FR2491131A1

FR2491131A1 - Centrifugal supercharging compressor speed regulation - is affected by output pressure acting against calibrated spring force

Info

Publication number: FR2491131A1
Application number: FR8020811A
Authority: FR
Inventors: Armand Froumajou
Original assignee: Automobiles Peugeot SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1982-04-02
Also published as: FR2491131B1

Abstract

The device limits the speed of a centrifugal compressor (15,16) supercharging a heat engine. The compressor is engine driven by a variable ratio drive with friction elements (10,11,12) with a moving part (7). Movement of this part varies the speed and the position is determined by the compressor output pressure. The moving part is acted on by opposing forces of the output pressure acting on the moving wall (20) of a pressure capsule (19) and a calibrated spring (27). The position of the moving part can, alternatively, be decided by some other part, such as an accelerator pedal.

Description

La suralimentation par turbocompresseur de moteurs à combustion interne et convenant à des automobiles de petites et moyennes dimensions, à l'exception de quelques applications spéciales, n'a pas fait l'objet d'un développement appréciable. Ceci est surprenant du fait des avantages qu'il est possible d'obtenir en raison de l'augmentation de la puissance de sortie par rapport au volume et au poids réduits du moteur, ainsi que d'un meilleur rendement. Lorsqu'il s'agit de plus gros moteurs prévus pour des camions et également pour des navires, la suralimentation a par contre été utilisée de façon prédominante et depuis longtemps. Turbocharging of internal combustion engines suitable for small and medium-sized cars, with the exception of a few special applications, has not been the subject of appreciable development. This is surprising because of the advantages that can be obtained due to the increased output power relative to the reduced volume and weight of the engine, as well as better efficiency. In the case of larger engines intended for trucks and also for ships, supercharging has been used predominantly and for a long time.

Une raison de cette situation peut provenir du fait que le coût de l'installation de suralimentation augmente trop fortement le coût du moteur et que la technique principalement utilisée n'a entraîné qu'une amélioration comparativement réduite d'économie de carburant. Ceci est dû principalement au fait que les conditions de fonctionnement d'un moteur d'automobile different de façon sensible de celles d'un moteur de camion par exemple où le facteur de charge est plus important.Les coûts d'entretien de moteurs suralimentés par turbocompresseur sont plus importants, et l'utilisation d'un carter externe comparativement important pour le surcompresseur desservant tous les cylindres du moteur demande trop d'espace pour que l'on puisse l'installer dans les compartiments disponibles de moteurs compacts d'automobiles modernes, et qui peuvent devenir encore plus réduits dans l'avenir. One reason for this may be that the cost of the supercharging system increases the cost of the engine too much and that the technique mainly used has resulted in only a comparatively small improvement in fuel economy. This is mainly due to the fact that the operating conditions of an automobile engine differ significantly from those of a truck engine for example where the load factor is higher. The maintenance costs of engines supercharged by turbochargers are more important, and the use of a comparatively important external casing for the supercharger serving all the engine cylinders requires too much space to be installed in the available compartments of modern compact car engines , and which may become even smaller in the future.

I1 est souhaitable que l'on puisse produire de façon peu coûteuse des turbocompresseurs pour petits moteurs, fabriqués en grandes séries, qu'ils puissent être adaptés à la gamme des sorties de puissance actuelles de ces moteurs, qu'ils soient compacts et qu'ils puissent être facilement échangés en cas de mauvais fonctionnement. It is desirable that turbochargers for small engines, produced in large series, can be produced inexpensively, that they can be adapted to the range of current power outputs of these engines, that they are compact and that they can be easily replaced in the event of a malfunction.

Dans une installation comprenant un certain nombre de petites unités de moteurs de base combinées pour former une installation de puissance au moyen d'une transmission commune, une disposition selon l'invention devient alors avantageuse. On peut couvrir une gamme étendue de puissances de sortie en munissant les unités de base qui font partie de l'installation selon des combinaisons variées de couvercles de cylindres comprenant des turbocompresseurs intégrés. In an installation comprising a certain number of small basic engine units combined to form a power installation by means of a common transmission, an arrangement according to the invention then becomes advantageous. A wide range of output powers can be covered by equipping the base units that are part of the installation with various combinations of cylinder covers with integrated turbochargers.

