FR2989639A1 - Compressed air circuit for use in traction chain of hybrid car, has compressed air tank for compressing air to fill circuit so as to generate driving force, and phase shift material that is in thermal contact with compressed air - Google Patents

Compressed air circuit for use in traction chain of hybrid car, has compressed air tank for compressing air to fill circuit so as to generate driving force, and phase shift material that is in thermal contact with compressed air Download PDF

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Abstract

The circuit (1) has a set of drains (14) forming a closed volume, and a compressed air tank (16) that is designed to be connected to an internal combustion engine (2). The compressed air tank is arranged for compressing air to fill the compressed air circuit so as to generate a driving force. A phase shift material e.g. sodium trihydrate ethanoate, is in thermal contact with the compressed air. The phase shift material is fixed on a set of walls of the compressed air circuit. A thermal insulation is placed with regard to closed interior volume of the compressed air circuit. An independent claim is also included for a traction chain.

Description

CIRCUIT D'AIR COMPRIME POUR UN VEHICULE COMPRENANT UN MATERIAU A CHANGEMENT DE PHASE [0001] L'invention concerne un circuit d'air comprimé comprenant un réservoir, pour un véhicule hybride utilisant l'air comprimé comme source d'énergie complémentaire, ainsi qu'une chaîne de traction et un véhicule hybride comportant un tel circuit d'air comprimé. [0002] Certains types de véhicules hybrides utilisent un moteur à combustion interne consommant un carburant, pour délivrer une puissance à partir de cette source d'énergie principale, et de l'air comprimé constituant une source d'énergie complémentaire. L'air est comprimé par un système comprenant un compresseur relié aux roues du véhicule puis stocké dans un réservoir, ce qui permet de récupérer une énergie cinétique de ce véhicule, afin d'être restituée pour entraîner le véhicule. [0003] Un autre type de véhicule hybride connu, présenté notamment par le document US-3986575, comporte un compresseur entraîné par un moteur électrique, qui produit de l'air comprimé stocké dans un réservoir isolé thermiquement, afin de lui conserver une certaine température générée par cette compression qui est exothermique. [0004] L'air comprimé est ensuite réchauffé en circulant dans un échangeur thermique récupérant des calories sur la ligne d'échappement du moteur à combustion interne du véhicule, avant d'être utilisé par une turbine entraînant les roues motrices de ce véhicule. [0005] L'air comprimé comportant une certaine énergie venant de sa pression de stockage dans le réservoir, reçoit une énergie complémentaire venant de son réchauffement qui récupère des calories produites par le moteur thermique pour augmenter sa pression, et donc la quantité d'énergie qu'elle peut restituer. [0006] Toutefois un problème qui se pose avec un circuit d'air comprimé par un compresseur, est que pour obtenir un meilleur rendement de ce système, il faut conserver un maximum de calories produites par cette compression, et donc accepter une certaine élévation de température de l'air comprimé ainsi que des canalisations et du réservoir le contenant. [0007] On peut en particulier isoler thermiquement le circuit d'air comprimé afin de limiter les déperditions de calories vers l'extérieur, et donc la diminution de la pression de cet air. [0008] Par ailleurs, les masses constituant ce circuit, en particulier les parois du réservoir d'air comprimé et des canalisations, peuvent permettre, grâce à leur capacité calorifique, le stockage d'une certaine énergie thermique. Toutefois, cette capacité de stockage d'énergie thermique est limitée par la capacité calorifique des matériaux constituant le circuit d'air comprimé et par leurs masses, d'autant plus que l'on cherche à réduire la masse totale des véhicules. [0009] De plus, une forte augmentation de la température du circuit d'air comprimé nécessite des matériaux résistant à ces températures et entraîne des déperditions de plus en plus grandes en fonction de l'écart de température avec le milieu ambiant. [0010] L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. [0011] Elle propose, à cet effet, un circuit d'air comprimé pour un véhicule utilisant cet air comme source d'énergie, formant un volume fermé comprenant des canalisations et un réservoir d'air comprimé, prévu pour être relié à un système permettant de comprimer l'air pour remplir ce circuit, et de l'utiliser afin de générer une force motrice, caractérisé en ce qu'il comporte un matériau à changement de phase en contact thermiquement avec l'air comprimé. [0012] Un avantage de ce circuit d'air comprimé est qu'il peut conserver l'énergie générée par la compression de l'air, d'une part, sous forme de pression d'air stockée dans le volume intérieur et, d'autre part, sous forme d'énergie thermique conservée dans le matériau à changement de phase, qui passe d'un état solide à un état liquide à une température 2 9 8963 9 3 sensiblement constante, en absorbant une importante chaleur latente de fusion. [0013] On obtient ainsi un circuit d'air comprimé qui peut stocker une importante énergie calorifique sans monter fortement en température, ce 5 qui est favorable pour la tenue des matériaux et pour la limitation des déperditions par échange thermique avec le milieu extérieur. [0014] Le circuit d'air comprimé selon l'invention comporte de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. 