un détecteur d’usure, pour connaitre l’état d’usure de la garniture de la plaquette de frein. Il est uniquement nécessaire de connaitre la position de l’organe de serrage, cette position pouvant être mesurée ou estimée de manière simple, en utilisant des données fournies par des capteurs déjà présents sur le frein à disque. Par exemple, la position de l’organe de serrage peut être obtenue de manière simple et fiable grâce à un détecteur de position du moteur électrique destiné à déterminer une position angulaire du moteur électrique.
La position de contact correspond à la position de l’organe de serrage lorsqu’il entre en contact avec la plaquette de frein lors d’un freinage. L’organe de serrage est en contact avec la plaquette de frein pendant toute la durée de freinage mais la position de contact concerne uniquement le moment où l’organe de serrage entre en contact avec la plaquette de frein.
La position de référence correspond à une position déterminée de l’organe de serrage, permettant la comparaison entre la longueur de la course de l’organe de serrage déterminée à l’étape a) et la longueur de référence.
On connaît des dispositifs de coupure à semi-conducteurs configurés pour être commandés selon trois états, qui sont respectivement : un état fermé, en anglais « ON », dans lequel le dispositif de coupure laisse passer le courant entre les terminaux de connexion entre lesquels il est connecté ; un état ouvert, en anglais « OFF », dans lequel le commutateur principal et le sectionneur sont ouverts, le courant électrique ne circule pas entre les terminaux de connexion ; et un état d’attente passive, en anglais « STANDBY », dans lequel le commutateur principal est ouvert mais le sectionneur est fermé.
Les composants à semi-conducteurs doivent être protégés contre des surtensions, en particulier dans les états « ON » et « STANDBY » du dispositif de coupure.
Il est connu d’associer au commutateur principal à semi-conducteurs un dispositif de protection à varistance, par exemple une varistance composée d’oxydes métalliques ou MOV (pour « Metal Oxide Varistance »), connecté en parallèle du commutateur principal à semi-conducteurs et capable de supporter une énergie très élevée, et donc d’assurer une protection lors de la survenue d’un défaut électrique provoquant la disjonction. Ce type de dispositif de protection est efficace pour la protection en cas de survenue d’une forte surtension ponctuelle, par exemple lors de la coupure ou disjonction (passage de l’état « ON » vers l’état « OFF ») ou de lors du passage de l’état « ON » vers l’état « STANDBY ». Lors de la fermeture du sectionneur, en état d’attente passive « STANDBY », il est également nécessaire d’éviter l’endommagement de la varistance en cas de survenue d’une surtension, en particulier d’une surtension provenant du réseau de distribution électrique auquel est connecté le dispositif de coupure statique.
De plus, il est également nécessaire d’assurer la protection du commutateur principal à semi-conducteurs lorsque le dispositif de coupure est en état « STANDBY », en cas de survenue d’une surtension excessive.
A cet effet, l’invention propose, selon un aspect, un dispositif de coupure de circuit électrique à protection en surtension, comportant une paire de terminaux de connexion, un commutateur principal à semi-conducteur(s) comportant au moins un composant semi-conducteur et une paire de contacts séparables formant un sectionneur connecté en série avec le commutateur principal à semi-conducteur(s) entre les terminaux de connexion. Ce dispositif de coupure électrique comporte un premier système de protection connecté en parallèle du commutateur principal, le premier système de protection comportant un premier dispositif de protection comportant une varistance et un premier commutateur connecté en série avec le premier dispositif de protection, et un deuxième système de protection, connecté en parallèle dudit premier système de protection et dudit commutateur principal à semi-conducteur(s), le deuxième système de protection comportant un deuxième dispositif de protection comprenant une diode de suppression de tensions transitoires.
Avantageusement, le dispositif de coupure proposé comporte deux systèmes de protection connectés en parallèle du commutateur principal à semi-conducteurs, le premier système de protection comprenant une varistance et le deuxième circuit de protection comprenant une diode de suppression de tensions transitoires, ce qui permet d’assurer une protection complète du commutateur principal à semi-conducteurs et de la varistance contre les surtensions, en particulier dans l’état d’attente passive « STANDBY ».
Le dispositif de coupure selon l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou selon toutes les combinaisons acceptables.
Le deuxième système de protection comprend en outre un deuxième commutateur connecté en série avec le deuxième dispositif de protection.
Le deuxième commutateur du deuxième système de protection est du type à thyristors, comprenant deux thyristors connectés en parallèle et en opposition.