Un moteur à combustion interne selon l'invention et comprenant au moins un cylindre muni d'ouvertures d'admission et d'échappement prevues dans une culasse fermant le cylindre et qui sont commandées par des soupapes est caractérisé en ce qu'il comprend une chambre à l'intérieur du couvercle qui communique avec les ouvertures d'admission et d'échappement par l'intermédiaire de passages, et également un dispositif comportant une turbine à gaz d'échappement et un compresseur d'air de balayage entraîné par cette turbine, le dispositif étant apte à etre fixé dans ladite chambre. An internal combustion engine according to the invention and comprising at least one cylinder provided with intake and exhaust openings provided in a cylinder head closing the cylinder and which are controlled by valves is characterized in that it comprises a chamber inside the cover which communicates with the intake and exhaust openings via passages, and also a device comprising an exhaust gas turbine and a purge air compressor driven by this turbine, the device being able to be fixed in said chamber.

La forme de la chambre peut etre sensiblement cylindrique, l'une au moins des parois terminales définissant la chambre comprenant un organe amovible, et le dispositif comprenant un carter entourant un rotor comportant une roue de turbine et une roue de compresseur fonctionnant sur un arbre commun et apte à etre inséré dans la chambre, et, en utilisation, apte à etre retenu avec son axe de rotation sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de cette chambre. The shape of the chamber can be substantially cylindrical, at least one of the end walls defining the chamber comprising a removable member, and the device comprising a casing surrounding a rotor comprising a turbine wheel and a compressor wheel operating on a common shaft and capable of being inserted into the chamber, and, in use, capable of being retained with its axis of rotation substantially parallel to the longitudinal axis of this chamber.

La roue du compresseur peut etre aménagée de manière recevoir l'air entrant selon un courant axial et pour refouler 11 air radialement, alors que la roue de la turbine peut être disposée de manière à recevoir les gaz en direction radiale et à laisser échapper les gaz en direction axiale. The compressor wheel can be arranged to receive the incoming air in an axial current and to discharge air radially, while the turbine wheel can be arranged so as to receive the gases in the radial direction and to let the gases escape. in axial direction.

On forme alors des volutes d'admission et d'échappement dans la paroi d'enveloppe de la chambre, chacune communiquant avec cette aernière par une gorge périphérique, alors que le carter est conçu en tant que corps central comportant deux rebords périphériques dirigés vers l'intérieur et adaptés aux gorges, et muni de passages à fluide, au moins les passages au niveau de l'admission des gaz étant conformés sous forme d'aubes de guidage. We then form intake and exhaust volutes in the envelope wall of the chamber, each communicating with this latter by a peripheral groove, while the casing is designed as a central body comprising two peripheral edges directed towards the 'interior and suitable for grooves, and provided with fluid passages, at least the passages at the gas inlet being shaped as guide vanes.

D'autres caractéristiques apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit. Other characteristics will appear clearly on reading the description which follows.

L'invention est décrite ci-dessous avec référence aux dessins annexés. The invention is described below with reference to the accompanying drawings.

La figure 1 est une vue en coupe de la partie supérieure d'un moteur à combustion interne, la culasse renferme un turbocompresseur disposé transversalement au moteur. Figure 1 is a sectional view of the upper part of an internal combustion engine, the cylinder head contains a turbocharger arranged transversely to the engine.

La figure 2 est une vue en plan d'une partie de la culasse du même moteur, et représente une paire de cylindres desservis par le turbocompresseur. Figure 2 is a plan view of part of the cylinder head of the same engine, and shows a pair of cylinders served by the turbocharger.

La figure 3 est une vue en plan de la culasse d'un mode de réalisation modifié où le turbocompresseur est fixé dans une partie latérale de la culasse et disposé de manière que son axe de rotation soit vertical. Figure 3 is a plan view of the cylinder head of a modified embodiment where the turbocharger is fixed in a lateral part of the cylinder head and arranged so that its axis of rotation is vertical.