10 [0015] Selon un mode de réalisation, le matériau à changement de phase est fixé sur des parois de ce circuit, à l'intérieur ou à l'extérieur du volume fermé. [0016] Selon un autre mode de réalisation, le matériau à changement de phase est inclus dans des parois. 15 [0017] Avantageusement, une isolation thermique est disposée, par rapport au volume intérieur fermé du circuit d'air comprimé, à l'extérieur du matériau à changement de phase. [0018] Avantageusement, le matériau à changement de phase comporte pour les conditions de pression de fonctionnement du circuit d'air 20 comprimé, une température de passage de l'état solide à l'état liquide qui est inférieur à 80°C. [0019] Avantageusement, le matériau à changement de phase comporte, pour les conditions de pression de fonctionnement du circuit d'air comprimé, une température d'ébullition qui est supérieure aux températures 25 les plus élevées atteintes. [0020] En particulier, le matériau à changement de phase comporte un sel hydraté. [0021] Avantageusement, le matériau à changement de phase comporte un état intermédiaire de surfusion, comprenant un état liquide dans 30 des conditions de pression et de température pour lesquelles il devrait normalement se trouver dans sa phase solide. [0022] Selon un mode de réalisation, le matériau à changement de phase comporte un sel comprenant du sodium hydraté, du triméthylol éthane hydraté, ou de l'éthanoate de sodium trihydraté. [0023] L'invention a aussi pour objet une chaîne de traction pour un véhicule hybride, disposant d'un moteur à combustion interne comprenant dans les chambres de combustion, des soupapes reliées à un circuit d'air comprimé comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0024] L'invention a, de plus, pour objet un véhicule automobile hybride comprenant une chaîne de traction disposant d'un circuit d'air comprimé qui comporte l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0025] L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un moteur à combustion interne relié à un circuit d'air comprimé selon l'invention ; et - les figures 2 à 4 sont des vues en coupe d'une paroi de ce circuit d'air comprimé, comprenant un matériau à changement de phase qui est disposé respectivement selon trois variantes de réalisation. [0026] La figure 1 présente pour un moteur à combustion interne 2 à quatre cylindres, une culasse 4 refermant les chambres de combustion de ces cylindres, comportant des soupapes. [0027] La culasse 4 comporte, pour chaque cylindre, deux soupapes d'admission 6 reliées à un collecteur d'admission 8 et une soupape d'échappement 10 reliée à un collecteur d'échappement 12. [0028] La culasse 4 comporte, de plus, pour chaque cylindre, une soupape d'air comprimé 18 reliée à une canalisation 14 conduisant à un réservoir d'air comprimé 16. La canalisation 14 et le réservoir d'air comprimé 16 constituent un circuit d'air comprimé 1 qui est calorifugé pour limiter les échanges thermiques avec le milieu ambiant. 2 98963 9 5 [0029] Le moteur à combustion interne 2 peut fonctionner de plusieurs manières. [0030] II peut fonctionner d'une manière habituelle pour un moteur à quatre temps réalisant un cycle complet sur deux tours de rotation du 5 vilebrequin, comprenant pour chaque demi-tour successivement l'admission de gaz par les soupapes d'admission 6, la compression de ces gaz, la combustion, puis l'échappement par les soupapes d'échappement 10. Dans ce mode de fonctionnement, les soupapes d'air comprimé 18 restent fermées en permanence. 10 [0031] Le moteur à combustion interne 2 peut fonctionner aussi avec un contrôle adapté des soupapes d'air comprimé 18, en mode compresseur. Pour cela, il est entraîné en rotation par les roues motrices du véhicule, ce qui permet de récupérer une énergie cinétique de ce véhicule lors des demandes de freinage par le conducteur. 15 [0032] Pour chaque cylindre, on a, sur un tour du vilebrequin, une admission d'air frais pendant la descente du piston, les soupapes d'admission 6 étant ouvertes, puis une compression de cet air et un refoulement vers le réservoir 16 pendant la montée du piston, la soupape d'air comprimé 18 étant ouverte. On stocke ainsi dans le circuit d'air 20 comprimé 1 une énergie constituée à la fois par la pression du volume d'air et par son élévation de température provenant de la compression qui est exothermique. [0033] Le moteur à combustion interne 2 peut fonctionner enfin en mode moteur sans émission de gaz polluants avec, de la même manière, un 25 contrôle adapté des soupapes d'air comprimé 18. Pour chaque cylindre, on a sur un tour du vilebrequin, d'abord une admission d'air comprimé pendant la descente du piston qui génère un couple moteur, la soupape d'air comprimé 18 étant ouverte, puis un échappement de l'air pendant la montée du piston, la soupape d'échappement 10 étant ouverte, la soupape d'air comprimé 16 30 étant fermée. 