FR2993926A1 - Turbomoteur basse-pression a combustion interne et/ou externe - Google Patents

Abstract

Le turbomoteur (1) suivant la présente invention comprend un turbocompresseur (2) dont le compresseur centrifuge (61) et la turbine de turbocompresseur (62) sont reliés par un canal de régénération-combustion (34) lequel comprend une chambre de combustion continue (35) dans laquelle un carburant est brûlé, et une chambre de vaporisation d'eau (37) dans laquelle une eau liquide (45) est injectée, ledit canal (4) étant relié à l'entrée d'une turbine motrice de détente (3) par un conduit (66), tandis que ledit canal (34) comporte un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération (30) qui réchauffe un air atmosphérique expulsé dans ledit canal (34) par le compresseur centrifuge (61) avec un mélange gaz-vapeur expulsé via un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) par ladite turbine (62) et ladite turbine motrice de détente (3).

Description

TURBOMOTEUR BASSE-PRESSION A COMBUSTION INTERNE ET/OU EXTERNE La présente invention a pour objet un turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération. Les turbines à gaz ou à carburants liquides sont communément utilisées dans les applications à hautes puissances pour propulser des engins terrestres lourds, des aéronefs, des navires, ou encore, pour produire de l'électricité.

Dans certaines applications, la chaleur des gaz d'échappement des turbines à gaz est utilisée pour produire de la vapeur qui est ensuite détendue dans une turbine à vapeur. Cet ensemble turbine à gaz et turbine à vapeur constitue une unité motrice à cycle combiné dont le rendement de conversion de la chaleur en travail mécanique peut atteindre cinquante voire soixante pour cent. Ce type de configuration est ordinairement réservé à de lourdes et coûteuses installations stationnaires de production d'électricité. Dans le domaine des faibles puissances comme l'automobile, le transport routier en général ou les stations de production d'électricité légères, les machines les plus communément utilisées pour convertir la chaleur délivrée par la combustion d'un carburant en travail mécanique sont les moteurs thermiques à combustion interne alternatifs, principalement à cycle Diesel ou à allumage commandé, et à deux ou quatre temps.

De nombreuses tentatives ont été faites de propulser des automobiles ou des engins terrestres légers au moyen d'une ou plusieurs turbines à carburant liquide ou gazeux. Diverses automobiles ont été construites retenant ce principe comme le modèle « Ti » de la société « Rover », la « Socéma-Grégoire » ou encore, la « Turbine Car de Chrysler ». Malheureusement, les fortes variations de puissance qui caractérisent l'usage automobile sont peu adaptées au turbines dont le rendement est optimal à puissance nominale, mais insuffisant hors de ladite puissance de sorte que les turbines n'ont jusqu'alors pas pu remplacer les moteurs thermiques à combustion interne alternatifs qui continuent d'équiper cent pour cent des véhicules automobiles à propulsion thermique.

Convertir l'énergie primaire embarquée à bord des véhicules automobile en travail mécanique au moyen d'une ou de plusieurs turbines présenterait pourtant des avantages décisifs car lesdites turbines offrent potentiellement une grande densité de puissance, elles sont silencieuses, compactes et légères, et elles présentent de faibles pertes par frottement et par pompage. En outre, les turbines sont par définition poly-carburant car contrairement aux moteurs thermiques à combustion interne alternatifs dont la combustion est séquentielle, leur combustion est continue de sorte qu'elles ne sont pas soumises aux contraintes imposées par le cliquetis et la limite d'auto-inflammation des carburants. Les turbines présentent toutefois l'inconvénient d'imposer de fortes limites en température car en fonctionnement, la température desdites turbines est sensiblement équivalente à la température des gaz sortant de leur chambre de combustion. Pourtant, ladite température est déterminante pour le rendement thermodynamique desdites turbines. Ainsi, les turbogénérateurs, turbomoteurs ou turbopropulseurs les plus efficaces en rendement énergétique sont également les plus chers car leur fabrication fait appel à des matériaux coûteux et à des procédés de fabrication complexes.

Finalement, un compromis a été trouvé en équipant les moteurs thermiques à combustion interne alternatifs d'un turbocompresseur de sorte que les véhicules automobiles bénéficient des avantages des deux approches technologiques. Un moteur alternatif bénéficiant de cette configuration offre un rendement acceptable à basses charges tandis qu'à hautes charges, la turbine du turbocompresseur récupère une part de la fraction énergétique perdue à l'échappement dudit moteur pour suralimenter ce dernier via un compresseur centrifuge que ladite turbine entraine en rotation.