La figure 4 est une vue en coupe de la partie supérieure d'un autre moteur modifié où le turbocompresseur est fixé dans une partie latérale de la culasse, mais avec son axe de rotation vertical. Figure 4 is a sectional view of the upper part of another modified engine where the turbocharger is fixed in a lateral part of the cylinder head, but with its vertical axis of rotation.

La figure 5 est une vue en plan de la culasse d'un moteur à quatre cylindres comprenant deux turbocompresseurs incorporés. FIG. 5 is a plan view of the cylinder head of a four-cylinder engine comprising two incorporated turbochargers.

La figure 6 est une vue en coupe verticale du moteur selon la figure 5. FIG. 6 is a view in vertical section of the motor according to FIG. 5.

La figure 1 est une vue en coupe de la partie supérieure d'un moteur à combustion interne représentant une partie du bloc moteur 10, un piston 11 et une culasse 12. La coupe est étagée et la ligne H1 - H1 désigne une coupe horizontale. Figure 1 is a sectional view of the upper part of an internal combustion engine showing a part of the engine block 10, a piston 11 and a cylinder head 12. The section is stepped and the line H1 - H1 denotes a horizontal section.

Des coupes verticales au-dessus et au-dessous de la ligne
H1 -H1 sont prises sur les lignes V1 - V1 et V2 2 V2 de la figure 2 qui, de son côté, représente une coupe horizontale selon la ligne H2 - H2 de la figure 1.Vertical sections above and below the line
H1 -H1 are taken on lines V1 - V1 and V2 2 V2 in Figure 2 which, for its part, represents a horizontal section along line H2 - H2 in Figure 1.

Aux figures 2 et 3 où deux cylindres adjacents sont indiqués en tiretés et indiqués en I, II, III et IV respectivement, les composants du moteur ayant la même fonction mais appartenant à des cylindres différents sont désignés par les mêmes références de base, mais différenciées par des indices correspondant aux cylindres associés. In FIGS. 2 and 3 where two adjacent cylinders are indicated in dashed lines and indicated in I, II, III and IV respectively, the components of the engine having the same function but belonging to different cylinders are designated by the same basic references, but differentiated by indices corresponding to the associated cylinders.

La culasse 12 comprend, de manière classique, une soupape d'admission 13 et une soupape d'échappement 14 pour chaque cylindre. Les soupapes commandent les passages d'admission et d'échappement 15, 16 qui communiquent avec un espace de combustion 17. Les passages font communiquer l'espace de combustion avec une chambre 18 constituée à l'intérieur de la culasse et apte à recevoir un turbocompresseur 19. Celui-ci est constitué sous forme d'un élément à insérer, conforme à la forme de l'espace constitué dans la culasse, et on le décrira plus en détail ci-dessous. The cylinder head 12 comprises, in a conventional manner, an intake valve 13 and an exhaust valve 14 for each cylinder. The valves control the intake and exhaust passages 15, 16 which communicate with a combustion space 17. The passages communicate the combustion space with a chamber 18 formed inside the cylinder head and capable of receiving a turbocharger 19. This consists of an element to be inserted, conforming to the shape of the space formed in the cylinder head, and will be described in more detail below.

Lorsqu'il s'agit du mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, le turbocompresseur est adapté pour desservir deux cylindres adjacents I et II, et la chambre 18 est située transversalement dans la culasse 12, et environ à michemin entre les deux cylindres situés en dessous. When it comes to the embodiment shown in Figures 1 and 2, the turbocharger is adapted to serve two adjacent cylinders I and II, and the chamber 18 is located transversely in the cylinder head 12, and about halfway between the two cylinders located below.

Les soupapes 13 et 14 sont disposées dans des plans approximativement parallèles à un plan vertical passant par l'axe de la chambre. Ainsi, les canalisations 15, 16 sont courtes et sont disposées dans un emplacement favorable par rapport au parcours du fluide. On obtient également une chambre satisfaisante (environ égale au diamètre du cylindre) pour le turbocompresseur entre les tiges de soupapes des deux cylindres, même lorsque l'espace entre les deux cylindres est étroit. The valves 13 and 14 are arranged in planes approximately parallel to a vertical plane passing through the axis of the chamber. Thus, the pipes 15, 16 are short and are arranged in a favorable location relative to the path of the fluid. A satisfactory chamber (approximately equal to the diameter of the cylinder) is also obtained for the turbocharger between the valve stems of the two cylinders, even when the space between the two cylinders is narrow.

