FR2916226A3 - Moteur a combustion interne suralimente et systeme de distribution variable avec suralimentation pour un tel moteur - Google Patents

Moteur a combustion interne suralimente et systeme de distribution variable avec suralimentation pour un tel moteur Download PDF

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Abstract

Le système prévoit une paire de collecteurs pour un moteur à deux soupapes d'échappement. Un nombre déterminé de petites soupapes (4) des cylindres est regroupé sur un premier collecteur (51), des grosses soupapes (5) étant raccordées à un second collecteur (52). Ces soupapes sont associées à une distribution variable.Le second collecteur est utilisé de façon spécialisée pour délivrer via une conduite (62) de grande section des gaz d'échappement vers une turbine (21) d'un turbocompresseur (20) pour une charge moyenne et forte du moteur (M), tandis que le premier collecteur est utilisé pour délivrer via une conduite (61) de petite section, au moins pour une faible charge du moteur, des gaz d'échappement vers une turbine du même turbocompresseur (20) ou d'un turbocompresseur (10) distinct. Les petites sections du premier collecteur (51) permettent de bénéficier d'un effet pulse important en entrée de turbine, ce qui améliore les rendements apparents.

Description

Moteur à combustion interne suralimenté et système de distribution
variable avec suralimentation pour un tel moteur La présente invention concerne le domaine des moteurs thermiques, notamment de véhicules automobiles, et propose en particulier un moteur à s combustion interne suralimenté équipé d'au moins un turbocompresseur recevant les gaz d'une distribution variable à l'échappement. L'invention concerne également un système de distribution variable avec suralimentation pour un moteur à combustion interne. De façon connue en soi, la distribution variable se compose de deux ~o concepts majeurs : la levée variable et le calage variable des soupapes. On sait que dans un moteur suralimenté, il est possible de prévoir une distribution variable, notamment à l'échappement où les commandes des ouvertures et fermetures des soupapes de sortie des gaz brûlés, prévues sur chaque cylindre du bloc moteur, sont pilotées par des moyens mécaniques, 15 électromécaniques ou électrohydrauliques. Dans ce but, chaque cylindre comporte au moins deux soupapes d'échappement dont les commandes sont indépendantes l'une de l'autre. La suralimentation du moteur procure par ailleurs des avantages, en ce qui concerne la puissance et la réduction relative de la consommation en 20 carburant. Les moteurs équipés d'un turbocompresseur et d'une distribution variable, comme divulgué par le document FR 2 835 882, visent à prendre en compte un compromis entre puissance à haut régime et couple bas régime. En réalité, deux problématiques majeures concernent ces moteurs. II s'agit d'une part, d'assurer l'amorçage du catalyseur lors de la mise en action du 25 moteur, la plupart des pertes thermiques se faisant dans le collecteur d'échappement et dans le carter turbine. D'autre part, il faut assurer l'agrément de conduite, ce qui se traduit par du couple disponible dès les bas régimes, mais aussi une puissance élevée à haut régime. Le couplage (matching) turbo consiste ainsi à trouver le juste compromis. 30 Dans l'état de la technique antérieur, diverses solutions industrielles existent pour traiter séparément les sujets. Par exemple, un catalyseur peut être prévu en amont de la turbine ; cependant, il en résulte une atténuation préjudiciable de l'effet pulse en entrée turbine permettant de travailler avec des rendements apparents élevés, et un puits thermique se forme pour la turbine. Une autre solution est le calage de la combustion en forte sous- avance afin de récupérer de la thermique à l'échappement. Cependant, il en résulte irrémédiablement une perte de rendement. Le fait d'utiliser un matériau à faible inertie thermique pour le collecteur d'échappement n'est pas non plus une solution retenue pour des problèmes de coût. D'autres solutions connues proposent une architecture de circuit bi- turbo pour le couple à bas régime et la puissance. Il s'avère cependant que l'usage d'un turbocompresseur engendre ordinairement un surcoût du fait de l'utilisation de matériaux plus résistants pour constituer les circuits d'échappement, en raison des contraintes thermiques à supporter. En outre, un tel turbocompresseur, pour une charge donnée du moteur, introduit une limitation du fait de son temps de réponse, relativement long. De plus, lors d'un démarrage à froid, le catalyseur du pot d'échappement sur lequel passent les gaz sortant du turbocompresseur avant rejet à l'atmosphère, atteint sa température optimale au bout d'un temps relativement long, ce qui est défavorable à l'égard de l'environnement.
