TURBO SUPERCHARGER

Abstract: 1. A turbocharger for forced induction of an internal combustion engine for installation in a vehicle, comprising coupled together, - a compresssor (5) suppying compressed air to the induction system of the engine (1), - a gas turbine (6) driven by the engine exhaust gases and driving the compressor (5), - a hydraulic supplementary turbine (9) coming into action under conditions of high accelerations at low speed, this tubine being supplied by the lubrication oil of the engine (1), the vehicle being equipped furthermore with a hidraulic circuit comprising a high-pressure pump (11), a tank (13) and a governed-pressure hydraulic accumulator (14), characterized in that it comprises - a capacity (15) containing two compartments separated by a diaphragm (18), a first compartment (16) for the lubricating oil and a second compartment (17) for the oil of the hydraulic circuit, the first compartmant being interposed in the circuit provided for supplying the supplementary turbine (9), and the second compartment being connected to the hydraulic circuit, - means (29) for connecting the second compartment (17) either to the hydraulic accumulator (14), or to the tank (13), - means (28) for protecting the lubrication circuit when the oil provided for supplying the supplementary turbine (9) is brought to the high-pressure condition.

Description: Turbocompresseur de suralimentation L'invention est du domaine des turbocompresseurs de suralimentation de moteur à combustion interne pour ltequipement des véhicules, du genre de ceux qui comprennent une turbine entrainée par les gaz d'échappement et une turbine hydraulique d'appoint. On sait que la turbine entrainée par les gaz d'échappement dispose d'un couple insuffisant aux bas régimes, notamment en cas d'accélération à partir d'une faible vitesse, le rôle de la turbine hydraulique d'appoint est de fournir le complément d'énergie nécessaire. On a déjà proposé des turbocompresseurs de suralimentation du type précédent, équipés d'une pompe haute pression, propre à fournir le fluide qui alimente la turbine d'appoint ; avec des moyens d'enclenche ment qui interviennent lorsque la puissance de la turbine à gaz est insuffisante. Ces moyens peuvent comporter, soit un embrayage permettant d'accoupler ou de désaccoupler la pompe, soit une électrovanne permettant d'orienter l'huile sous pression vers la turbine ou vers un circuit de retour. On a également proposé pour l'alimentation de la turbine hydraulique de brancher un circuit haute pression sur le circuit de lubrification et d'utiliser la meme huile pour la lubrification des paliers du turbocom presseur et pour l'entrainement de la turbine, ce qui élimine tout danger de mélange. Cependant I'huiie de lubrification n'a pas les qualités de viscosité et de tenue en température idéales pour servir dans les circuits hydrauliques haute pression, surtout quand cette haute pression qui pourrait être de 170 bars, intervient dans d'autres circuits auxiliaires du véhicule tels que la suspension, I'assistance à la direction, le freinage etc.... L'invention propose une solution conciliant tous les impératifs précédents, elle permet à la fois . 3'entrainement de la turbine hydraulique du turbocompresseur par l'huile de lubrification en haute pression. le graissage des paliers du turbocompresseur par L'huile de lubrification en basse pression. l'utilisation d'une huile spéciale pour les circuits hydrauliques du véhicule elle se caractérise par le fait qu'elle comporte des moyens pour transmettre la haute pression du circuit hydraulique à une partie du circuit de lubrification affectée à l'entrainement de la turbine hydraulique du turbocompresseur. La figure I représente un schéma de l'installation. La figure 2 représente une variante. On voit sur la figure 1 un moteur à combustion interne 1 avec son circuit d'admission 2 et son circuit d'échappement 3, ii est relié à un turbocompresseur 4 dont le compresseur 5 alimente l'admission 2 et dont la turbine à gaz 6 est entrainée par l'échappement 3. L'arbre corrmun au compresseur 5 et à la turbine 6 repose sur deux paliers 7 et 8, il porte une turbine hydraulique 9 qui fournit la puissance d'appoint en basse vitesse. Le moteur 1 entraine en permanence ia pompe 10 d'huile de lubrification et la pompe 11 du circuit hydraulique. L'huile de lubrification est prélevée dans le carter 12 du moteur i, elle est portée par la pompe 1G à une pression d'environ 5 bars et circule dans tous les circuits de lubrification du moteur et en particulier dans le circuit de lubrification des paliers 7 et 8 du turbocompresseur. L'huile du circuit hydraulique est prélevée dans un réservoir 13 elle est portée à une pression d'environ 170 bars et charge un accumulateur haute pression à membrane 14, ia membrane servant à séparer l'huile sous pression et un volume d'azote qui joue le rôle de ressort. La pression de l'accumulateur 14 14 est régulée par un conjoncteur-di-sjoncteur non représenté. L'accumulateur 14 alimente en huile sous pression touts les servitudes hydrauliques du véhicule, suspension, freinage, assistance à la direction etc... Une capacité 15 se cornpose de deux unes 16 ct l séparés par une membrane 18, le volume 16 est relié au circoit de @brification et le au circuit hydraulique. Quand la pression du circuit hydraulique est admise du côté 17, elle est transmise par la membrane au volume 16 et l'huile de lubrification portée en haute pression passe par le clapet de retenue 19, puis par le conduit 20 et pénètre dans la turbine hydraulique 9, elle retourne au carter moteur par le conduit 21. Quand le volume 17 est relié au réservoir 13 d'huile hydraulique, la pression dans le volume 16 est égale à a pression du circuit de lubrification ; le clapet de retenue 19 ferme le circuit 20 pour éviter un écoulement permanent vers la turbine 9. La pompe à huile 10 du circuit de lubrification, prélève l'huile au carter moteur 12 par le conduit 22, la porte à la pression de lubrification qui est d'environ 5 bars et la répartit dans ce circuit par le conduit 23 qui aboutit en particulier aux paliers 7 et 8 du turbocompresseur par les conduits 24, 25 et 26. Le conduit 27 sert à alimenter le volume 16 de la capacité 15 à travers un clapet anti-retour 28. Ce clapet évite une montée en pression du circuit de lubrification quand le volume 16 est porté en haute pression. Une électrovanne à trois voies 29 commandée par un manocontact 30 est reliée par un conduit 31 au volume 17 de la capacité 15, au réservoir d'huile hydraulique 13 par le conduit 32 et à l'accumulateur hydraulique 14 par le conduit 33. Selon que l'électrovanne 29 reçoit ou non un signal du manocontact 30, elle met le volume 17 en liaison, soit avec l'accumulateur hydraulique 14, soit avec le réservoir 13. Le manocontact 30 adresse un signal impulsionnel à l'électrovanne 29 quand deux conditions sont remplies. - la pression du compresseur 5 est inférieure à un premier seuil. - le déplacement de la commande d'accélération est supérieur à un deuxième seuil. Le signal provenant du manocontact 30 provoque une impulsion de pression dans le conduit 20, qui accélère la turbine 9. En variante, voir figure 2, on peut remplacer la capacité 15 à membrane par un dispositif 15a à piston étaaé 18a définissant trois volurnes, un volume 1 6a contenant I 'huile de lubrification , un volume 17a contenant L'huile hydraulique et un volume intermédiaire \! qui est m;s à l'air librc par l'ouverture 34. Quand le volume 17a est relié à l'accumulateur hydrau lique 14 le piston étagé 18 se déplace, , en résulte un accroissement de pression de l'huile de lubrification dans le volume 16a. Cette pression reste cependant inférieure à la pression de L'huile hydraulique approxirnativement dans le rapport des sections du piston étagé. Ce dispositif permet des impulsions de pression prolongées en direction de la turbine 9, il permet donc une meilleure adaptation de l'écoulement aux conditions de fonctionnement de la turbine.