L'engrenage de manoeuvre des soupapes est de type classique et comprend deux arbres à cames supérieurs (non repr- sentés), ou éventuellement un arbre à cames central actionnant deux jeux de culbuteurs. The valve operating gear is of the conventional type and comprises two upper camshafts (not shown), or possibly a central camshaft actuating two sets of rocker arms.

Le turbocompresseur 19 comprend de préférence une entrée axiale et une sortie radiale au niveau de la roue du compresseur, et une entrée radiale et un échappement axial au niveau de la roue de la turbine. Un mode de réalisation préféré du dispositif de suralimentation est représenté aux figures 1 et 2. The turbocharger 19 preferably comprises an axial inlet and a radial outlet at the level of the compressor wheel, and a radial inlet and an axial exhaust at the level of the turbine wheel. A preferred embodiment of the supercharging device is shown in FIGS. 1 and 2.

La chambre 18 destinée à recevoir le turbocompresseur est dans ce cas ouverte à ses deux extrémités. Les passages d'admission 15 et les passages d'échappement 16 des deux cylindres I et II débouchent dans une volute de sortie 20 et dans une volute d'entrée 21 respectivement, qui sont prévues dans la paroi d'enveloppe de la chambre. Chaque volute est ouverte en direction de la chambre au moyen d'une gorge périphérique, 22, 23 respectivement. The chamber 18 intended to receive the turbocharger is in this case open at its two ends. The intake passages 15 and the exhaust passages 16 of the two cylinders I and II open into an outlet volute 20 and into an inlet volute 21 respectively, which are provided in the envelope wall of the chamber. Each volute is opened towards the chamber by means of a peripheral groove, 22, 23 respectively.

Les turbocompresseurs 19 comprennent chacun une âme de rotor qui comporte une roue de compresseur 24 et une roue de turbine 25 montées sur un arbre commun 26. L'âme du rotor est montée dans un carter 27 constitué sous forme d'un corps central entourant l'amie du rotor et comprenant deux rebords périphériques dirigés vers l'extérieur 28, 29, qui correspondent en position montée aux gorges 22, 23 et qui comprennent les passages d'admission et d'échappement. Le passage d'admission au niveau de la roue de turbine est muni, comme indiqué schématiquement, d'aubes de guidage 30. Le passage d'échappement au niveau de la roue du compresseur est également muni d'aubes de guidage indiquées en 31. Dans certains modes de réalisation, il suffit d'utiliser des volutes d'échappement et d'admission respectivement au niveau de la turbine et du compresseur.L'âme du rotor est montée sur l'arbre 26 qui est de préférence supporté par des paliers à air, comme indiqué schématiquement en 32. The turbochargers 19 each comprise a rotor core which comprises a compressor wheel 24 and a turbine wheel 25 mounted on a common shaft 26. The rotor core is mounted in a casing 27 formed in the form of a central body surrounding the friend of the rotor and comprising two peripheral edges directed outwards 28, 29, which correspond in the mounted position to the grooves 22, 23 and which comprise the intake and exhaust passages. The intake passage at the turbine wheel is provided, as shown diagrammatically, with guide vanes 30. The exhaust passage at the compressor wheel is also provided with guide vanes indicated at 31. In some embodiments, it is sufficient to use exhaust and intake volutes respectively at the turbine and the compressor. The rotor core is mounted on the shaft 26 which is preferably supported by bearings air, as shown schematically in 32.