2 98963 9 6 [0034] On notera que l'énergie stockée dépend du volume du circuit d'air comprimé 1, de son niveau de pression et de la quantité de calories qui est stockée dans cet ensemble. [0035] Les figures 2 à 4 présentent différentes dispositions d'un 5 matériau à changement de phase lié aux parois du circuit d'air comprimé, qui est toujours en contact thermiquement avec la masse d'air contenue dans ce circuit. [0036] La figure 2 présente une paroi 20 formant un volume fermé contenant le matériau à changement de phase 22, qui est fixé sur cette paroi 10 à l'intérieur du volume. [0037] La figure 3 présente le matériau à changement de phase 22 qui est fixé sur la paroi 20 à l'extérieur du volume fermé, cette paroi étant thermiquement conductrice de manière à permettre un échange de calories entre le matériau et l'air sous pression contenu dans ce volume. 15 [0038] La figure 4 présente le matériau à changement de phase 22 qui est inclus dans la paroi 20, ce qui lui permet de rester en contact direct avec l'air sous pression contenu dans le volume fermé. [0039] On notera que pour ces différentes variantes, avantageusement une isolation thermique 24 est disposée par rapport au 20 volume intérieur, à l'extérieur du matériau à changement de phase 22. L'isolation thermique 24 peut recouvrir les surfaces extérieures du circuit d'air comprimé 1 comme présenté figure 2 et 4, ou peut recouvrir le matériau à changement de phase 22 comme présenté figure 3, de manière à limiter les échanges thermiques avec le milieu extérieur. 25 [0040] Le fonctionnement du circuit d'air comprimé 1 est le suivant. Pour un moteur à combustion interne comprenant un taux de compression géométrique de l'ordre de 10, la pression dans ce circuit d'air comprimé 1 peut atteindre environ 20 à 25 bars. [0041] On a en parallèle lors de cette compression un échauffement 30 de l'air qui est comprimé. Sans matériau à changement de phase, la température du circuit d'air comprimé 1 peut atteindre environ 100 °C s'il est peu isolé thermiquement, et 250 °C s'il est fortement isolé thermiquement. [0042] On choisi un matériau à changement de phase 22 comprenant, pour les conditions de fonctionnement du circuit d'air comprimé 1, de pression notamment, un passage de l'état solide à l'état liquide à une température inférieure à 80°C, qui peut être en particulier être proche de 60°C. Quand le matériau 22 atteint cette température de changement de phase, on a alors une liquéfaction de ce matériau qui reste à une température constante pendant tout le changement de phase, et absorbe une énergie importante correspondant à sa chaleur latente de fusion. [0043] De cette manière, on limite l'échauffement de l'air sous pression du circuit d'air comprimé 1, ce qui facilite le choix des matériaux pour la conception de ce circuit et diminue les pertes de calories vers le milieu ambiant, qui sont proportionnelles au carré de la différence de température. [0044] Ensuite, on a, lors de la détente endothermique de l'air comprimé dans le moteur à combustion interne 2, pour générer un couple moteur, quand la température du matériau à changement de phase 22 passe en dessous de sa température de solidification, une restitution d'énergie thermique venant du changement de phase. On récupère ainsi une quantité d'énergie correspondant à la chaleur latente dégagée par la solidification. [0045] D'une manière générale, les différents matériaux comportant une température de changement d'état adaptée pour cette application, une chaleur latente de changement de phase assez importante, ainsi qu'une température d'ébullition supérieure aux températures les plus élevées atteintes, peuvent convenir. [0046] Un premier type de matériau particulièrement adapté comporte un sel qui peut se trouver dans un état intermédiaire de surfusion, comprenant un état liquide dans des conditions de pression et de température pour lesquelles il devrait normalement se trouver dans sa phase solide. A partir de cet état de surfusion, une perturbation extérieure comme une petite énergie d'activation ou l'apport d'un germe, provoque une cristallisation de ce matériau. [0047] Différents types de sels peuvent convenir comme le sodium hydraté, le triméthylol éthane hydraté, et l'éthanoate de sodium trihydraté, nommé aussi acétate de sodium trihydraté. [0048] En particulier, l'acétate de sodium trihydraté est un produit peu dangereux, peu réactif et non inflammable, comprenant un point de fusion théorique de 58°C, avec la possibilité d'un état de surfusion, et un point d'ébullition de 123°C. Lorsqu'il est chauffé à l'état cristallisé, à partir de 58°C, on obtient un état métastable où il absorbe de la chaleur, pour donner