Le deuxième commutateur du deuxième système de protection comprend au moins un transistor à effet de champ JFET.
Le dispositif comprend en outre un contrôleur électronique connecté au commutateur principal à semi-conducteur(s) et un module de mesure de courant circulant entre les terminaux de connexion, le contrôleur électronique étant configuré pour faire commuter le commutateur principal à semi-conducteur(s) d’un état fermé vers un état ouvert lorsque le courant mesuré par le module de mesure de courant dépasse un seuil de courant de coupure prédéterminé.
Le contrôleur électronique est en outre configuré pour commander ledit premier commutateur du premier système de protection, et, lorsque le deuxième système de protection comprend en outre un deuxième commutateur, ledit contrôleur électronique est en outre configuré pour commander ledit deuxième commutateur.
Le premier commutateur du premier système de protection comprend deux thyristors connectés en parallèle et en opposition.
Le commutateur principal à semi-conducteurs comporte au moins un transistor à effet de champ ou bipolaire à grille isolée.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de coupure de circuit électrique, mis en œuvre par un dispositif de coupure tel que brièvement décrit ci-dessus, comportant, lorsque le dispositif de coupure est dans un état fermé dans lequel un courant électrique circule entre les terminaux de connexion :
-sur réception d’une commande à distance ou lorsque ledit courant électrique circulant entre les terminaux de connexion dépasse un seuil de courant de coupure prédéterminé, commutation du commutateur principal d’un état fermé vers un état ouvert, induisant une circulation de courant électrique par le premier système de protection,
- souder les tubes au niveau des différentes sections, et
- réaliser une enveloppe rigide tout autour des tubes.
L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l'invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement une vue en perspective en transparence dans l’espace d’un récepteur solaire pour un concentrateur solaire selon un mode de réalisation préféré de l’invention ; - illustre une vue en perspective du récepteur solaire de la selon un autre angle de vue; - illustre une vue du récepteur solaire selon un autre mode de réalisation, comportant deux entrée et deux sorties ; - illustre schématiquement une vue du récepteur solaire de la selon un autre angle de vue ; - illustre un schéma fonctionnel d’un circuit de chauffe comportant un récepteur solaire selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention ; - illustre un schéma fonctionnel d’un cycle de Rankine organique comportant un récepteur solaire selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention ;
- illustre un schéma fonctionnel d’un cycle de chauffe comportant un récepteur solaire, ledit cycle de chauffe est couplé à un cycle de Rankine organique ; - illustre un schéma fonctionnel d’un cycle thermodynamique de type Brayton comportant un récepteur solaire assurant la fonction de chambre de combustion, ledit cycle thermodynamique peut comporter optionnellement une chambre de combustion et / ou un récupérateur de chaleur ; - illustre un schéma fonctionnel d’un cycle thermodynamique de turbogénérateur à compression refroidie, récupération et réchauffe intermédiaire , en anglais « Intercooled Recuperative Reheat Gas Turbine », utilisant le récepteur solaire avec ou sans les chambres de combustions ;
- illustre un schéma fonctionnel du cycle thermodynamique de la avec une boucle de Rankine utilisant le même récepteur solaire pour préchauffer les deux fluides des deux machines thermodynamiques ;
Dans ce qui va suivre, les modes de réalisations décrits s’attachent plus particulièrement à une mise en œuvre du récepteur solaire pour une application de concentrateur solaire. Cependant, toute mise en œuvre dans un contexte différent, en particulier pour des applications d’échangeurs thermiques, est également visée par la présente invention.
En référence à la , il est présenté de manière schématique un récepteur solaire (1) selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Ce récepteur solaire (1) comprenant : - un ou plusieurs tubes (2) d’entrée de fluid caloporteur ; et
- un ou plusieurs tubes (3) de sortie de fluid caloporteur ; et
- un ou plusieurs tubes (4) de circulation d’un fluid caloporteur ; et - une section convergente externe (5) formée par les tubes (4) et située à l’entrée du flux solaire ; et
- une section divergente interne (6) formée par les tubes (4) et située à l’intérieur du récepteur solaire (1) ; et
- une section convergente interne (7) formé par les tubes (4) et située à l’intérieur du récepteur solaire (1) ; et
- une enveloppe rigide (8) qui assure le maintien mécanique des tubes (4) et la minimisation des pertes optiques et thermiques ; et
- un col (9) formé par les tubes (4) et présentant un diamètre minimal, et positionné entre la section convergente externe (5) et la section divergente interne (6) ; et
- une section en forme conique (10) formée par les tubes (4) et située à l’intérieur du récepteur solaire (1), caractérisé en ce que lesdits tubes (4) prennent une forme hélicoïdale à diamètre variable formant une cavité (11) dans laquelle les rayons solaires pénètrent.