Claims: R E V E N D I C A T I O N S 1. Turbocompresseur de suralimentation d'un moteur à combustion interne pour l'équipement d'un véhicule, comprenant accouplés - un compresseur fournissant de l'air comprimé à l'alimentation du moteur - une turbine à gaz, entrainée par les gaz d'échappement du moteur et entrainant ie compresseur - une turbine hydraulique d'appoint, intervenant dans les conditions de fortes accélérations en basse vitesse, cette turbine étant alimentée par l'huile de lubrification du véhicule le véhicule étant par ailleurs doté d'un circuit hydraulique comprenant une pompe haute pression, un réservoir, et un accumulateur hydraulique à pression régulée caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour transmettre la pression de l'accumulateur hydraulique (14), à la partie du circuit de lubrification affectée à l'entrainement de la turbine d'appoint (9). 2. Turbocompresseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour transmettre la pression se composent - d'une capacité (15) à deux compartiments séparés par une membrane (18), un premier compartiment (16) pour Ihuile de lubrification et un deuxième compartiment (17) pour l'huile hydraulique, le premier compartiment étant interposé dans le circuit affecté à l'alimentation de la turbine d'appoint (9), et le deuxième compartiment étant relié au circuit hydraulique - de moyens pour relier le deuxième compartiment (17) soit à l'áccumulateur hydraulique (14), soit au réservoir (13) - de moyens (28) pour protéger le circuit de lubrification quand l'huile affectée à l'alimentation de la turbine d'appoint (9) est portée en haute pression. 3. Turbocompresseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les muyerls pour transmettre la pression se composent - d'@@@ cap@cit@ libel à trois compartiments détinis par un piston étagé (18a) ; un premier compartiment (16a) pour l'huile de lubrification, un deuxième compartiment (17a) pour l'huile hydraulique et un troisième compartiment (@) intermédiaire, ouvert à l'air libre (34), le premier @mpartiment (16a) étant interposé dans le circuit affecté à l'alimentation de la turbine d'appoint (9), et le deuxième compertement ; 17a, étant re@ au circuit hydraulique - de moyens pour relier le deurième compartiment @/a), soit à l'accumulateur hydraulique (14), soit au réservoir (}3) - de moyens (28), pour protéger le circuit de lubrification quand l'huile affectée à l'alimentation de !a turbine d'appoint t9j est portée en haute pression. 4. Turbocornpresseur selon la revendication ) ou 3 caractérisé en ce que les moyens pour sélectionner les connexions hydrauliques du deuxième compartiment (17. 17a) de la capacité (15, 15a) se composent d'une vanne à trois voies (29) commandée par un manocontact (30) obéissant à deux consignes qui correspondent: - au dépasserrient d'un seuil pour la course de la commande d'accélération - au franchissement d'un seuil inférieur, pour ia pression du compresseur d'air.

Inventors: AUDINET, MICHEL
Applicants: AUTOMOBILES CITROEN, AUTOMOBILES PEUGEOT
Application year: 1983
Main classification: F02B37
IPC codes: F02B37