Le document FR 2 835 882 prévoit une spécialisation des soupapes d'échappement et ajoute ainsi au système de distribution variable une architecture à turbocompresseur dans la ligne d'échappement, le turbocompresseur ne recevant les gaz d'échappement que par des soupapes spécifiques. Pour la mise en action du moteur, un système de distribution variable des soupapes d'échappement permet aux gaz d'échappement d'être acheminés directement dans le catalyseur, sans traverser le carter turbine (puits thermique lors de la mise en action du moteur). En pleine charge à haut régime, les gaz transitent par les deux soupapes de chaque cylindre, une partie seulement de ces gaz étant dirigée 3o vers la turbine. On s'affranchit ainsi de la soupape de décharge (Wastegate) servant à réguler le débit de by-pass de la turbine. II s'agit donc d'une architecture échappement bi-collecteurs. 3 2916226 Un inconvénient de cette architecture est que l'agrément de conduite peut être altéré, peu de couple étant disponible dès les bas régimes. La présente invention a pour but de pallier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur en proposant un système de distribution 5 variable pour moteur à combustion interne permettant de prendre en compte au mieux la double problématique de l'amorçage du catalyseur lors de la mise en action du moteur et de l'agrément de conduite (couple/puissance disponible). Ce but est atteint par un système de distribution variable avec io suralimentation pour un moteur à combustion interne, comprenant au moins un turbocompresseur dont la turbine est raccordée en amont d'un catalyseur, deux collecteurs d'échappement reliés l'un à une première série de soupapes d'échappement de première ou petite section pour la tête de soupape et l'autre à une seconde série de soupapes d'échappement de 1s deuxième ou grande section pour la tête de soupape, des moyens de commande pour commander indépendamment, pour plusieurs cylindres du moteur, deux soupapes d'échappement par cylindre appartenant l'une à ladite première série et l'autre à ladite seconde série, caractérisé en ce que chacun des deux collecteurs d'échappement est doté d'une conduite 20 d'acheminement des gaz d'échappement reliée à l'entrée d'une turbine dudit turbocompresseur. Ainsi, un compromis entre la puissance à haut régime et le couple à bas régime peut être obtenu, en tirant partie de la petite dimension du collecteur et de l'effet de la turbine du turbocompresseur placée en aval de 25 ce collecteur. Le carter de cette turbine peut également être avantageusement de dimension réduite pour minimiser les pertes thermiques. Selon une autre particularité, la conduite d'acheminement équipant le collecteur prévu pour la première série a une section inférieure à la section de la conduite d'acheminement équipant le collecteur prévu pour la seconde série.
