FR2465069A1 - Carter de turbine pour turbocompresseur de moteur a explosion - Google Patents

Abstract

A.CARTER DE TURBINE POUR TURBOCOMPRESSEUR. B.CARTER 5 DE TURBINE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UNE PREMIERE SPIRALE INTERIEURE 13A, 13B DIVISEE PAR UNE CLOISON EN DEUX PASSAGES 13A, 13B DIVISANT LES GAZ D'ECHAPPEMENT DU MOTEUR EN DEUX DEBITS SEPARES ATTEIGNANT LA ROUE DE TURBINE 8; UNE SECONDE SPIRALE EXTERIEURE 15 COMPORTANT UN PASSAGE DE GAZ UNIQUE DESTINE A DIRIGER LES GAZ D'ECHAPPEMENT VERS LA ROUE DE TURBINE ET UN DISPOSITIF DE SOUPAPE DE COMMANDE 16 DESTINE A CONTROLER LE DEBIT DES GAZ D'ECHAPPEMENT DU MOTEUR PASSANT DANS LA SECONDE SPIRALE 15. C.L'INVENTION S'APPLIQUE AUX MOTEURS A EXPLOSION.

Description

1.- 2465069

L'invention concerne un carter de turbine pour turbocompresseur équipant un moteur à explosion ou moteur à

combustion interne à mouvement alternatif.

La turbine du turbocompresseur est entraînée par-l'énergie des gaz d'échappement du moteur à combustion in- terne, de façon que la force motrice de ces gaz fasse tourner

une soufflerie montée coaxialement avec la turbine. L'air com-

primé par la soufflerie est ainsi envoyé au système d'admission

du moteur de manière à augmenter sa puissance de sortie.

Les systèmes à surcompression selon l'art an-

térieur sont représentés sur les figures 1 à 3 dans lesquelles

les mêmes références désignent les mêmes parties.

Le système à surcompression de la figure 1

est très largement utilisé. Dans ce système, les gaz d'échappe-

ment d'un moteur a passent dans un tuyau d'échappement d con-

duisant à une turbine b et se détendent dans cette turbine b en fournissant un travail faisant tourner une soufflerie c. La soufflerie c évacue l'air comprimé qui repasse à son tour dans

le moteur a par un passage d'admission e, Dans le système à sur-

compression ci-dessus, le carter de turbine est de type à-buse fixe de sorte que, du point de vue de la puissance du moteur, la surcompression est limitée à un niveau donné. Par suite, le turbocompresseur est conçu de façon qu'on obtienne un point

d'adaptation pour les grandes vitesses. L'utilisation du turbo-

compresseur dans d'autres nones de vitesses conduit à une com-

pression insuffisante du volume d'air, de sorte que les perfor-

mances du moteur se dégradent.

Dans le système à surcompresseur, selon l'art

antérieur, du type représenté sur la figure 2, le point d'adap-

tation entre le moteur a et le système de surcompression est choisi pour correspondre aux vitesses basses et moyennes, de manière à éviter les inconvénients du système à surcompresseur de la figure 1. Quand le débit des gaz d'échappement augmente et que par suite la surcompression augmente trop aux grandes vitesses, une partie de ces gaz d'échappement est évacuée dans l'atmosphère environnante par un passage de dérivation g branc1bê entre l'entrée et la sortie de la turbine b. de manière à la court-circuiter et à déboucher dans un orifice d'évacuation f,

ce qui permet ainsi de protéger le moteur a contre des compres-

sions excessives à grandes vitesses. Cependant, dans ce système

on évacue les gaz d'échappement dans l'atmosphère en court-cir-

cuitant la turbine b. de sorte que les pertes d'énergie sont

élevées et que les performances du moteur se dégradent aux gran-

des vitesses.

Le système de surcompression, selon l'art anté-

rieur, représenté sur la figure 3, est équipé de buses à palet-

tes 4 destinées à régler l'angle d'admission du gaz de manière à maintenir un niveau constant de compression sans être obligé de dériver les gaz d'échappement pour court-circuiter la turbine b. le système de commande de l'angle des buses à palettes h est

de construction très complexe, ce qui rend le système de surcom-

pression très coûteux. Pour éviter cet inconvénient, on a proposé l'utilisation d'un système dans lequel on commute des spirales de buses sans palettes. Cependant, le système devient alors du

type général à pression statique, de sorte qu'il devient impossi-

ble d'utiliser des impulsions à basse vitesse. De plus, ce sys-

tème conduit à des interférences d'échappement dégradant les per-

formances du moteur.

