FR2541369A1 - Dispositif reduisant la temperature de sortie d'air des compresseurs et turbocompresseurs - Google Patents
Dispositif reduisant la temperature de sortie d'air des compresseurs et turbocompresseurs Download PDFInfo
- Publication number
- FR2541369A1 FR2541369A1 FR8302974A FR8302974A FR2541369A1 FR 2541369 A1 FR2541369 A1 FR 2541369A1 FR 8302974 A FR8302974 A FR 8302974A FR 8302974 A FR8302974 A FR 8302974A FR 2541369 A1 FR2541369 A1 FR 2541369A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- air
- outlet temperature
- compressors
- air outlet
- reducing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF PERMETTANT D'ABAISSER LA TEMPERATURE DE SORTIE D'AIR DE CARBURATION DES TURBOCOMPRESSEURS, QUI SONT POSITIONNES SUR UN AXE VERTICAL 1, LA TURBINE MOTRICE 2 A LA PARTIE HAUTE SOUS LAQUELLE SE TROUVE UN BOUCLIER THERMIQUE 3. LES DEUX TURBINES SONT RELIEES PAR UNE ENTRETOISE 5 EN MATERIAU A TRES FAIBLE COEFFICIENT DE CONDUCTIBILITE THERMIQUE, CE MEME MATERIAU ETANT EMPLOYE POUR L'ARBRE 1. DANS L'ENTRETOISE 5 ET ENTRE L'ARBRE 1, IL Y A UNE CIRCULATION AUTOMATIQUE D'AIR DE REFROIDISSEMENT. IL EST UTILISE LE SYSTEME VENTURI-DETENTE 11 ET 17 POUR ABAISSER LA TEMPERATURE DE L'AIR DE CARBURATION. C'EST LE POSITIONNEMENT DE L'AXE A LA VERTICALE QUI SUPPRIME L'EFFET GYROSCOPIQUE DURANT LES VIRAGES, APPORTANT AINSI UN AVANTAGE SUPPLEMENTAIRE A LA PRESENTE INVENTION.
Description
Dispositif réduisant la température de sortie d'air des compresseurs et turbo-compresseurs.
La présente invention concerne un dispositif qui s'applique aux compresseurs et turbo-compresseurs d'air équipant les moteurs à explosion.
L'étalonnage de la puissance dissipée par un moteur à explosion est établie à la température standard, soit 15 centigrade à la pression du niveau de la mer et à hydrométrie standard; Il est bien évident, que si le moteur admet de l'air à une température supérieure à la standard, la masse d'air aspirée à chaque déplacment du piston est inférieure à celle de la température standard. Comme le rapport air-carburant reste le même la quantité de carburant est également moindre, et par conséquent la puissance dissipée moindre.
L'on admet qu'une chute de 30 de l'air de carburation se traduit par un gain de puissance voisin de 150 suivant la température de 1' entrée de l'air.
I1 s'avere donc nécessaire d'admettre dans un moteur thermique de l'air de combustion à une température le plus près possible de la température standard ou inférieure. Le rendement d'un moteur thermique étant d'autant meilleur que l'écart de température entre l'entrée et la sortie des gaz est grand.
Jusqu'à ce jour, l'abaissement de la température de l'air de carburation dans les moteurs turbo-compréssés est obtenu par le passage de cet air à travers des échangeurs de températures à liquide ou à air lesquels sont encombrants, fragiles et couteux. Par ailleurs ils entrainent une perte de charge et qui plus est, ils sont du fait de leur encombrement difficiles à loger sur les véhicules.
Dans la présente invention le positionnement de l'axe du turbo-compresseur à la verticale supprime l'effet gyroscopique durant les virages du véhicule et ainsi diminue les efforts sur les roulements, donc moins d'usure et d'entretien.
Pour une partie de la fabrication, on utilise des matériaux à très faible coefficient de conductibilité thermique comme le titane et ses alliages, soit tout autre matériaux ayant les mêmes caractéristiques notamment pour l'arbre vertical et l'entretoise. Par contre pour la partie carter du compresseur on utilise des matériaux à haut coefficient de conductibilité thermique pour faciliter l'évacuation des calories.