Selon une autre particularité, chacune des conduites d'acheminement alimente une turbine différente dudit turbocompresseur. Ainsi, le système prévoit pour le moteur à combustion interne un circuit bi-turbo sans négliger la problématique de dépollution, les pertes thermiques pouvant en outre être minimisées grâce à la distribution variable et la section réduite du collecteur utilisé pour des phases d'échappement à bas régime. Selon une autre particularité, le système comprend : - un premier turbocompresseur ayant une petite turbine avec un carter d'une première taille, la petite turbine étant connectée à la conduite d'acheminement du collecteur prévu pour la première série ; et - un second turbocompresseur ayant une grande turbine avec un carter d'une deuxième taille supérieure à la première taille, la 15 grande turbine étant connectée à la conduite d'acheminement du collecteur prévu pour la seconde série. Selon une autre particularité, le système comprend des moyens de vannage pour acheminer de l'air vers l'un et/ou l'autre des compresseurs des turbocompresseurs, les moyens de vannage étant contrôlés via des signaux 20 de commande délivrés par les moyens de commande des soupapes d'échappement. Selon une autre particularité, le catalyseur est placé sur la conduite d'acheminement du collecteur prévu pour la seconde série, en amont de la grande turbine du second turbocompresseur, la petite turbine étant située en 25 amont du catalyseur, parallèlement à un by-pass de la petite turbine accessible via une vanne de dérivation placée en amont de la première turbine. Ainsi, les turbines (et les compresseurs associés) sont montées en série, le passage par la petite turbine pouvant être éventuellement évité plus 30 pour un fonctionnement à haut régime. 5 2916226 Selon une autre particularité, les moyens de vannage comprennent une vanne à trois voies dont deux voies sont connectées chacune à un compresseur desdits turbocompresseurs. Selon une autre particularité, le système comprend un 5 turbocompresseur à deux turbines coaxiales débrayables dont l'une petite possède un carter d'une première taille et l'autre grande possède un carter d'une deuxième taille supérieure à la première taille, la petite turbine étant connectée à la conduite du collecteur prévu pour ladite première série et la grande turbine étant connectée à la conduite du collecteur prévu pour ladite seconde série. Ainsi, grâce ce type d'agencement, un seul compresseur peut être utilisé pour la mise en rotation de deux turbines associées chacune spécifiquement à l'un des collecteurs. La sortie de ces turbines peut être directement raccordée au catalyseur. 15 Selon une autre particularité, les moyens de commande sont agencés pour à la fois commander : - des moyens de déconnexion d'une des séries de soupapes d'échappement ; et des moyens de désactivation d'une turbine associée à la série 20 déconnectée. Selon une autre particularité, des moyens de déconnexion de soupape sont activés par un système de commande hydraulique, électromagnétique ou mécanique. Selon une autre particularité, le turbocompresseur est pourvu d'un 25 dispositif de décharge des gaz. Un objet supplémentaire de la présente invention est de proposer un moteur à combustion interne permettant d'allier puissance à haut régime et couple à bas régime. A cet effet, l'invention concerne un moteur à combustion interne 30 équipé d'au moins un turbocompresseur et d'une distribution variable, chaque cylindre du moteur comportant au moins deux soupapes d'échappement associées à des moyens de commande indépendants pour 6 2916226 chaque soupape, la ligne d'échappement du moteur comportant un catalyseur, le moteur étant doté de deux collecteurs d'échappement reliés l'un à une première série de soupapes d'échappement de première ou petite section pour la tête de soupape et l'autre à une seconde série de soupapes 5 d'échappement de deuxième ou grande section pour la tête de soupape, caractérisé en ce que chacun des deux collecteurs d'échappement est pourvu d'une conduite d'acheminement des gaz d'échappement reliée à l'entrée d'une turbine dudit turbocompresseur. Ainsi, le moteur selon l'invention est avantageusement suralimenté à ~o bas régime et permet un agrément de conduite supérieur. Selon une autre particularité, le moteur inclut un système selon l'invention. Un objet supplémentaire de la présente invention