En général, les moteurs à combustion interne

multi-cylindres à mouvement alternatif, équipés de turbo-compres-

seurs, sont très sujets aux interférences d'échappement. Ainsi, lorsqu'on dessine une tubulure d'échappement, il faut faire très

attention à ne pas dégrader les performances du moteur. Pour ré-

soudre ce problème qui se pose en particulier lorsque la compres-

sion est inférieure à la pression des gaz d'échappement ou lors-

que le moteur n'est que partiellement chargé, on a proposé l'uti-

lisation d'un système de surcompression dans lequel la tubulure d'échappement conduisant à la roue de turbine, est divisée en

deux ou plusieurs branches de façon que des cylindres se trou-

vant dans des temps d'explosion adjacents ne s'échappent pas

dans la même branche et qu'on puisse ainsi éviter les interfé-

rences d'échappement.

L'invention a pour but de résoudre les problèmes ci-dessus en créant un carter de turbine pour turbocompresseur, caractérisé en ce qu'il comprend une première spirale disposée radialement vers l'intérieur et entourant le pourtour d'une roue de turbine, cette spirale étant divisée par une cloison en deux passages de gaz d'échappement disposés dans la direction axiale

de l'arbre de la roue de turbine, de façon que les gaz d'échap-

pement du moteur soient divisés en deux débits séparés passant 2.- dans les passages ci-dessus pour atteindre la roue de turbine, une seconde spirale disposée radialement vers l'extérieur et comportant un passage de gaz unique destiné à diriger les gaz

d'échappement vers la roue de turbine, et un dispositif de sou-

pape de commande destiné à contrôler le débit des gaz d'échap-

pement du moteur passant dans la seconde spirale.

Ainsi, selon l'invention, pour éviter les in-

terférences d'échappement dans une spirale lorsqu'on utilise une buse variable sans palette, on dirige les gaz d'échappemezt du moteur vers la roue de turbine par l'intermédiaire d'une première spirale dirigée radialement vers l'intérieur et-divisée en deux passages dans la direction axiale de la roue de turbine,

ce qui permet d'utiliser très efficacement les impulsions d'échap-

pement. Quand le débit devient élevé aux grandes vitesses de rotation, les pulsations des gaz d'échappement sont réduites et le débit des gaz d'échappement atteint une valeur pratiquement constante. De plus, la pression d'admission devient plus élevée

que la pression des gaz d'échappement, ce qui réduit les pertur-

bations par interférences d'échappement. Par suite, l'utilisa-

tion, selon l'invention, d'une seconde spirale située radiale-

ment vers l'extérieur définissant un passage unique sur toute sa longueur de manière à présenter une moins grande résistance au débit des gaz d'échappement, est très avantageuse du point

de vue du rendement de la turbine.

Ainsi le carter de turbine selon l'invention,

est muni d'une seconde spirale disposée radialement vers l'exté-

rieur, en plus de la première spirale disposée radialement vers

l'intérieur. De cette façon, lorsque le débit des gaz d'échap-

pement du moteur devient élevé, ces gaz se trouvent automatique-

ment dirigés de manière à passer non seulement dans la première spirale située radialement vers l'intérieur, mais également dans

la seconde spirale située radialement vers l'extérieur. En d'au-

tres termes, le volume de spirale de la turbine augmente beau-

coup. De plus, les première et seconde spirales sont associées pour coopérer de manière à ne produire aucune détérioration de rendement de la turbine pour n'importe quelle condition de

fonctionnement de cette turbine.

Le principal avantage de l'invention est ainsi de créer un carter de turbine pour turbocompresseur permettant au prix d'une construction très simple, de maintenir le rendement 3.- de surcompression à un niveau prédéterminé tout en utilisant l'énergie des gaz d'échappement indépendamment des variations faisant passer ceux-ci d'un faible débit à un fort débit lorsque le moteur passe d'une faible vitesse à une vitesse élevée, L'invention a pour autre avantage de créer une structure de spirale permettant d'obtenir une spirale adaptée aux faibles débits lorsque le débit des gaz d'échappement est

faible et que les pulsations de ces gaz sont fortes, mais per-

mettant également d'utiliser une spirale à grande section trans-

versale, en plus de la première spirale ci-dessus, lorsque le débit des gaz d'échappement est élevé et atteint, par conséquent