un éthanoate de sodium et de l'eau. [0049] Un deuxième type de matériau adapté pour cette application, comporte des sels hydratés classiques, ne comportant pas d'état intermédiaire de surfusion. Un troisième type de matériau adapté, comporte des alliages moléculaires qui permettent de choisir la température de fusion et la plage de fusion. [0050] Le changement de phase d'un matériau de fusion d'un état à l'autre peut se répéter un nombre de fois non limité, ce qui donne un système pouvant comporter une durée de vie importante. [0051] On peut utiliser en particulier le matériau à changement de phase pour lisser les températures du stockage d'air comprimé, en limitant les hausses ou les baisses de cette température lors du stockage ou du déstockage de l'air, ce qui préserve de plus la tenue des matériaux du circuit d'air comprimé. [0052] On peut utiliser les changements de phase de manière fréquente pendant les cycles de fonctionnement du véhicule hybride. On peut aussi les utiliser après un arrêt du véhicule pendant un certain temps, pour réchauffer l'air comprimé dans le réservoir 16 qui s'est refroidi pendant cet arrêt, afin de remonter sa température, et d'obtenir une pression plus élevée permettant d'effectuer un démarrage du moteur à combustion interne à l'aide de l'énergie pneumatique. The invention relates to a compressed air circuit comprising a reservoir, for a hybrid vehicle using compressed air as a complementary energy source, as well as to a compressed air circuit comprising a reservoir, for a hybrid vehicle using compressed air as a complementary energy source, as well as a compressed air circuit comprising a reservoir, a traction chain and a hybrid vehicle comprising such a compressed air circuit. [0002] Certain types of hybrid vehicles use an internal combustion engine consuming a fuel, to deliver power from this main energy source, and compressed air constituting a complementary source of energy. The air is compressed by a system comprising a compressor connected to the wheels of the vehicle and stored in a tank, which allows to recover a kinetic energy of the vehicle, in order to be returned to drive the vehicle. Another type of known hybrid vehicle, presented in particular in US-3986575, comprises a compressor driven by an electric motor, which produces compressed air stored in a thermally insulated tank, to maintain a certain temperature generated by this compression which is exothermic. The compressed air is then heated by circulating in a heat exchanger recovering calories on the exhaust line of the internal combustion engine of the vehicle, before being used by a turbine driving the drive wheels of the vehicle. Compressed air having a certain energy from its storage pressure in the tank, receives a complementary energy from its warming which recovers calories produced by the engine to increase its pressure, and therefore the amount of energy that she can restore. However, a problem that arises with a compressed air circuit by a compressor, is that to obtain a better performance of this system, it is necessary to keep a maximum of calories produced by this compression, and therefore accept a certain rise in temperature of the compressed air as well as the pipes and the tank containing it. In particular, the compressed air circuit can be thermally insulated in order to limit the loss of heat to the outside, and thus the decrease in the pressure of this air. Furthermore, the masses constituting this circuit, in particular the walls of the compressed air tank and the pipes, can, thanks to their heat capacity, the storage of a certain thermal energy. However, this thermal energy storage capacity is limited by the heat capacity of the materials constituting the compressed air circuit and by their masses, especially since it is sought to reduce the total mass of the vehicles. In addition, a large increase in the temperature of the compressed air circuit requires materials resistant to these temperatures and leads to losses increasingly large depending on the temperature difference with the surrounding environment. The invention is in particular to avoid these disadvantages of the prior art. It proposes, for this purpose, a compressed air circuit for a vehicle using this air as an energy source, forming a closed volume comprising pipes and a compressed air tank, intended to be connected to a system. for compressing the air to fill this circuit, and to use it to generate a motive force, characterized in that it comprises a phase change material in thermal contact with the compressed air. An advantage of this compressed air circuit is that it can retain the energy generated by the compression of the air, on the one hand, in the form of air pressure stored in the interior volume and, d on the other hand, in the form of thermal energy conserved in the phase change material, which changes from a solid state to a liquid state at a substantially constant temperature, by absorbing a large latent heat of fusion. Thus, a compressed air circuit is obtained which can