Le carter 27, qui a été décrit ci-dessus, est constitué par une coquille conformée à l'extérieur sous forme d'un corps de révolution symétrique, comme représenté aux figures 1 et 2. Les rebords 28 et 29 qui s'étendent radialement comprennent chacun deux disques annulaires qui entrent en contact avec la paroi d'enveloppe de la cavité de chaque côté de la gorge associée 22, 23. Les aubes de guidage 30, 31 s'étendent entre ces disques et relient les parties externes du carter a sa partie centrale qui entoure l'arbre 26. The casing 27, which has been described above, consists of a shell shaped on the outside in the form of a symmetrical body of revolution, as shown in FIGS. 1 and 2. The flanges 28 and 29 which extend radially each comprise two annular discs which come into contact with the wall of the envelope of the cavity on each side of the associated groove 22, 23. The guide vanes 30, 31 extend between these discs and connect the external parts of the casing a its central part which surrounds the tree 26.

Le rotor, de même que le carter, est de préférence fabriqué en un matériau céramique. Le carter est avantageusement divisé en deux moitiés le long de son plan médian axial, l'amie du rotor étant réalisée sous forme d'une unité en une seule pièce. Les moitiés du carter sont réunies en ayant recours à une technique connue, par exemple au moyen de pinces, ou par collage. The rotor, like the housing, is preferably made of a ceramic material. The casing is advantageously divided into two halves along its axial median plane, the rotor friend being produced in the form of a unit in one piece. The housing halves are joined together using a known technique, for example by means of pliers, or by gluing.

Le turbocompresseur 19 peut, dans le mode de réalisation représenté, être desservi quand il est monté dans la cavité et lorsque les rebords 33, 34 associés à une conduite d'échappement et à un carburateur, ou à un filtre à air d'un moteur à injection directe, ont été fixés aux extrémités ouvertes de la cavité. Si la cavité est nettement plus longue que le turbocompresseur, un diffuseur d'échappement 35 et/ou une buse d'admission 36 est fixé entre le dispositif de suralimentation et les rebords de liaison. Cependant, la cavité peut avoir sensiblement la même longueur que le turbocompresseur, auquel cas les conduites adjacentes aux rebords de liaison 33, 34 sont conformées de préférence selon la forme du diffuseur et/ou de la buse. The turbocharger 19 can, in the embodiment shown, be served when it is mounted in the cavity and when the flanges 33, 34 associated with an exhaust pipe and a carburetor, or with an air filter of an engine direct injection, were attached to the open ends of the cavity. If the cavity is significantly longer than the turbocharger, an exhaust diffuser 35 and / or an intake nozzle 36 is fixed between the supercharging device and the connection flanges. However, the cavity can have substantially the same length as the turbocharger, in which case the pipes adjacent to the connecting flanges 33, 34 are preferably shaped according to the shape of the diffuser and / or the nozzle.

Les figures 3 et 4 représentent deux modes de réalisation modifiés de culasses selon l'invention, ainsi que d'autres détails du turbocompresseur. Les deux couvercles sont adaptés pour recevoir des turbocompresseurs à insérer du type décrit ci-dessus, et qui sont représentés à la figure 3 en coupe passant par le compresseur, et à la figure 4 en coupe passant par la turbine. Les mêmes références que celles des figures précédemment décrites sont utilisées dans ce cas. La figure 3 représente une partie de culasse 40. Deux cylindres adjacents l'un à l'autre sont respectivement désignés en III et IV. Une cavité 41 est constituée dans l'une des parties latérales longitudinales du couvercle, de manière que le turbocompresseur 19, en position montée, ait son arbre 26 disposé parallèlement au plan médian longitudinal passant par les cylindres.Le turbocompresseur dessert dans ce cas deux cylindres, et la cavité est disposée de façon sensiblement symétrique par rapport à ceux-ci. Dans ce mode de réalisation, les soupapes d'admission et d'échappement respectives 42 et 43 des deux cylindres sont disposées dans un plan vertical longitudinal commun. Les passages d'admission et d'échappement 44 et 45 et les volutes associées 46, 47 sont conformés de la même manière que décrite cidessus. Figures 3 and 4 show two modified embodiments of cylinder heads according to the invention, as well as other details of the turbocharger. The two covers are adapted to receive turbochargers to be inserted of the type described above, and which are shown in Figure 3 in section passing through the compressor, and in Figure 4 in section passing through the turbine. The same references as those of the figures previously described are used in this case. FIG. 3 represents a cylinder head part 40. Two cylinders adjacent to each other are respectively designated at III and IV. A cavity 41 is formed in one of the longitudinal lateral parts of the cover, so that the turbocharger 19, in the mounted position, has its shaft 26 arranged parallel to the longitudinal median plane passing through the cylinders. The turbocharger serves in this case two cylinders , and the cavity is arranged substantially symmetrically with respect thereto. In this embodiment, the respective intake and exhaust valves 42 and 43 of the two cylinders are arranged in a common longitudinal vertical plane. The intake and exhaust passages 44 and 45 and the associated volutes 46, 47 are shaped in the same manner as described above.