est de proposer une utilisation de turbine(s) dans un moteur à combustion interne, permettant un 15 apport de puissance à haut régime sans négliger le problème de couple à bas régime. A cet effet, l'invention concerne une utilisation d'au moins une turbine d'un turbocompresseur dans un moteur à combustion interne doté d'une ligne d'échappement incluant un catalyseur et de deux collecteurs associés 20 chacun à une série spécialisée de soupapes d'échappement sous le contrôle d'une distribution variable, dans laquelle un des collecteurs est utilisé de façon spécialisée pour délivrer via une conduite de première section des gaz d'échappement vers une turbine d'un turbocompresseur pour une charge moyenne et forte du moteur, caractérisée en ce que l'autre des collecteurs 25 est utilisé pour délivrer via une conduite de deuxième section inférieure à la première section, au moins pour une faible charge du moteur, des gaz d'échappement vers une turbine du même turbocompresseur ou d'un turbocompresseur distinct. Selon une autre particularité, une turbine à carter de taille réduite sert 30 à recevoir les gaz d'échappement sortis par une série de soupapes d'échappement à tête de soupape de petite section, tandis qu'une turbine à carter de plus grande taille sert à recevoir les gaz d'échappement sortis par une série de soupapes d'échappement à tête de soupape de grande section. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- les figures 1 et 2 montrent un système de distribution variable à architecture bi-turbo selon une première forme de réalisation de l'invention ; - les figures 3 et 4 montrent un système de distribution variable à architecture bi-turbo selon une deuxième forme de réalisation de l'invention ;
- les figures 5, 6A et 6B représentent un système de distribution variable à architecture bi-turbo selon une troisième forme de réalisation de l'invention ; - la figure 7 illustre un quatrième mode de réalisation de l'invention, dans lequel le système dispose d'une architecture mono-turbo ;
- la figure 8 illustre un cinquième mode de réalisation de l'invention, dans lequel le système dispose d'une architecture bi-turbine débrayable.
Le système selon l'invention comporte une paire de collecteurs (51, 52) pour un moteur (M) à deux soupapes d'échappement (4, 5), comme illustré dans les figures 1 et 2. Des petites soupapes (4) d'échappement des cylindres (1) sont regroupées sur un premier collecteur (51), et des grosses soupapes (5) d'échappement sont raccordées à un second collecteur (52).
Chacune de ces soupapes (4, 5) est associée à un système (7) de distribution variable doté de moyens (7) de commande de soupape. Les grosses soupapes (5) sont avantageusement déconnectées, c'est-à-dire maintenues fermées, par les moyens de commande (7) de la distribution variable pour les phases d'échappement correspondant au réchauffage du moteur (M) et lorsque ce dernier est sous faible charge. Le second collecteur (52) est utilisé de façon spécialisée pour délivrer via une conduite (62) de grande section (D2 ; figure 7) des gaz 8 2916226 d'échappement vers une turbine (21) d'un turbocompresseur (20) pour une charge moyenne et forte du moteur (M), tandis que le premier collecteur (51) est utilisé pour délivrer via une conduite (61) de petite section (Dl ; figure 7), au moins pour une faible charge du moteur, des gaz d'échappement vers 5 une turbine (11, 21) du même turbocompresseur (20) ou d'un turbocompresseur (10) distinct. Les petites sections du premier collecteur (51) permettent de bénéficier d'un effet pulse important en entrée de la turbine (11, 21), ce qui améliore les rendements apparents. Le fait d'utiliser deux séries de soupapes d'échappement (4, 5) avec des tailles différentes de section pour la tête de soupape et des tailles également différentes pour les conduits des collecteurs (51, 52) associés permet de proposer des voies d'échappement différentes en fonction des besoins du moteur (M). Chacune des conduites (61, 62) d'acheminement en sortie des collecteurs (51, 52) est associée à une turbine (11, 21) dont la 15 plage de fonctionnement est avantageusement en adéquation avec le couple requis. Par exemple pour un cylindre déterminé, la plus petite soupape (4) d'échappement est associée à un collecteur de petite section et transfère pour le couple à bas régime les gaz d'échappement avec un turbocompresseur (10, 20, 10') dont la plage de fonctionnement est favorable 20 au couple requis. En particulier, comme illustré aux figures 1, 3 et 5, la turbine (11) recevant les gaz sortant de la soupape (4) d'échappement peut être de dimension réduite pour notamment limiter les pertes thermiques. Une dépollution est réalisée lors de la mise en action du moteur (M) puisque la turbine (11) de petite dimension est reliée en série avec l'entrée 25 du catalyseur (9) de la ligne d'échappement (8). La limitation des pertes thermiques lors de la mise en action du moteur (M) est permise tout à la fois par le collecteur (51) de petite dimension par lequel l'ensemble du débit passe, ce collecteur (51) étant donc à faible inertie thermique, et par le carter turbine de petite taille (favorable là encore pour les pertes thermiques par 30 rapport à une architecture classique ). Dans le mode de réalisation des figures 7 et 8, le système de distribution variable avec suralimentation permet d'équiper un moteur à combustion interne avec un seul turbocompresseur (20) dont la turbine (21) est raccordée en amont du catalyseur (9). Dans l'exemple de la figure 8, une architecture bi-turbine débrayable est prévue. Chacune des turbines (11, 21) peut recevoir les gaz d'échappement d'une conduite (61, 62) sortant de l'un des collecteurs (51, 52). L'alimentation en parallèle de ces turbines (11, 21) permet de n'utiliser que la turbine (11) à carter de petite dimension lors d'un fonctionnement à bas régime, ce qui permet de fournir le couple requis. La dépollution est permise par le catalyseur (9) placé en aval des deux sorties des turbines (11, 21). Pour un fonctionnement à haut régime, de la puissance io est apportée soit en ouvrant les deux séries de soupapes (4, 5) de façon à alimenter les deux turbines (11, 21) du turbocompresseur (10'), soit en utilisant exclusivement les grandes soupapes (5) d'échappement avec dans ce cas un désengagement de la petite turbine (11). Un seul compresseur (C2) activé par l'air d'alimentation est requis dans l'exemple des figures 7 et 1s 8. Dans l'exemple de la figure 7, l'architecture mono-turbo prévoit un point de jonction en amont de l'unique turbine (21) pour les conduites (61, 62) respectives de sortie des collecteurs (51, 52). Le collecteur (52) à grande section est inutilisé pour le fonctionnement à bas régime, les grosses 20 soupapes (5) étant déconnectées par les moyens de commande (7). Toutes les soupapes (4, 5) sont en revanche connectées pour un fonctionnement à haut régime, requérant de la puissance. Alternativement, seules les grosses soupapes (5) peuvent être connectées pour un fonctionnement à haut régime (autrement dit, pour les phases d'échappement lorsque le moteur est à sa 25 température normale et est sous charge moyenne ou forte). En référence aux figures 1 et 2, une architecture bi-turbo de type séquentielle/séquentielle peut être prévue. Chaque turbine (11, 21) des turbocompresseurs (10, 20) est dans ce cas alimentée par une conduite (61, 62) spécifiquement associée provenant du collecteur (51, 52). De la même 3o façon, chacun des compresseurs (Cl, C2) est alimenté par une conduite d'une paire de conduites parallèles. Dans l'exemple des figures 1 et 2, le système de distribution variable avec suralimentation comprend des moyens 2916226 de vannage (V) pour acheminer de l'air vers l'un et/ou l'autre des compresseurs (Cl, C2) des turbocompresseurs (10, 20). Les moyens de vannage (V) sont contrôlés via des signaux de commande délivrés par les moyens de commande (7) des soupapes (4, 5) d'échappement. La figure 1 5 illustre le cas d'un fonctionnement en bas régime, avec un réglage des moyens de vannage (V) pour alimenter en air uniquement le compresseur (Cl) associé à la petite turbine (11). Dans le même temps, seules les petites soupapes (4) d'échappement sont ouvertes pour alimenter la petite turbine (11). Le turbocompresseur (20) incluant la grande turbine (21) et/ou l'autre ~o compresseur (10) peuvent être pourvus d'un dispositif de décharge des gaz (non représenté). La figure 2 illustre le cas d'un fonctionnement en haut régime, avec déconnexion des petites soupapes (4). Le réglage des moyens de vannage (V) est alors modifié pour alimenter en air uniquement le compresseur (C2) associé à la grande turbine (21). La jonction entre le circuit à grande turbine (21) et le circuit à petite turbine (11) est réalisée en aval des deux turbines (11, 21), en un point de la ligne d'échappement (8) situé en amont du catalyseur (9). Dans une variante de réalisation illustrée dans les figures 3 et 4, le montage en parallèle des compresseurs (Cl, C2) peut être remplacé par un montage en série. Dans ce cas, les moyens de vannage (V) sont montés par exemple en aval du compresseur (Cl) associé à la petite turbine (11) et en amont du compresseur (C2) associé à la grande turbine (21). Le principe de fonctionnement reste sinon identique à celui des figures 1 et 2, la figure 3 illustrant un fonctionnement à bas régime avec l'utilisation de la petite turbine (11) et la figure 4 illustrant un fonctionnement à haut régime avec l'utilisation de la grande turbine (21). Une conduite (30) de recirculation de gaz peut naturellement être envisagée pour le moteur (M), cette conduite de recirculation (30) pouvant relier au moins le collecteur (52) de plus grande 3o section avec le collecteur d'admission (3) du moteur (M). Un refroidisseur (RAS) peut typiquement être prévu en amont de ce collecteur d'admission (3). ii Dans l'exemple des figures 1 à 4. Les moyens de vannage (V) comprennent une vanne (V) à trois voies dont deux voies comprennent une connexion respective à un compresseur (Cl, C2) desdits turbocompresseurs (10, 20). Dans le cas des figures 1 et 2, la troisième voie sert à recevoir l'air.
Dans le cas des figures 3 et 4, la troisième voie sert à aiguiller l'air vers l'admission d'air du moteur (M). Un mode de réalisation du système de distribution variable avec suralimentation pour moteur à combustion interne va à présent être décrit en liaison avec les figures 5, 6A et 6B. i o Dans un fonctionnement à bas régime, seul le collecteur (51) à petite section reçoit les gaz délivrés par les petites soupapes (4) d'échappement. En référence à la figure 5, la petite turbine (11) est alimentée directement par ce collecteur (51) et la grande turbine (21) n'est alimentée par les gaz issus de ce collecteur (51) qu'après leur passage dans le catalyseur (9).
15 Un raccordement en série entre les compresseurs respectifs (Cl, C2) d'une part et entre les turbines respectives (11, 21) peut être prévu en plaçant le catalyseur (9) dans une position intermédiaire entre les deux turbines (11, 21). En aval de la petite turbine (11) d'un premier turbocompresseur (10), une entrée du catalyseur (9) est par exemple 20 raccordée à la conduite (62) d'acheminement du collecteur (52) prévu pour la série de grosses soupapes (5) d'échappement. La sortie de ce catalyseur (9) mène vers l'entrée de la grande turbine (21) du second turbocompresseur (20). Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la petite turbine (11) située en amont du catalyseur (9) est montée parallèlement à une dérivation 25 by-pass (bp). Ce by-pass permet aux gaz d'échappement délivrés par le collecteur (52) à grande section d'éviter de passer par la petite turbine (11). Pour un fonctionnement à haut régime, la vanne (VD) de dérivation placée en amont de la première turbine (11) permet à ces gaz d'échappement d'être orientés directement sur le catalyseur (9) avant de passer dans la seconde 30 turbine (21) de plus grande dimension, comme illustré à la figure 6B. En référence à la figure 6A, la première turbine (11) peut recevoir des gaz d'échappement sortant de toutes les soupapes (4, 5) d'échappement 12 2916226 lorsque la vanne (VD) en amont obture le by-pass (bp). Dans l'exemple, des figures 6A et 6B, les compresseurs (Cl, C2) sont reliés simplement en série par une conduite sans dérivation. Cependant, comme peut l'apprécier l'homme du métier et comme illustré à la figure 6B, un by-pass accessible via 5 une vanne de dérivation (VD') placée en amont du turbocompresseur (Cl) associé à la première turbine (11) peut permettre à l'air d'alimentation de n'emprunter que le compresseur (C2) associé à la deuxième turbine (21). Ce réglage des vannes de dérivation (VD, VD') est réalisé par les moyens de commande (7) pour un fonctionnement à haut régime, afin de n'utiliser qu'un io turbocompresseur (20) de plage de fonctionnement adaptée à la charge moyenne ou forte alimentant le moteur (M). Dans l'exemple de la figure 6B, aucune soupape (4, 5) d'échappement n'est déconnectée. Naturellement, les petites soupapes (4) pourraient être maintenues fermées dans un fonctionnement à haut régime.