store a large amount of heat energy without increasing strongly in temperature, which is favorable for the holding of the materials and for the limitation of losses by heat exchange with the external medium. The compressed air circuit according to the invention further comprises one or more of the following features, which can be combined with each other. According to one embodiment, the phase change material is fixed on walls of this circuit, inside or outside the closed volume. According to another embodiment, the phase change material is included in walls. [0017] Advantageously, a thermal insulation is disposed, with respect to the closed interior volume of the compressed air circuit, outside the phase change material. Advantageously, the phase-change material comprises, for the operating pressure conditions of the compressed air circuit 20, a transition temperature from the solid state to the liquid state which is less than 80 ° C. [0019] Advantageously, the phase change material comprises, for the operating pressure conditions of the compressed air circuit, a boiling temperature which is higher than the highest temperatures reached. In particular, the phase change material comprises a hydrated salt. [0021] Advantageously, the phase change material has an intermediate supercooling state, comprising a liquid state under pressure and temperature conditions for which it should normally be in its solid phase. According to one embodiment, the phase-change material comprises a salt comprising sodium hydrate, trimethylol ethane hydrate, or sodium ethanoate trihydrate. The invention also relates to a traction chain for a hybrid vehicle, having an internal combustion engine comprising in the combustion chambers, valves connected to a compressed air circuit comprising any one of previous characteristics. The invention further relates to a hybrid motor vehicle comprising a traction chain having a compressed air circuit which comprises any of the preceding features. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example and without limitation, with reference to the accompanying drawings in which: - the Figure 1 is a diagram of an internal combustion engine connected to a compressed air circuit according to the invention; and FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views of a wall of this compressed air circuit, comprising a phase-change material which is respectively disposed according to three variant embodiments. Figure 1 shows an internal combustion engine 2 with four cylinders, a cylinder head 4 closing the combustion chambers of these cylinders, having valves. The cylinder head 4 comprises, for each cylinder, two intake valves 6 connected to an intake manifold 8 and an exhaust valve 10 connected to an exhaust manifold 12. The cylinder head 4 comprises, in addition, for each cylinder, a compressed air valve 18 connected to a pipe 14 leading to a compressed air tank 16. The pipe 14 and the compressed air tank 16 constitute a compressed air circuit 1 which is insulated to limit thermal exchanges with the environment. The internal combustion engine 2 can operate in several ways. It may operate in a usual manner for a four-stroke engine performing a complete cycle on two rotational laps of the crankshaft, comprising for each half-turn successively the admission of gas by the intake valves 6, the compression of these gases, the combustion, then the exhaust through the exhaust valves 10. In this mode of operation, the compressed air valves 18 remain closed permanently. The internal combustion engine 2 can also operate with proper control of the compressed air valves 18, in compressor mode. For this, it is rotated by the drive wheels of the vehicle, which allows to recover a kinetic energy of the vehicle during braking requests by the driver. For each cylinder, there is, on a revolution of the crankshaft, an intake of fresh air during the descent of the piston, the intake valves 6 being open, then a compression of this air and a discharge to the reservoir 16 during the rise of the piston, the compressed air valve 18 being open. The compressed air circuit 1 is thus stored with energy consisting of both the pressure of the air volume and its temperature rise from the compression which is exothermic. [0033] The internal combustion engine 2 can finally operate in engine mode without emission of polluting gases with, in the same way, a suitable control of the compressed air valves 18. For each cylinder, one has a crankshaft turn firstly a compressed air inlet during the descent of the piston which generates a driving torque, the compressed air valve 18 being open, then an exhaust of the air during the rise of the piston, the exhaust valve 10 being open, the compressed air valve 16 being closed. It will be appreciated that the stored energy depends on the volume of the compressed air circuit 1, its pressure level and the amount of calories stored in this set. FIGS. 2 to 4 show various arrangements of a phase change material bonded to the walls of the compressed air