Des progrès considérables ont été réalisés dans le domaine des turbocompresseurs notamment grâce à l'adoption de turbines à géométrie variable qui s'accommodent de fortes variations de débit de gaz tout en produisant le travail mécanique nécessaire pour entraîner le compresseur centrifuge auquel elles sont reliées. Les turbocompresseurs sont désormais produits en grande série à des coûts compétitifs. Selon certaines configurations, on prévoit même plusieurs turbocompresseurs montés en série ou en parallèle sur un même moteur automobile.

Ainsi, il serait avantageux de pouvoir bénéficier des avancées technologiques et économiques des turbocompresseurs et aux avantages inhérents aux turbines en général pour propulser les véhicules automobiles à moindre coût, tout en conservant les avantages en rendement des moteurs thermiques à combustion interne alternatifs. C'est pour cette raison que le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération prévoit, selon un mode particulier de réalisation : - Une efficacité énergétique élevée sur une large plage de puissance rendant possible l'utilisation dudit turbomoteur pour propulser des véhicules automobiles; - Une turbine de détente fonctionnant à une température suffisamment basse pour que la fabrication de ladite turbine ne fasse pas intervenir de coûteux matériaux à haute température, et pour que ladite turbine puisse être à géométrie variable quel qu'en soit le type ; - Une réduction significative de la masse, de l'encombrement, du niveau vibratoire et acoustique, et du coût des groupes motopropulseurs automobiles basés sur ledit turbomoteur par rapport à ceux basés sur un moteur thermique à combustion interne alternatif ; - Une augmentation significative de la durabilité et de la fiabilité des groupes motopropulseurs automobiles basés sur ledit turbomoteur, par rapport à celles desdits groupes basés sur un moteur thermique à combustion interne alternatif ; - La réduction de la taille de la ou des bouche(s) de refroidissement placées en face avant des véhicules automobiles voire la suppression de la ou desdites bouche(s), et une réduction significative de la résistance à la pénétration dans l'air desdits véhicules ; - La possibilité de consommer tous carburants liquides ou gazeux sans qu'aucune contrainte ne soit imposée par la propension ou la résistance à 20 25 30 35 l'auto-inflammation desdits carburants, et sans pénalité pour le rendement de conversion thermique-mécanique dudit turbomoteur quels que soient la nature et la qualité lesdits carburants ; - La possibilité d'opérer une combustion en excès d'air à une température suffisamment basse pour éviter le recours à un quelconque appareil de post-traitement des oxydes d'azote, ladite combustion s'opérant également à une température suffisamment haute pour ne pas produire de quantité significatives de suies et de particules fines ; - L'élimination du circuit de refroidissement à eau ordinairement prévu sur les moteurs thermiques à combustion interne alternatifs ; - Une réduction significative du temps de montée en température en démarrage à froid dudit turbomoteur par rapport à celui nécessaire aux moteurs thermiques à combustion interne alternatifs, avec une réduction drastique de la surconsommation de carburant propres auxdits moteurs alternatifs opérés dans ces conditions ; Le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération selon l'invention permet ainsi notamment et selon le mode de réalisation dudit turbomoteur : - De produire des véhicules automobiles propres, silencieux, économes, économiques à produire et légers, et qui sont à ce titre performants et attractifs pour les consommateurs finaux ; - De valoriser les connaissances et savoir-faire appliqués aux turbocompresseurs qu'ils soient à géométrie variable ou non, et que lesdites connaissances et savoir-faire aient trait à la conception et/ou l'industrialisation desdits turbocompresseurs ; - De réduire significativement la consommation de carburant des véhicules automobiles sur cycles de conduite réglementaires et dans les conditions ordinaires de conduite, même lorsque lesdits véhicules sont utilisés à puissance fortement variable et par conséquent, d'augmenter - - - 20 - - 25 - 30 - 35 significativement l'autonomie desdits véhicules pour une même quantité de carburant embarquée à bord desdits véhicules ; De supprimer la boîte de vitesses des véhicules automobiles et de la remplacer par une transmission totalement électrique, flexible et compacte ; D'alimenter en courant électrique les véhicules automobiles à traction exclusivement électrique de sorte que ces derniers ne souffrent ni d'une autonomie trop limitée ni de temps de recharge excessifs, et ceci afin que lesdits véhicules deviennent compétitifs et attractifs pour les consommateurs finaux ; De remplacer les piles à combustibles à hydrogène telles que prévues pour générer l'électricité nécessaire à certains véhicules électriques, avec des rendements potentiellement comparables, un coût significativement moindre, et sans les diverses contraintes liées à l'emploi de l'hydrogène comme source d'énergie ou à la moindre réactivité en variation de puissance desdites piles ; De réduire drastiquement le poids et le coût des batteries embarquées à bord des véhicules électriques ; De faciliter la conception aérodynamique et esthétique de la carrosserie des véhicules automobiles en réduisant les contraintes de refroidissement et de logement du groupe motopropulseur desdits véhicules, ou la taille des batteries ; De renforcer la sécurité des passagers des véhicules automobiles et celle des piétons pouvant entrer en collision avec lesdits véhicules, notamment par réduction du volume incompressible du groupe motopropulseur logé dans le compartiment-moteur desdits véhicules ; D'améliorer le confort des passagers des véhicules automobiles notamment grâce à un réchauffage rapide de l'habitacle-passagers desdits véhicules par temps froid ; - De simplifier la maintenance et l'entretient des véhicules automobiles ; - De réaliser à moindre coût des stations de génération d'électricité à haut rendement et à usage domestique ou industriel, lesdites stations offrant la possibilité de récupérer la fraction de chaleur non-transformée en travail, réalisant ainsi une cogénération ; Il est entendu que le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération selon l'invention peut être prévu dans le cadre de toute application y compris non-automobile, nécessitant de produire du travail mécanique et/ou de l'électricité et/ou de la chaleur à partir d'un carburant liquide ou gazeux. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend : - au moins un turbocompresseur qui coopère avec au moins un canal de régénération-combustion qui relie directement ou indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur que comporte ledit turbocompresseur avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur que comporte ledit turbocompresseur, ledit compresseur expulsant un air atmosphérique dans ledit canal après l'avoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur et via un conduit d'admission du turbomoteur, tandis que ledit canal comprend au moins une chambre de combustion continue interne ou externe audit canal dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injecteur de carburant de combustion continue ; - au moins une turbine motrice de détente qui est montée sur un arbre de turbine motrice de détente, l'entrée de ladite turbine étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération combustion par au moins un conduit d'admission gaz vapeur de turbine motrice de détente ; - au moins un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui fait partie du canal de régénération-combustion et dans lequel circule d'une35 part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente la sortie desdites turbines étant reliée audit échangeur par un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente et d'autre part, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudit échangeur avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement via une ligne d'échappement ; - Au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EMS.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un canal de régénération-combustion qui comprend au moins une chambre de vaporisation d'eau interne audit canal dans laquelle une eau liquide peut être injectée par un injecteur d'eau postcombustion de sorte à réaliser un mélange gaz-vapeur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une turbine de turbocompresseur qui comporte des aubes à géométrie variable qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine lors du fonctionnement du turbomoteur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comporte des aubes à géométrie variable qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine lors du fonctionnement du turbomoteur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui comprend au moins un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant dans lequel circule l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur, et au moins un carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne, ledit carter laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation dudit air dans ledit conduit.