Une description détaillée du dispositif fait suite pour une meilleure compréhension de la présente inveention. Elle est donnée à titre d'exemple non limitatif.
Figure unique schéma de principe de l'ensemble du systéme.
L'échauffement de l'air à la sortie d'un turbo compresseur à deux origines principales a) l'air de carburation passe dans un ensemble porté à température
élevée par conductibilité de la chaleur provenant de la turbine
motrice (2) et de son carter (14) psrtds à température élevée par
le contact des gaz d'échappement.
élevée par conductibilité de la chaleur provenant de la turbine
motrice (2) et de son carter (14) psrtds à température élevée par
le contact des gaz d'échappement.
b) par échauffement du à l'augmentation de la pression.
Nous allons d'abord traiter la partie "a". La position de l'ensemble turbine motrice (2) et compresseur (10) sont montés sur l'arbre vertical (t), la turbine motrice soumise à la haute température du gaz d'échappement à la partie haute de l'ensemble ce qui réduit la propagation de la chaleur par conducttilité ; celle ci se déplaçant du bas vers le haut. Ensuite l'arbre (1) et l'entretoise (5) sont fabriqués en matériaux à très faible coefficient de conductibilité comme le titane et ses alliages, soit en inox (18/10) soit en tout autres matériaux ayant les mêmes caractéristiques.Ce cnui réduit d'une façon très importante le transport de calories vers la partie compresseur (10) (13), En plus un bouclier thermique (3) placé sous r, carter (14) de la turbine motrice en matériaux isotherme comme l'amiants, soit en matériaux synthétiques ayant les mêmes caractéristiques, réduit la transmission de la chaleur par rayonnement vers la partie compresseur.
En plus, dans l'espace (8) entre l'entretoise (5) et l'arbre (1) l'on établie une circulation d'air à partir du tube (7) relié à la pipe d'admission avant le systéme de régulation. En fonctionnement normal, sans compresseur, l'air est aspiré par le conduit (7), l'orifice (6) et-entrant par le trou (4), cet air en circulant dans l'espace (8) en diminue la température ainsi que sur l'entretoise- (5) et l'arbre (1).
Lorsque le compresseur entre en fonction, la pression dans la pipe d'admission devient supérieure à la pression athmosphérique et le circuit de l'air dans l'espace (8) est alors inversé, c'est à dire que l'air venant de la pipe d'admission passe par le tube (7) puis l'orifice (6) circule dans l'espace (8) et est évacué avec les calories dont elle s'est chargée, par le trou (4). Ce qui réduit encore d'une façon importante la transmission de chaleur de la partie turbine motrice (2) vers la partie compresseur (13) et (10).
Pour la partie "b" il faut réduire la température due à l'élévation de pression de l'air de carburation. Pour cela nous utiTi- serons le systéme venturi et détente.
Pour la partie aspiration du compresseur nous placerons une venturi (17) dans le conduit (16) qui crééera un étranglement donc accélération du flux d'air, chute légère de pression et détente à l'entrée de la turbine (10). Ce qui donnera une légère diminution de température de l'air d'entrée, étant donné que nous travaillons sur de fai-ble pression mais cela donne un gain léger mais non négligeable.
L'on effectue la même opération à la sortie d'air compresseur en passant par le venturi (11) la pression d'air diminue dans Te col du venturi et accélère sa vitesse et se détend dans le conduit-de plus grande section (12) allant vers les cylindres.
Le venturi (11) do-it entre soigneusement calculé ainsi que la section du conduit (12) de façon à ce que le gain de température soit supérieur à la perte de charge, mais cela est toujours possible.
Sur le véhicule, un autre avantage du montage du turbo compresseur sur un axe vertical, est la suppression de l'effet gyroscopique dans les virages droits ou gauches, il reagit simplement en cas de changement d'assiette c'est à dire lors des montées et des descentes mais alors l'effet gyroscopique est très faible et peut être considéré comme négligeable. Cela supprime toutes contraintes parasites sur ces roulements (9) et en assure ainsi une meilleure tenue dans le temps.