La figure 4 représente une culasse 50 qui comprend également dans ce cas une cavité 51 située à l'une de ses parties terminales longitudinales. Cependant, le turbocompresseur est monté de manière que son arbre 26 soit disposé dans la direction longitudinale du moteur. Sur cette figure, la culasse est représentée plus en détail, avec une soupape d'échappement 52 du cylindre V, de même qu'avec le passage d'échappement associé 53 et la volute d'admission 54 vers la turbine. Un arbre à cames est indiqué en 55 et une bougie en 56. FIG. 4 shows a cylinder head 50 which in this case also includes a cavity 51 located at one of its longitudinal end parts. However, the turbocharger is mounted so that its shaft 26 is disposed in the longitudinal direction of the engine. In this figure, the cylinder head is shown in more detail, with an exhaust valve 52 of the cylinder V, as well as with the associated exhaust passage 53 and the intake volute 54 towards the turbine. A camshaft is indicated in 55 and a spark plug in 56.

Les figures 5 et 6 représentent respectivement des coupes horizontale et verticale d'un moteur à quatre cylindres, où deux turbocompresseurs 60 sont montés dans des passages horizontaux transversaux dans un couvercle 61 qui est commun aux quatre cylindres. Les roues des compresseurs des turbocompresseurs sont reliées à un collecteur d'admission 62 muni d'injecteurs 63 de carburant. L'emplacement des injecteurs qui sont situés à l'amont des compresseurs assure un mélange favorable du carburant et de l'air. Ceci est particulièrement avantageux quand on utilise d'autres carburants que ceux utilisés habituellement dans les moteurs à carburateur et tels que de l'alcool méthyle ou du charbon pulvérisé en suspension ou sous forme d'un gel. Figures 5 and 6 respectively show horizontal and vertical sections of a four-cylinder engine, where two turbochargers 60 are mounted in horizontal transverse passages in a cover 61 which is common to the four cylinders. The wheels of the compressors of the turbochargers are connected to an intake manifold 62 provided with fuel injectors 63. The location of the injectors which are located upstream of the compressors ensures a favorable mixture of fuel and air. This is particularly advantageous when using other fuels than those usually used in carburetor engines and such as methyl alcohol or carbon pulverized in suspension or in the form of a gel.

Les gaz d'échappement provenant des turbines des dispositifs de suralimentation sont recueillis dans un collecteur 64 dans lequel est montée la chambre de combustion 65 comprenant des moyens d'injection de carburant 66 et un dispositif d'allumage 67. Une seconde turbine à gaz 68 est montée à la sortie de la chambre de combustion. Cette dernière peut être reliée au moyen d'une transmission et d'une roue libre (non représentée) au vilebrequin du moteur, ou être adaptée pour entraîner un générateur électrique ou un accumulateur à volant. The exhaust gases from the turbines of the superchargers are collected in a manifold 64 in which is mounted the combustion chamber 65 comprising fuel injection means 66 and an ignition device 67. A second gas turbine 68 is mounted at the outlet of the combustion chamber. The latter can be connected by means of a transmission and a freewheel (not shown) to the engine crankshaft, or be adapted to drive an electric generator or a flywheel accumulator.

Quand on a besoin d'une puissance de sortie peu importante, il est possible de stocker l'énergie dans des batteries, ou dans le volant, pour l'utiliser par la suite quand on a besoin d'une sortie de puissance plus élevée. When you need a low power output, it is possible to store the energy in batteries, or in the steering wheel, to use it later when you need a higher power output.