15 Un des avantages de l'invention est de permettre une suralimentation adaptée aux besoins. En fonctionnement pleine charge à haut régime, il est permis de déconnecter les petites soupapes (4) échappement de tous les cylindres (1). La totalité du débit passe dans ce cas par le second collecteur (52) de dimension plus grande débouchant sur une turbine (21) en 20 adéquation avec les performances à haut régime. Le circuit d'échappement avec suralimentation est avantageusement moins volumineux lorsque seules les petites soupapes ('4) d'échappement sont utilisées, pour un fonctionnement à bas régime. Lorsque deux turbocompresseurs sont prévus, le petit 25 turbocompresseur (10) devient alors inactif (fonctionnement en séquentiel). Il est possible également de ne déconnecter aucune des séries de soupapes (4, 5), les deux turbocompresseurs (10, 20) fonctionnant en même temps. Par ailleurs, la turbine (11) de dimension réduite permet d'améliorer le brio sur un transitoire (moins d'inertie roue turbine/compresseur).
30 II doit être évident pour les personnes du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1. Système de distribution variable avec suralimentation pour un moteur à combustion interne, comprenant au moins un turbocompresseur (10, 10', 20) dont la turbine (11, 21) est raccordée en amont d'un catalyseur (9), deux collecteurs d'échappement (51, 52) reliés l'un à une première série de soupapes (4) d'échappement de première ou petite section pour la tête de soupape et l'autre à une seconde série de soupapes (5) d'échappement de deuxième ou grande section pour la tête de soupape, des moyens de commande (7) pour commander indépendamment, pour plusieurs cylindres lo (1) du moteur (M), deux soupapes d'échappement (4, 5) par cylindre (1) appartenant l'une à ladite première série et l'autre à ladite seconde série, caractérisé en ce que chacun des deux collecteurs d'échappement (51, 52) est doté d'une conduite (61, 62) d'acheminement des gaz d'échappement reliée à l'entrée d'une turbine (11, 21) dudit turbocompresseur (10, 10', 20). 15
2. Système selon la revendication 1, dans lequel la conduite (61) d'acheminement équipant le collecteur (51) prévu pour la première série a une section inférieure à la section de la conduite (62) d'acheminement équipant le collecteur (52) prévu pour la seconde série.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chacune des 20 conduites (61, 62) d'acheminement alimente une turbine (11, 21) différente dudit turbocompresseur (10, 10', 20).
4. Système selon une des revendications 1 à 3, comprenant : un premier turbocompresseur (10) ayant une petite turbine (11) avec un carter d'une première taille, la petite turbine (11) étant 25 connectée à la conduite (61) d'acheminement du collecteur prévu pour la première série ; et - un second turbocompresseur (20) ayant une grande turbine (21) avec un carter d'une deuxième taille supérieure à la première taille,la grande turbine (21) étant connectée à la conduite (62) d'acheminement du collecteur (52) prévu pour la seconde série.
5. Système selon la revendication 4, comprenant des moyens de vannage (V, VD') pour acheminer de l'air vers l'un et/ou l'autre des s compresseurs (Cl, C2) des turbocompresseurs (10, 20), les moyens de vannage (V, VD') étant contrôlés via des signaux de commande délivrés par les moyens de commande (7) des soupapes (4, 5) d'échappement.