circuit, which is always in thermal contact with the mass of air contained in this circuit. Figure 2 shows a wall 20 forming a closed volume containing the phase change material 22, which is fixed on the wall 10 within the volume. FIG. 3 shows the phase-change material 22 which is fixed on the wall 20 outside the closed volume, this wall being thermally conductive so as to allow an exchange of calories between the material and the air under pressure contained in this volume. FIG. 4 shows the phase change material 22 which is included in the wall 20, which allows it to remain in direct contact with the pressurized air contained in the closed volume. Note that for these different variants, advantageously a thermal insulation 24 is arranged with respect to the internal volume, outside the phase-change material 22. The thermal insulation 24 can cover the outer surfaces of the circuit. compressed air 1 as shown in Figures 2 and 4, or may cover the phase change material 22 as shown in Figure 3, so as to limit heat exchange with the external environment. [0040] The operation of the compressed air circuit 1 is as follows. For an internal combustion engine comprising a geometric compression ratio of the order of 10, the pressure in this compressed air circuit 1 can reach about 20 to 25 bars. In parallel with this compression is a heating 30 of the air which is compressed. Without phase change material, the temperature of the compressed air circuit 1 can reach about 100 ° C if it is poorly insulated thermally, and 250 ° C if it is highly thermally insulated. A phase change material 22 is selected comprising, for the operating conditions of the compressed air circuit 1, in particular pressure, a transition from the solid state to the liquid state at a temperature of less than 80 °. C, which can in particular be close to 60 ° C. When the material 22 reaches this phase change temperature, there is then a liquefaction of this material which remains at a constant temperature throughout the phase change, and absorbs a significant energy corresponding to its latent heat of fusion. In this way, it limits the heating of the pressurized air of the compressed air circuit 1, which facilitates the choice of materials for the design of this circuit and decreases the loss of calories to the surrounding environment, which are proportional to the square of the temperature difference. Then, during the endothermic expansion of the compressed air in the internal combustion engine 2, to generate a driving torque, when the temperature of the phase change material 22 passes below its solidification temperature. , a return of thermal energy from the phase change. An amount of energy corresponding to the latent heat released by the solidification is thus recovered. In general, the various materials having a suitable change of state temperature for this application, a latent heat phase change rather large, and a higher boiling temperature at the highest temperatures reached. , may agree. A first type of particularly suitable material comprises a salt which can be in an intermediate supercooling state, comprising a liquid state under conditions of pressure and temperature for which it should normally be in its solid phase. From this state of supercooling, an external disturbance such as a small activation energy or the addition of a seed causes crystallization of this material. Different types of salts may be suitable such as sodium hydrate, trimethylol ethane hydrate, and sodium ethanoate trihydrate, also called sodium acetate trihydrate. In particular, sodium acetate trihydrate is a low-risk, low-reactivity and non-flammable product, comprising a theoretical melting point of 58 ° C., with the possibility of a supercooling state, and a point of boiling 123 ° C. When heated in the crystallized state, from 58 ° C, a metastable state is obtained in which it absorbs heat to give sodium ethanoate and water. A second type of material suitable for this application comprises conventional hydrated salts, having no intermediate state of supercooling. A third type of suitable material comprises molecular alloys which make it possible to choose the melting temperature and the melting range. The phase change of a melting material from one state to another can be repeated a number of times not limited, which gives a system that can have a long life. In particular, the phase-change material may be used to smooth the temperatures of the compressed air storage, by limiting the increases or decreases in this temperature during the storage or removal of the air, which preserves plus the holding of the materials of the compressed air circuit. The phase changes can be used frequently during the operating cycles of the hybrid vehicle. They can also be used after stopping the vehicle for a certain time, to heat the compressed air in the tank 16 which has cooled during this stop, in order to raise its temperature, and to obtain a higher pressure allowing performing a start of the internal combustion engine using pneumatic energy.