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant qui présente des ailettes ou section en marguerite qui offrent une large surface de contact simultanément avec le mélange gaz-vapeur qui circule dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant et ledit conduit, et avec l'air atmosphérique qui circule à l'intérieur dudit conduit. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une sortie de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui comporte un conduit de sortie d'échangeur de régénération dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente, ledit conduit reliant ledit échangeur avec l'entrée d'un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur et/ou ladite turbine motrice de détente et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdits moyens via une bouche d'admission d'air de refroidissement condensation et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation puis ait été insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur via un conduit d'insufflation et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation que comporte ledit refroidisseur-condenseur, ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudit refroidisseur-condenseur avant que ledit air ne ressorte dudit refroidisseur-condenseur par une bouche d'échappement d'air de refroidissement- condensation via une bouche de soufflage d'air de refroidissement- condensation que comporte ledit refroidisseur-condenseur et un conduit de soufflage qui relie ladite bouche de soufflage à ladite bouche d'échappement. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant qui comprend au moins un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre courant dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente, et au moins un carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne, ledit carter laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne qu'il contient et/ou jouxte tandis que l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit air dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation dudit mélange dans ledit conduit. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre courant qui présente des ailettes ou section en marguerite qui offrent une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique qui circule dans l'espace compris entre le carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant et ledit conduit, et avec le mélange gaz-vapeur qui circule à l'intérieur dudit conduit.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation qui sont constitués d'un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation entraîné par un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une eau liquide qui provient du mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente dont elle est extraite au moyen d'un séparateur-récupérateur des condensats placé sur la ligne d'échappement, ledit séparateur-récupérateur récupérant ladite eau ayant préalablement condensé sur les parois internes de ladite ligne pour la stocker dans un bac de récupération des condensats. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un séparateur récupérateur des condensats qui comporte un conduit interne de séparateur récupérateur des condensats muni d'orifices draineurs des condensats par lesquels l'eau liquide coule par gravité jusqu'au bac de récupération des condensats où ladite eau est temporairement stockée.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats qui contient une paille de fer ou structure labyrinthique qui retient ou condense de l'eau en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente afin que ladite eau s'écoule via les orifices draineurs des condensats jusqu'au bac de récupération des condensats plutôt que d'être emportée par lesdits gaz jusqu'à la sortie de ligne d'échappement.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une eau liquide qui est acheminée depuis le séparateur-récupérateur des condensats jusqu'au canal de régénération-combustion par au moins une pompe à condensats via au moins un conduit de recirculation des condensats. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de recirculation des condensats qui peut comporter un réservoir intermédiaire de stockage des condensats pour temporairement stocker l'eau liquide.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un bac de récupération des condensats et/ou un conduit de recirculation des condensats qui comporte(nt) un filtre à condensats.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un canal de régénération-combustion qui comporte un injecteur d'eau précombustion anti NOx placé avant la chambre de combustion continue par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique dans ledit canal ledit injecteur pouvant injecter une eau liquide dans ledit canal.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission gaz vapeur de turbine motrice de détente qui comporte une vanne d'admission de turbine de détente pilotée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS ladite vanne pouvant obturer ledit conduit. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une turbine motrice de détente qui est montée sur un arbre de turbine motrice de détente par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre de turbine de détente, ladite liaison permettant à ladite turbine d'entraîner en rotation ledit arbre, mais non l'inverse. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une turbine motrice de détente qui est montée sur un arbre de turbine motrice de détente par l'intermédiaire d'un coupleur à engrenage et/ou d'un embrayage. 35 Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un arbre de turbine motrice de détente qui est relié à un générateur électrique de turbine au moyen 30 d'une transmission mécanique de générateur, ledit générateur pouvant produire de l'électricité lorsqu'il est entraîné en rotation par ledit arbre. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une transmission mécanique de générateur qui est constituée d'un train épicycloïdal d'entraînement de générateur. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un générateur électrique de turbine qui est relié électriquement à un accumulateur électrochimique et/ou à un accumulateur électrostatique. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de soufflage qui comporte un volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur qui peut forcer tout ou partie de l'air atmosphérique sortant du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant à aller vers le conduit d'admission du turbomoteur via un canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement condensation tandis qu'un volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur que comporte ledit conduit d'admission interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur tout en forçant ledit air vers l'entrée du compresseur de turbocompresseur et tout en interdisant à tout ou partie de l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur de rejoindre l'entrée dudit compresseur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un canal de régénération-combustion qui comporte un catalyseur de post-traitement des polluants placé après la chambre de combustion continue par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur dans ledit canal.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente qui comporte un catalyseur de post-traitement des polluants.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un canal de régénération-combustion et/ou un conduit d'admission gaz vapeur de turbine motrice de détente et/ou un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente et/ou un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui est revêtu d'un matériau et/ou structure calorifuge interne et/ou externe qui retient la chaleur de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur circulant à l'intérieur desdits organes.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de sortie d'échangeur de régénération qui comporte un échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente et d'autre part, l'eau liquide avant que cette dernière ne soit injectée dans le canal de régénération-combustion, ledit mélange réchauffant ladite eau à l'intérieur dudit échangeur mélange/eau. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de sortie d'échangeur de régénération qui comporte un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide placé en amont de l'échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit, ledit volet permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS d'orienter tout ou partie dudit mélange soit d'abord vers ledit échangeur mélange/eau puis vers le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant soit directement vers ledit refroidisseur-condenseur. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du turbomoteur qui comporte un filtre à air d'admission de turbomoteur. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation qui comporte un filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation.