Lors de l'emploi de compresseur mécanique ou electrique seul le systéme-de refroidissement par venturi et détente sera employé.
Le carter(l3)du compresseur est muni d'ail lettes (15) pour pour faciliter l'évacuation de la chaleur due à l'augmentation de la pression d'air.
La présente invention a le très gros avantage de n'utiliser aucune pièce en mouvement supplémentaire, de ne pas alourdir le poids transporté, de supprimer les échangeurs de température couteux et fragiles encombrants et d'un prix de revient assez élevé. D'assurer une meilleure tenue du turbo compresseur par la suppression de l'effet gyroscopique.
Claims (6)
1.- Dispositif réduisant la température de sortie d'air des compresseurs et turbo-compresseurs, caractérisé par le fait qu'il utilise des matériaux à faible coefficient de conductibilité thermique, que le turbo - compresseur est à axe vertical (1), que l'espace (8) de l'ntretoise (5) est automatiquement ventilée, qu'il utilise le principe de venturi-détente pour abaisser la température d'entrée et sortie d'air de carburation et qu'un bouclier thermique (3) limite la transmission de chaleur par radiation vers la partie compresseur 2.- Dispositif réduisant la température de sortie d'air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre (1) et l'entretoise (5) sont constitués de matériaux à très faible coefficient de conductibilité thermique ce qui permet de réduire la transmission de chaleur de la turbine motrice (2) vers la partie compresseur (10).
3.- Dispositif réduisant la température de sortie d'air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ensemble est positionné sur un axe (1) la turbine motrice (2) à la partie haute réduisant la transmission de chaleur par conductibilité vers la partie compresseur située à la partie basse.
4.- Dispositif réduisant: la température de sortie d'air, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un bouclier thermique (3) en matériaux très isothermes est placé sous le carter (14) de la turbine motrice réduisant la transmission de la chaleur par radiation vers la turbine compresseur.
5.- Dispositif réduisant la temepérature de sortie d'air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'espace (8) est situé entre l'entretoise (5) et l'arbre (1).
6.- Dispositif réduisant la température de sortie d'air, selon la revendication 1, caréctérisé par le fait que l'on utilise le principe venturi (11) et (17) ,puis détente pour abaisser la température de l'air de carburation.
7.- Dispositif réduisant la température de sortie d'air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ensemble est positionné sur un arbre (1) vertical, ce qui supprime l'effet gyroscopique durant les virages à droite ou à gauche, lorsqu'il est monté sur un véhicule.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8302974A FR2541369A1 (fr) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | Dispositif reduisant la temperature de sortie d'air des compresseurs et turbocompresseurs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8302974A FR2541369A1 (fr) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | Dispositif reduisant la temperature de sortie d'air des compresseurs et turbocompresseurs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2541369A1 true FR2541369A1 (fr) | 1984-08-24 |
Family
ID=9286202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8302974A Pending FR2541369A1 (fr) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | Dispositif reduisant la temperature de sortie d'air des compresseurs et turbocompresseurs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2541369A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH227225A (de) * | 1941-07-18 | 1943-05-31 | Maybach Motorenbau Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Kühlung des Innern einer Brennkraftmaschine mit durch eine Abgasturbine angetriebenem Aufladegebläse, insbesondere für Kraftfahrzeuge. |
| DE745202C (de) * | 1940-06-01 | 1944-03-01 | Porsche Kg | Pressluftgekuehlter Lader mit Abgasturbinenantrieb |
| US2465846A (en) * | 1944-12-01 | 1949-03-29 | Cons Vultee Aircraft Corp | Hood structure for aircraft engine turbosuperchargers |