le débit maximal constant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention apparaîtront plus clairement à la lecture de la descrip-

tion détaillée qui suit d'un certain nombre de réalisations pré-

férées représentées sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - les figures 1 à 3 représentent des systèmes de surcompression selon l'art antérieur, - la figure 4 est un schéma destiné à expliquer

le fonctionnement d'un moteur à six cylindres équipé d'un turbo-

compresseur,

- la figure 5 est une vue en coupe d'une premiè-

re forme de réalisation de carter de turbine de turbocompresseur selon l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe effectuée dans la direction A de la figure 5, - la figure T est une vue de dessous effectuée dans la direction B de la figure 6, - la figure 8 est une vue en coupe effectuée dans la direction C de la figure 6, - la figure 9 est une vue en coupe effectuée dans la direction D de la figure 6, - la figure 10 est une vue en coupe effectuée dans la direction E de la figure 69 - la figure 11 est une vue de face, schématique, d'une seconde forme de réalisation de l'invention équipée d'un orifice de sortie destiné à évacuer les gaz d'échappement dans l'atmosphère environnante, - la figure 12 est une vue de face, en coupe, d'une troisième forme de réalisation de l'invention dans laquelle 4.- une première spirale communique avec une seconde spirale, - la figure 13 est une vue en coupe effectuée dans la direction P de la figure 12, - la figure 14 est une vue en coupe effectuée dans la direction G de la figure 12, - la figure 15 est une vue en coupe effectuée dans la direction H de la figure 12, - la figure 16 est une vue en coupe effectuée dans la direction I de la figure 12,

- la figure 17 est une vue de face d'une qua-

trième forme de réalisation de l'invention, tout à fait semblable à celle de la troisième forme de réalisation sauf le fait qu'elle comporte un volet monté sur charnière entre les deux spirales, - la figure 18 est une vue de face, en coupe, de cette dernière forme de réalisation, - la figure 19 est une vue en coupe effectuée dans la direction J de la figure 18, la figure 20 est une vue en coupe effectuée dans la direction K de la figure 18, et - la figure 21 est une vue en coupe effectuée

dans la direction L de la figure 18.

Sur toutes ces figures, les mêmes références

désignent les mêmes parties.

Comme on peut le constater sur la figure 49 pour éviter les interférences d'échappement, les cylindres 2a à 2ó du moteur 1 s'échappent dans un premier tuyau d'échappement 3a tandis que les cylindres 2d à 2f s'échappent dans un second tuyau d'échappement 3b. les gaz d'échappement passent dans les premier et second tuyaux d'échappement 3a et 3b pour parvenir au carter de turbine 5 du turbocompresseur 4 de façon que la rotation de la roue de turbine entraîne une soufflerie 6 coaxiale avec la turbine. L'air 7 est comprimé et pulsé par la soufflerie

6 pour être admis dans les cylindres 2a à 2f.

Dans la première forme de réalisation de l'in-

vention représentée sur les figures 5 à 10, le carter de turbine est muni d'un premier orifice d'admission de gaz 10a et d'un second orifice d'admission de gaz 10b, séparés par une cloison 9 montée dans la direction axiale d'une roue de turbine 8, et

3oire reliés respectivement aux premier et second tuyaux d'échap-

pement 3a et 3b, comme on peut mieux le voir sur la figure 8.

,-

Les premier et second orifices d'admission de gaz 10a et l0b com-

muniquent respectivement avec les premières spirales 13a, 13b isoc lées de manière étanche aux gaz par une cloison Il et dirigeant

les gaz d'échappement vers une première partie de buse 12 dé-

bouchant à la périphérie de la roue de turbine 8 comme on peut mieux le voir sur la figure 5. Une seconde spirale 15 comportant un passage unique, entoure les premières spirales 13a, 13b et communique à la fois avec les deux orifices d'admission de gaz l0a et l0b de façon que les gaz d'échappement qui en sortent se combinent et soient dirigés vers une seconde partie de buse

14 débouchant à la périphérie de la roue de turbine 8.

les premières spirales 13a et 13b sont utilisées

quand le débit de gaz est faible. Quand le moteur est partielle-

ment chargé, c'est-à-dire quand ce moteur n'est alimenté que par une faible quantité de carburant, le débit de gaz est faible de même que l'énergie effectivement développée. Cependant, même lorsque le débit est faible le rendement de surcompression doit être maintenu à un niveau prédéterminé. Pour cela l'angle au centre Ad de la première partie de buse 12 des premières spirales 13a et 13b est d'environ 180 , comme indiqué sur la figure 6, de manière à réduire les pertes de la pompe, car la seconde spirale est vide lorsque le débit des gaz d'échappement passant dans

les spirales séparées 13a, 13b est faible.