Les culasses peuvent entre, dans les modes de réalisation représentés, refroidies à l'eau ou à l'air. Dans ce dernier cas, les culasses peuvent être fabriquées en un matériau céramique. La disposition comprenant des turbocompresseurs incorporés donne une grande-liberté en ce qui concerne la possibilité de découper d'une manière connue en soi des parties du mecanisme de manoeuvre des soupapes et/ou des moyens d'injection de carburant pour améliorer l'économie en charge partielle. The cylinder heads can enter, in the embodiments shown, water or air cooled. In the latter case, the cylinder heads can be made of a ceramic material. The arrangement comprising built-in turbochargers gives great freedom with regard to the possibility of cutting out in a manner known per se parts of the valve operating mechanism and / or fuel injection means to improve the economy in partial load.

On considère que ce sont les turbocompresseurs illustrés qui conviennent le mieux à une application pratique. Cependant, il est possible d'utiliser des unités du type à déplacement, par exemple comprenant des ailes radiales. It is believed that the illustrated turbochargers are best suited for practical application. However, it is possible to use displacement type units, for example comprising radial wings.

Claims

1. Internal combustion engine comprising at least one cylinder (I - V) provided with intake and exhaust openings in a cylinder head and coerndéé5 by valves (13, 14; 42, 43; 52), characterized in that '' it includes a chamber (18, 41, 51) inside the cylinder head (12, 40, 50) and communicating with the intake and exhaust openings by means of passages (15, 16; 44, 45 , 53), and a device (19) comprising an exhaust gas turbine and a purge air compressor driven by this turbine, this device being able to be fixed in the chamber.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the chamber has a substantially cylindrical shape and in that at least one end wall defining the chamber comprises a removable member (33, 34), and in that the device (19) comprises a casing (27) surrounding a rotor comprising a turbine wheel (25) and a compressor wheel (24) operating on a common shaft (26) and able to be inserted into the chamber, and, in use , retained so that its axis of rotation is substantially parallel to the longitudinal axis of this chamber.

3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the chamber (18) is arranged so that the device (19) has its axis of rotation (26) disposed perpendicular to the longitudinal axis of the associated cylinder or cylinders (I, II), and transversely to the engine.

4. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the chamber (41) is arranged so that the device (19) has its axis of rotation (26) disposed parallel, and optionally offset laterally relative to the longitudinal axis of the associated cylinder (s) (III, IV).

5. Internal combustion engine according to one of claims 3 or 4, characterized in that the chamber (18; 41) is arranged so that the device has its axis of rotation (26) arranged symmetrically with respect to the two associated cylinders (I, II; III, IV).

6. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the chamber (51) is arranged so that the device (19) has its axis of rotation (26) disposed perpendicular to the axis of rotation of a cylinder associated (V) and parallel to the longitudinal direction of the engine.

7. Internal combustion engine according to one of claims 2 to 6, the compressor wheel (24) of which is arranged so as to receive the incoming air in an axial current and to discharge this air radially, while the wheel of turbine (25) is arranged so as to receive the gas in the radial direction and to send the gas in the axial direction, characterized in that inlet and outlet scrolls (20, 21) are formed in the envelope wall of the chamber (18), each communicating with this chamber by means of a peripheral groove (22, 23), the casing (27) being designed as a central body comprising two directed peripheral flanges (28,29) outwardly connecting to the grooves and being provided with fluid passages, the gas inlet passage at least being formed in the form of guide vanes (30).

8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the air outlet passages are in the form of guide vanes (31).

9. Internal combustion engine according to one of claims 7 or 8, characterized in that the rotor (24 - 26) is made in one piece, and in that the casing (27) is longitudinally divided into two halves, the rotor as well as the casing being made of a ceramic material.

10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cylinder head is made of a ceramic material.

11. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that a cylinder head (61) common to a number of cylinders is provided with at least two transverse chambers intended for turbochargers (60), the outputs of which are connected to a common passage (64) comprising an afterburner unit (65).

12. Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that it comprises another exhaust gas turbine (68) which is adapted to receive the gases from the post-combustion unit (65) and is adapted to assist the drive of the motor output shaft, either directly or via an accumulator device.