Claims (11)

REVENDICATIONS1. Circuit d'air comprimé pour un véhicule utilisant cet REVENDICATIONS1. Circuit d'air comprimé pour un véhicule utilisant cet air comme source d'énergie, formant un volume fermé comprenant des canalisations (14) et un réservoir d'air comprimé (16), prévu pour être relié à un système (2) permettant de comprimer l'air pour remplir ce circuit (1) et de l'utiliser afin de générer une force motrice, caractérisé en ce qu'il comporte un matériau à changement de phase (22) en contact thermiquement avec l'air comprimé. REVENDICATIONS1. Compressed air circuit for a vehicle using this CLAIMS1. A compressed air circuit for a vehicle using this air as an energy source, forming a closed volume comprising ducts (14) and a compressed air reservoir (16), adapted to be connected to a system (2) for compressing the air to fill this circuit (1) and use it to generate a motive force, characterized in that it comprises a phase change material (22) in thermal contact with the compressed air. 2. Circuit d'air comprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que le matériau à changement de phase (22) est fixé sur des parois (20) de ce circuit (1), à l'intérieur ou à l'extérieur du volume fermé. The compressed air circuit according to claim 1, characterized in that the phase change material (22) is fixed on walls (20) of this circuit (1), inside or outside. closed volume. 3. Circuit d'air comprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (22) est inclus dans des parois (20). The compressed air circuit according to claim 1, characterized in that the phase change material (22) is included in walls (20). 4. Circuit d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce qu'une isolation thermique (24) est disposée, par rapport au volume intérieur fermé du circuit d'air comprimé (1), à l'extérieur du matériau à changement de phase (22). Compressed air circuit according to one of the preceding claims, characterized in that a thermal insulation (24) is arranged in relation to the closed internal volume of the compressed air circuit (1) to exterior of the phase change material (22). 5. Circuit d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (22) 20 comporte, pour les conditions de pression de fonctionnement du circuit d'air comprimé (1), une température de passage de l'état solide à l'état liquide qui est inférieure à 80°C. Compressed air circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the phase change material (22) comprises, for the operating pressure conditions of the compressed air circuit (1), a a transition temperature from a solid state to a liquid state that is less than 80 ° C. 6 - Circuit d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (22) 25 comporte, pour les conditions de pression de fonctionnement du circuit d'air comprimé (1), une température d'ébullition qui est supérieure aux températures les plus élevées atteintes. 6 - compressed air circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the phase change material (22) comprises, for the operating pressure conditions of the compressed air circuit (1), a Boiling temperature that is higher than the highest temperatures reached. 7 - Circuit d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (22) 30 comporte un sel hydraté. Compressed air circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the phase change material (22) comprises a hydrated salt. 8 - Circuit d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (22) comporte un état intermédiaire de surfusion, comprenant un état liquide dans des conditions de pression et de température pour lesquelles il devrait normalement se trouver dans sa phase solide. 8 - compressed air circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the phase change material (22) comprises an intermediate supercooling state, comprising a liquid state under pressure and temperature conditions for which it should normally be in its solid phase. 9 - Circuit d'air comprimé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau à changement de phase (22) comporte un sel comprenant du sodium hydraté, du triméthylol éthane hydraté, ou de l'éthanoate de sodium trihydraté. 9 - compressed air circuit according to claim 8, characterized in that the phase change material (22) comprises a salt comprising sodium hydrate, trimethylol ethane hydrate, or sodium ethanoate trihydrate. 10 - Chaîne de traction pour un véhicule hybride, disposant d'un moteur à combustion interne (2) comprenant dans les chambres de combustion, des soupapes (18) reliées à un circuit d'air comprimé (1), caractérisée en ce que ce circuit est réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10 - Traction chain for a hybrid vehicle, having an internal combustion engine (2) comprising in the combustion chambers, valves (18) connected to a compressed air circuit (1), characterized in that circuit is made according to any one of the preceding claims. 11 - Véhicule automobile hybride comprenant une chaîne de traction, caractérisé en ce que cette chaîne de traction comporte un circuit d'air comprimé (1) réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11 - Hybrid motor vehicle comprising a traction chain, characterized in that this traction chain comprises a compressed air circuit (1) made according to any one of claims 1 to 9.
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