Un dispositif de soupape de commande 16 (voir figure 6) est prévu au voisinage des deux orifices d'admission de gaz l0a et l0b de façon que les gaz d'échappement puissent passer soit simplement dans les deux spirales 13a, 13b soit à

la fois dans les deux spirales 13a, 13b et dans la seconde spi-

rale 15. Comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, une tige 19 du dispositif de soupape de commande 16 est associée, par une tige de liaison 18, à un bloc de commande 17 constitué par

un diaphragme se déplaçant en fonction de la pression d'admis-

sion, et par un ressort de rappel.

Par suite, en réponse à la pression d'admis-

sion, le dispositif de soupape de commande 16 fonctionne de ma-

nière à fermer ou à ouvrir la seconde spirale 15. Plus précisé-

ment, lorsque le moteur 1 tourne à basse vitesse ou à moyenne vitesse, ou lorsque ce moteur n'est que partiellement chargé#

le débit des gaz d'échappement est faible de sorte que la pres-

sion d'admission est faible. Par suite, le bloc de commande 17 6.- 7.-

fonctionne de manière à fermer la seconde spirale 15, comme in-

diqué par les lignes en traits pleins de la figure 6. Par suite, les gaz d'échappement ne passent que dans les deux spirales 13a et 13b. Comme ces deux spirales 13a et 13b sont séparées l'une de l'autre, aucune interférence d'échappement ne risque de se produire. De plus, les pulsations des gaz d'échappement

peuvent être utilisées très efficacement. Quand la seconde spi-

rale 15 est fermée par le dispositif de soupape de commande 16,

la section transversale de la structure de spirale est inférieu-

re à ce qu'elle est lorsque la seconde spirale 15 est ouverte, de sorte que la vitesse des gaz d'échappement passant dans les deux spirales 13a, 13b augmente, ce qui permet d'atteindre une

pression d'admission suffisamment élevée.

Quand le moteur 1 tourne à grande vitesse, le débit des gaz d'échappement augmente de sorte que le bloc de commande 17 amène le dispositif de soupape de commande 16 à

ouvrir la seconde spirale 159 de sorte que la section transver-

sale totale de la structure de spirales augmente. Les gaz d'é-

chappement sortant par les orifices séparés d'admission de gaz a et 10b sont mélangés ou diffusés dans la seconde spirale 15

en aval du dispositif de soupape de commande 16. Comme la se-

conde spirale 15 présente une moins grande résistance au débit

des gaz d'échappement, la pression d'admission peut être mainte-

nue à une valeur prédéterminée.

Sur la figure 6, la référence A1 désigne la sur-

face de section transversale de l'orifice d'entrée de spirale dans la partie I des deux spirales 13a, 13b; la référence A2

désigne la surface de section transversale de l'orifice d'en-

trée dans la partie-II de la seconde spirale 15; RI désigne

le rayon du passage offert au débit dans la-partie I; et R2 dé-

signe le rayon du passage offert au débit dans la partie II.

Le volume AI/Rl dans la partie I. le volume A2/R2 dans la partie II, et les ouvertures exprimées par les

angles au centre< et (360 -0") des première et seconde par-

ties de buse 12 et 14, sont déterminés de façon que lorsque le

dispositif de soupape de commande 16 est grand ouvert, on ob-

tienne des débits uniformes de gaz d'échappement. Les rapports entre ces éléments peuvent se déterminer arbitrairement suivant l'adaptation voulue entre le moteur et le turbocompresseur (le

point d'adaptation correpondant en général, à une vitesse-moyen-

ne), mais on peut obtenir des performances optimales lorsque l'ouverture de la première partie de buse 12 est supérieure à 1800. Le volume A1/R1 des premières spirales 13a, 13b et le volume A2/R2 de la seconde spirale 15, sont reliés par l'expres- sion suivante 8

A1/R1 _ A2/R?