6. Système selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le catalyseur (9) est placé sur la conduite (62) d'acheminement du collecteur (52) prévu pour 10 la seconde série, en amont de la grande turbine (21) du second turbocompresseur (20), la petite turbine (11) étant située en amont du catalyseur (9), parallèlement à un by-pass (bp) de la petite turbine (11) accessible via une vanne (VD) de dérivation placée en amont de la première turbine (11). 15
7. Système selon la revendication 5, dans lequel les moyens de vannage (V, VD') comprennent une vanne (V) à trois voies dont deux voies sont connectées chacune à un compresseur (Cl, C2) desdits turbocompresseurs (10, 20).
8. Système selon une des revendications 1 à 3, comprenant un 20 turbocompresseur (10') à deux turbines (11, 21) coaxiales débrayables dont l'une petite possède un carter d'une première taille et l'autre grande possède un carter d'une deuxième taille supérieure à la première taille, la petite turbine (11) étant connectée à la conduite (61) du collecteur prévu pour ladite première série et la grande turbine (21) étant connectée à la conduite (62) du 25 collecteur prévu pour ladite seconde série.
9. Système selon une des revendications 3 à 8, dans lequel les moyens de commande (7) sont agencés pour à la fois commander : des moyens de déconnexion d'une des séries de soupapes d'échappement (4, 5) ; etdes moyens de désactivation d'une turbine (11, 21) associée à la série déconnectée.
10. Système selon la revendication 9, dans lequel des moyens de déconnexion de soupape sont activés par un système de commande 5 hydraulique, électromagnétique ou mécanique.
11. Système selon une des revendications 1 à 10, dans lequel le turbocompresseur (10, 20, 10') est pourvu d'un dispositif de décharge des gaz.
12. Moteur à combustion interne équipé d'au moins un ~o turbocompresseur (10, 10', 20) et d'une distribution variable, chaque cylindre (1) du moteur (M) comportant au moins deux soupapes d'échappement (4, 5) associées à des moyens de commande (7) indépendants pour chaque soupape (4, 5), la ligne d'échappement (8) du moteur comportant un catalyseur (9), le moteur étant doté de deux collecteurs d'échappement (51, 15 52) reliés l'un à une première série de soupapes (4) d'échappement de première ou petite section pour la tête de soupape et l'autre à une seconde série de soupapes (5) d'échappement de deuxième ou grande section pour la tête de soupape, caractérisé en ce que chacun des deux collecteurs d'échappement (51, 52) est pourvu d'une conduite (61, 62) d'acheminement 20 des gaz d'échappement reliée à l'entrée d'une turbine (11, 21) dudit turbocompresseur (10, 10', 20).
13. Moteur selon la revendication 12, incluant un système selon une des revendications 1 à 9.
14. Utilisation d'au moins une turbine (11, 21) d'un turbocompresseur 25 (10, 10', 20) dans un moteur à combustion interne doté d'une ligne d'échappement (8) avec catalyseur (9) et de deux collecteurs (51, 52) associés chacun à une série spécialisée de soupapes d'échappement sous le contrôle d'une distribution variable, dans laquelle un des collecteurs (51, 52) est utilisé de façon spécialisée pour délivrer via une conduite (62) de 30 première section des gaz d'échappement vers une turbine (21) d'unturbocompresseur (10', 20) pour une charge moyenne et forte du moteur (M), caractérisée en ce que l'autre des collecteurs (51, 52) est utilisé pour délivrer via une conduite (61) de deuxième section inférieure à la première section, au moins pour une faible charge du moteur (M), des gaz d'échappement vers une turbine (11, 21) du même turbocompresseur (10', 20) ou d'un turbocompresseur (10) distinct.
15. Utilisation selon la revendication 14, dans laquelle, une turbine (11) à carter de taille réduite sert à recevoir les gaz d'échappement sortis par une série de soupapes d'échappement (4) à tête de soupape de petite section, Io tandis qu'une turbine (21) à carter de plus grande taille sert à recevoir les gaz d'échappement sortis par une série de soupapes d'échappement (5) à tête de soupape de grande section.
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