| DE974790C (de) * | 1952-11-19 | 1961-04-27 | Kuehnle Ag | Mit einem Geblaese zusammenarbeitende Gasturbine |
| GB1175737A (en) * | 1967-04-21 | 1969-12-23 | Napier & Son Ltd | Improvements in Internal Combustion Engine Superchargers |
| US3673798A (en) * | 1971-01-08 | 1972-07-04 | Gen Motors Corp | Turbocharged internal combustion engine |
-
1983
- 1983-02-21 FR FR8302974A patent/FR2541369A1/fr active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE745202C (de) * | 1940-06-01 | 1944-03-01 | Porsche Kg | Pressluftgekuehlter Lader mit Abgasturbinenantrieb |
| CH227225A (de) * | 1941-07-18 | 1943-05-31 | Maybach Motorenbau Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Kühlung des Innern einer Brennkraftmaschine mit durch eine Abgasturbine angetriebenem Aufladegebläse, insbesondere für Kraftfahrzeuge. |
| US2465846A (en) * | 1944-12-01 | 1949-03-29 | Cons Vultee Aircraft Corp | Hood structure for aircraft engine turbosuperchargers |
| DE974790C (de) * | 1952-11-19 | 1961-04-27 | Kuehnle Ag | Mit einem Geblaese zusammenarbeitende Gasturbine |
| GB1175737A (en) * | 1967-04-21 | 1969-12-23 | Napier & Son Ltd | Improvements in Internal Combustion Engine Superchargers |
| US3673798A (en) * | 1971-01-08 | 1972-07-04 | Gen Motors Corp | Turbocharged internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2336525B1 (fr) | Intégration d'un échangeur de chaleur air-liquide sur moteur | |
| FR2512496A1 (fr) | Procede d'amenagement des conditions de fonctionnement d'un moteur a combustion interne et moteur ainsi amenage | |
| WO2008061850A1 (fr) | Dispositif d'echange de chaleur et dispositif d'admission de gaz comportant un tel dispositif | |
| FR2742479A1 (fr) | Dispositif de refroidissement d'un turbomoteur sur aeronef | |
| FR2511080A1 (fr) | Systeme de suralimentation de moteurs a combustion interne pour vehicules automobiles | |
| FR2482906A1 (fr) | Perfectionnements aux systemes de refroidissement de moteurs de vehicules a radiateur associe a un vase d'expansion | |
| EP1432907B1 (fr) | Dispositif perfectionne de regulation thermique de l'air d'admission d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile | |
| CH623889A5 (fr) | ||
| FR2541369A1 (fr) | Dispositif reduisant la temperature de sortie d'air des compresseurs et turbocompresseurs | |
| FR2871518A1 (fr) | Procede de gestion d'un turbocompresseur et turbocompresseur pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| FR3089496A1 (fr) | Groupe propulseur d’aéronef à ingestion de couche limite comportant un moteur électrique et un système de refroidissement en partie disposé dans le cône de sortie | |
| FR3093766A1 (fr) | Système de conditionnement d’air équipé d’un système de gestion thermique d’huile et d’air pressurisé | |
| FR3074531A1 (fr) | Installation pour une turbomachine | |
| EP1865185B1 (fr) | Dispositif d'acheminement d'air de combustion vers un moteur à combustion interne, et véhicule ainsi équipé. | |
| FR2502692A1 (fr) | Systeme de recuperation de l'energie dynamique et thermique des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne par injection de liquide et turbine | |
| FR2718189A1 (fr) | Procédé pour l'augmentation de la puissance et l'amélioration du rendement des moteurs à combustion interne turbocompressés ou non. | |
| EP1556588B1 (fr) | Systeme de refroidissement d'un groupe motopropulseur, notament de vehicule automobile, comprenant un echangeur liquide/liquide | |
| FR3087877A1 (fr) | Procede de transfert d’energie de condensation de la vapeur d’eau de fumees de cogeneration | |
| FR2458412A1 (fr) | Dispositif de chauffage pour vehicule a moteur thermique, a refroidissement par air notamment | |
| WO2016071040A1 (fr) | Systeme de propulsion comportant un moteur a combustion interne et une turbomachine | |
| BE484126A (fr) | ||
| FR2919026A1 (fr) | Dispositif de reinjection des gaz d'echappement | |
| FR2950110A1 (fr) | Procede de refrigeration d'air autonome, adaptable aux moteurs thermiques, dont les turbines a combustion. | |
| FR3122917A3 (fr) | Pompe à chaleur aérothermique à faible bruit | |
| FR2997449A1 (fr) | Systeme de refroidissement pour moteur de vehicule automobile |