1. ï) (360 7c). I2 dans laquelle: 1 rapport d'utilisation de pulsation dans les premières spirales 13a, 13b, ce rapport se situant entre 1,1 et 1,2; et

2 = rapport d'utilisation de pulsation dans la seconde spi-

rale 15, ce rapport étant de l'ordre de 1,0.

La seconde forme de réalisation de l'inven-

tion représentée sur la figure 11, est conçue et réalisée de façon que lorsque le débit des gaz d'échappement augmente avec la vitesse du moteur 1, une partie de ces gaz d'échappement soit directement évacuée dans l'atmosphère pour obtenir ainsi des

caractéristiques de turbine stables. Dans cette forme de réali-

sation, le rendement de surcompression optJt= peut 8tre obtenu avec des gaz d'échappement dont le débit est inférieur à celui

de la première forme de réalisation.

Cette seconde forme de réalisation est tout à fait semblable à la première forme décrite ci-dessus sur les figures 4 à 10, sauf le fait que les premières spirales 13a, 13b,

la seconde spirale 15, et un orifice d'évacuation 20 communi-

quent avec les premier et second tuyaux d'échappement 3a et 3b par l'intermédiaire d'une entrée de turbine ou d'un connecteur 21, et que le dispositif de soupape de commande 16 est conçu de manière à ouvrir ou fermer sélectivement les premières spirales

13a, 13b, la seconde spirale 15 et l'orifice d'évacuation 20.

Dans cette seconde forme de réalisation, le dispositif de sou-

pape de commande 16 est représenté sous la forme d'un disposi-

tif comprenant une soupape à glissière reliée en fonctionnement

à un organe de manoeuvre 22. Cependant, cette soupape à glissiè-

re peut aussi bien être remplacée par une soupape papillon comme

dans la première forme de réalisation.

Quand le débit des gaz d'échappement est faible, le dispositif de soupape de commande 16 est placé, comme indiqué 8.- sur la figure, de façon que les gaz d'échappement ne passent que dans les premibres spirales 13a, 13b. Comme dans la première forme de réalisation, la surface de section transversale de la structure de spirales est faible de façon que la vitesse des gaz d'échappement passant dans les premières spirales 13a, 13b augmente. De plus, comme décrit ci-dessus dans le cas de la première forme de réalisation, les premières spirales 13a, 13b sont séparées par la cloison 11, de sorte que les impulsions des gaz d'échappement peuvent être utilisées très efficacement

en permettant ainsi d'obtenir une pression d'admission suffisam-

ment élevée même aux basses vitesses.

Quand le débit des gaz d'échappement augmente, l'organe de manoeuvre 22 fonctionne de manière que la soupape à glissière 16 ouvre non seulement les premières spirales 13a, 13b, mais aussi la seconde spirale 15. Par suite, le volume du carter de turbine 5 augmente de façon que la vitesse des gaz d'échappement diminue et que par suite la pression d'admission reste maintenue à un niveau prédéterminé. Quand la vitesse du

moteur 1 augmente encore, le débit des gaz d'échappement aug-

mente corrélativement de façon que l'organe de manoeuvre 22

amène la soupape à glissière 16 à ouvrir non seulement les pre-

mières et seconde spirales 13 et 15, mais aussi l'orifice d'éva-

cuation 20. Par suite, une partie des gaz d'échappement du mo-

teur 1, sont évacués dans l'atmosphère de façon que la pression d'admission ne puisse monter de manière excessive et reste à

son niveau optimum.

En résumé, dans cette seconde forme de réalisa-

tion de l'invention, les premières spirales 13a et 13b, la se-

conde spirale 15 et l'orifice d'évacuation 20 s'ouvrent ou se ferment sélectivement en fonction du débit des gaz d'échappement du moteur 1, de manière à maintenir les caractéristiques de la turbine aux valeurs voulues, indépendamment des variations de débit.

La troisième forme de réalisation de l'inven-

tion décrite ci-après en détail sur les figures 12 à 16, est de construction tout à fait semblable à celle de la première forme de réalisation, sauf le fait que les premières spirales 13a, 13b

sont partiellement en communication avec la seconde spirale 15.