Les rayons solaires entrent à travers la section convergente externe (5) et traverse le col (9) pour arriver à la l’intérieur du récepteur solaire (1) où ils se réfléchissent sur la section conique (10). Une partie des rayons solaires réfléchis se retrouve sur les tubes (4) de la section divergente interne (6) et une partie sur les tubes (4) de la section convergente interne (7). Une partie des rayons solaires réfléchis ressorte à travers le col (9) vers l’extérieur du récepteur solaire (1).
Le récepteur solaire (1) est un échangeur de chaleur entre le flux solaire et le fluide caloporteur circulant à l’intérieur des tubes (4) (fluide caloporteur et rayons solaires ne sont pas représentés sur les schémas). Le fluide caloporteur peut être l’eau ou un fluide organique ou un autre liquide, ou l’air ou un autre gas.
Les défis pour les récepteurs solaires sont présentés ci-dessous :
Le premier défi est d’avoir une haute efficacité d'échanges entre la source chaude (les rayons solaires sur les surfaces externes des tubes (4) et qui ont pour effet d’augmenter la température de la surface), et la source froide (le fluide caloporteur circulant à l’intérieur des tubes (4)) ; cette efficacité d'échange thermique est représentée par un coefficient d'échange thermique global (H [W/(m².K)]).
Pour atteindre une haute efficacité, il est préférable d’avoir des coefficients d'échange importants et une architecture d'échange thermique type contre-courant. Avec un échangeur de chaleur de type contre-courant, la température de sortie du fluide froid peut dépasser la température de sortie du fluide chaud, ce qui n'est pas possible dans le cas d'un échangeur avec une architecture thermique de type co-courant.
Le deuxième défi est d’avoir une faible perte de charge. C'est un critère très important notamment dans le cas des applications de chauffage et les applications de production d’énergie mécanique et électrique. Réduire au maximum les pertes de charges permet d'augmenter la puissance mécanique nette générée et par conséquence le rendement global du système.
Pour minimiser les pertes de charges, il est intéressant d'adapter les sections des tubes (4) dans le récepteur solaire (1). En effet, plus le fluide (cas d'un gaz) se refroidit et plus la densité diminue et plus on peut réduire les sections pour optimiser le volume. De même ; plus le fluide se réchauffe, plus le débit volumique augmente et plus il faut augmenter les sections de passages. Cela n'est pas possible avec les récepteurs solaires à plaques (possible avec les récepteurs solaires imprimé en 3D mais cela n’est pas pour le moment industrialisable à grande échelle et la technique de fabrication est onéreuse).
Le troisième défi est que les échanges thermiques aux parois doivent être maitrisés : Si les tubes (4) sont externes, il y aura des échanges thermiques importants au niveau des parois et cela complique l'isolation thermique du récepteur solaire. En effet, la température interne du récepteur peut dépasser les 1000°C si la technologie dudit récepteur solaire est utilisée pour une application type turbogénérateur par exemple. De même, dans le cas du turbogénérateur, l'entrée du récepteur solaire peut atteindre des températures supérieures à 750°C. Si le collecteur est externe, la température de surface sera élevée et les pertes thermiques seront importantes.
Pour minimiser les pertes thermiques au niveau des parois, il est intéressant que la surface d'échange chaude en contact avec l'extérieur soit isolée. Par conséquent, il sera intéressant d’avoir une enveloppe (8) qui isole thermiquement des tubes (4).
En référence à la , il est représenté le récepteur solaire de la et selon une autre variante. Ce récepteur solaire de la comprend deux entrée 2’ et 2’’ et deux sorties 3’ et 3’’. Lesdits entrées et sorties du récepteur solaire ont un impact sur le volume et l'architecture physique dudit récepteur solaire. Si les entrées / sorties sont difficilement "déplaçables", on sera contraint par le design et par l’intégration de la machine.
Il est intéressant d'avoir un design modulaire ou les entrées / sorties peuvent être placés à n'importe quel endroit dans le volume fonctionnel du récepteur solaire (1).