Dans cette dernière,forme de réalisation, on peut ainsi réduire au minimum les pertes de pompage et augmenter le rendement de la 9,-

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turbine aux faibles débits de gaz. Dans cette troisième forme de réalisation, l'ouverture exprimée par l'angle au centre i de la première partie de buse 12 et l'ouverture exprimée par l'angle au centre de la seconde partie de buse 14, sont choisies de façon qu'on ait la relation suivante s - + = 3600 +f

dans laquelle ' = angle au centre d'une ouverture 23 mettant par-

tiellement en communication les premières spi-

rales 13a, 13b et la seconde spirale 15 (voir

figures 12 et 15).

Comme on peut mieux le voir sur la figure 15,

l'ouverture 23 est choisie de façon que trois courants de gaz.

d'échappement arrivant par les premières spirales 13a, 13b et la seconde spirale 15, puissent passer dans la roue de turbine

8, comme indiqué par les flèches.

Pour atteindre un rendement de turbine élevé, il est très important que la structure de spirales soit conçue et réalisée de façon que les gaz d'échappement pénètrent dans la roue de turbine 8 par toute la périphérie de celle-ci. Dans le cas de turbines radiales, l'ouverture exprimée par l'angle au centre de la partie de buse de la spirale est limitée à 360 , de sorte que lorsque le débit des gaz d'échappement est faible, l'ouverture des premières spirales 13a, 13b dans la roue de

turbine 8 est étroite, ce qui conduit à une admission partielle.

Par suite, le rendement de la turbine diminue.

Cependant, dans cette troisième forme de réa-

lisation, les première et seconde spirales 13 et 15 sont mises

en communication par l'ouverture 23, de façon qu'on puisse aug-

menter à la fois les ouvertures des première et seconde parties

de buse 12 et 14 (exprimées par leur angle au centre), compara-

tivement au cas des première ou seconde formes de réalisation.

Cela permet de conserver un bon rendement de turbine sur une

plus grande plage de fonctionnement du moteur 1.

La quatrième forme de réalisation de l'inven-

tion décrite en détail ci-après sur les figures 17 à 21, est de construction tout à fait semblable à celle de la troisième forme de réalisation ci-dessus, sauf le fait que l'extrémité d'entrée 26 de la cloison de séparation 24 montée entre les premières spirales 13a, 13b d'un c8té et la seconde spirale 15 de l'autre côté, est disposée de manière à ouvrir ou fermer

sélectivement l'ouverture 23.

Plus précisément, l'extrémité d'entrée ou paroi mobile 26 peut pivoter autour d'une tige de pivot 25 adjacente aux orifices d'entrée de gaz l0a et 10b de telle manière que cette paroi mobile 26 bascule radialement vers l'intérieur pour fermer leouverture 23 entre les première. et seconde spirales 13 et 15,- w bascule radialement vers l'extérieur jusqu'à ce que le bout de la paroi mobile 26 vienne s'appuyer contre la paroi radiale, située vers l'extérieur, de la seconde spirale 159

comme indiqué en tirets sur la figure 18, de façon que les pre-

mières, et seconde spirales 13 et 15 communiquent entre elles.

Pour actionner la paroi mobile 26 en synchro-

nisme avec le dispositif de soupape de commande 16, des bras de manivelle 27 et 28 sont fixés respectivement à la tige de

pivot 25 et à la tige de soupape 19, comme indiqué sur la figu-

re 17, et sont reliés par une tige de commande 29. Le bras de

manivelle 27 est relié par l'intermédiaire d'une tige de comman-

de 31 à un organe de manoeuvre 30 fonctionnant lorsque le débit

des gaz d'échappement dépasse une valeur prédéterminée. Le dis-

positif de soupape de commande 16 et la paroi mobile 26 peuvent donc fonctionner simultanément Quand le débit des gaz d'échappement du moteur

1 est faible, le dispositif de soupape de commande 16 et la pa-

roi mobile 26 se placent comme indiqué par la ligne en traits pleins de la figure 18. Par suite, la seconde spirale 15 est fermée et l'ouverture entre les première. et seconde spirales 13 et 15 est également fermée, de sorte que les gaz d'échappement passent par les premières spirales 13a, 13b et sont admis dans la roue de turbine 8 par toute la périphérie de celle-ci. Par suite, m8me lorsque le débit des gaz d'échappement est faible, on peut réduire les pertes de pompage tout en maintenant un rendement de turbine élevé, Quand le débit -dépasse une valeur prédéterminée9 l'organe de commande 30 est actionné de façon que la tige de

commande 31 sorte pour amener le dispositif de soupape de com-

mande 16 et la paroi mobile 26 à revenir dans les positions indiquées par la ligne en tirets de la figure 180 Par suite, les gaz d'échappement passent également dans la seconde spirale par les orifices d'entrée de gaz iQa et 1Ob, de sorte que la

résistance au débit des gaz d'échappement se trouve réduite.

Les gaz d'échappement passent par la seconde

spirale 15 et l'ouverture 23 et se combinent aux gaz d'échappe-

ment passant par les premières spirales 13a et 13b pour être admis dans la roue de turbine 8. Quand la seconde spirale 15 s'ouvre de la manière décrite ci-dessus, le carter de turbine voit son volume augmenter de façon que la pression d'admission

soit maintenue à son niveau prédéterminé. La longueur définie -

par l'angle au centre S sous-tendu par le volet mobile courbe

26 peut se déterminer de façon convenable suivant l'instant vou-

lu d'ouverture de la paroi mobile 26 ou suivant les conditions

de fonctionnement du moteur 1.

Il est évident que l'invention ne se limite pas aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que diverses

variantes sont possibles. Par exemple, l'invention peut stappli-

quer à divers turbocompresseurs pour moteurs à combustion in-

terne à mouvement alternatif. A la place du dispositif de sou-

pape de commande décrit ci-dessus, on peut utiliser n'importe

quel type de soupapes convenables telles que des soupapes papil-

lon, des soupapes à volet glissant, des soupapes rotatives ou autres. Le dispositif de soupape de commande 16 et la paroi mo-

bile 26 peuvent encore être disposés de manière à fonctionner indépendamment l'un de l'autre. Ces éléments peuvent également être montés de manière à fonctionner suivant la pression des gaz d'échappement, la pression d'admission, ou encore la vitesse

de rotation du moteur ou du turbqcompresseur.

En résumé, l'invention permet d'obtenir une configuration optimale des spirales suivant le débit des gaz d'échappement du moteur, de manière à maintenir à tout moment

un rendement de surcompression prédéterminé indépendant des va-

riations du débit, ce qui permet d'améliorer considérablement

*la fiabilité du turbocompresseur.

1 2.-

R E V E N D I C A-T I 0 N S

1.- Carter de turbine pour turbocompresseur, carter (5) caractérisé en ce qu'il comprend une première spirale (13a, 13b) disposée radialement vers l'intérieur et entourant le pourtour d'une roue de turbine (8), cette spirale étant di- visée par une cloison en deux passages de gaz d'échappement (13a, 13b) disposés dans la direction axiale de l'arbre de la roue de turbine (8) de façon que les gaz d'échappement du moteur soient divisés en deux débits séparés passant dans les passages ci-dessus pour atteindre la roue de turbine, une seconde spirale

(15) disposée radialement vers l'extérieur et comportant un pas-

sage de gaz unique destiné à diriger les gaz d'échappement vers la roue de turbine, et un dispositif de soupape de commande (16) destiné à contrôler le débit des gaz d'échappement du moteur

passant dans la seconde spirale (15).

- Carter de turbine selon la revendication 1,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre, un passage d'échap-

pement destiné à évacuer dans l'atmosphère environnante une par-

tie des gaz d'échappement du moteur, le dispositif de soupape de commande étant disposé de manière à contrôler le débit des gaz

d'échappement envoyés dans ce passage d'évacuation vers l'atmos-

phère0 3.- Carter de turbine selon l'une quelconque

des revendications 1.O 2, caractérisé en ce que l'angle au cen-

tre d'une ouverture circulaire de la première spirale destinée à introduire les gaz d'échappement dans la roue de turbine, est plus grand que l'angle au centre d'une ouverture circulaire de

la seconde spirale également destinée à introduire les gaz d'é-

chappement dans la roue de turbine.

4.- Carter de turbine selon l'une quelconque

des revendications t à 3, caractérisé en ce que les première et

seconde spirales peuvent communiquer dans une position adjacente

à la roue de turbine.

5.- Carter de turbine selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une paroi mobile

est utilisée pour établir ou pour supprimer la communication

entre la première spirale et la seconde spirale.

6.- Carter de turbine selon l'une quelconque

des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de

soupape de commande utilise une soupape papillon.

13e- 14.- 7.- Carter de turbine selon l'une quelconque

des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif

de soupape de commande utilise une soupape à volet glissant.

8.- Carter de turbine selon l'une quelconque

des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif

de soupape de commande utilise une soupape rotative.