Le turbomoteur suivant la présente invention est installé dans un véhicule automobile de sorte à assurer directement ou indirectement la propulsion dudit véhicule, ce dernier possédant un réservoir de carburant et une pompe à carburant qui alimentent en carburant l'injecteur de carburant de combustion continue.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un arbre de turbine motrice de détente qui est relié à au moins une roue que comporte le véhicule automobile par des moyens de transmission mécanique.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un générateur électrique de turbine qui alimente en courant électrique au moins un moteur générateur électrique de propulsion-régénération relié à au moins une roue que comporte le véhicule automobile par l'intermédiaire d'une transmission mécanique de moteur-générateur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une transmission mécanique de moteur-générateur qui est constituée d'un train épicycloïdal de transmission de moteur-générateur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de soufflage qui comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle dans lequel circule d'une part, l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation et d'autre part, un fluide caloporteur, ledit air réchauffant ledit fluide à l'intérieur dudit échangeur air/eau.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de soufflage qui comporte un volet de récupération de chaleur résiduelle placé en amont de l'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle par rapport au sens d'écoulement de l'air atmosphérique dans ledit conduit, ledit volet permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS d'orienter tout ou partie dudit air soit d'abord vers ledit échangeur air/eau puis vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation soit directement vers ladite bouche. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle qui est relié par au moins un conduit de fluide de chauffage à un radiateur de chauffage, le fluide caloporteur circulant dans ledit conduit. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend au moins des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation et au moins un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation et un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation dont lesdits moyens sont constitués et/ou un filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation qui sont communément logés dans un boîtier d'insufflation d'air de refroidissement condensation tandis que des connecteurs sortent dudit boîtier qui permettent de brancher au moins le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation et/ou le conduit d'insufflation. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une chambre de combustion continue qui est un échangeur de chaleur relié directement ou indirectement à une source de chaleur.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une source de chaleur qui est constituée d'un condenseur que comporte une pompe à chaleur qui extrait de la chaleur d'un environnement.

Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une pompe à chaleur qui est entraînée en rotation par l'arbre de turbine motrice de détente Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de turbomoteur par le compresseur centrifuge de turbocompresseur qui est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de refroidissement condensation par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation qui est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figure 1 illustre le schéma de principe du turbomoteur suivant la présente invention.

Figures 2 et 3 sont des vues schématiques du turbomoteur suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu pour propulser un véhicule automobile.

Figure 4 est une coupe schématique de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération du turbomoteur suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu lorsque le conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant présente une section en marguerite, ledit conduit étant constitué de plusieurs dits conduits. Figure 5 est une coupe schématique du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant du turbomoteur suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu lorsque le conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant présente une section en marguerite. Figure 6 est une coupe schématique du séparateur-récupérateur des condensats du turbomoteur suivant la présente invention.

DESCRIPTION DE L'INVENTION: On a montré en figures 1 à 3 le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération 1.

Le turbomoteur 1 selon l'invention comprend au moins un turbocompresseur 2 coopérant avec au moins un canal de régénération-combustion 34 qui relie directement ou indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 que comporte ledit turbocompresseur 2 avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur 62 que comporte ledit turbocompresseur 2, ledit compresseur 61 expulsant un air atmosphérique dans ledit canal 34 après l'avoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 et via un conduit d'admission du turbomoteur 58.

On voit en figure 1 que le canal 34 comprend au moins une chambre de combustion continue 35 interne ou externe audit canal 34 dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injecteur de carburant de combustion continue 36.

Le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 et/ou ladite turbine de turbocompresseur 62 peuvent être montés solidairement sur un même arbre ou être reliés entre eux par des moyens de transmission à rapport fixe ou à rapport variable discret ou continu, lesdits moyens pouvant être mécaniques, électriques, hydrauliques ou pneumatiques tandis que ledit le compresseur 61 et/ou ladite turbine 62 peuvent comporter plusieurs étages montés ou non en série sur un même arbre.

Aussi, le turbocompresseur 2 peut coopérer avec d'autres turbocompresseurs avec lesquels il est monté en série ou en parallèle tandis que l'intérieur et/ou l'extérieur de la chambre de combustion continue 35 peut être constitué ou revêtu d'un matériau réfractaire et/ou calorifuge à haute résistance à la température et comporter une bougie d'allumage 63 comparable à celles trouvées dans les moteurs à combustion interne alternatifs à allumage commandé. Le turbomoteur 1 selon l'invention comprend au moins une turbine motrice de détente 3 montée sur un arbre de turbine motrice de détente 67, l'entrée de ladite turbine 3 étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération-combustion 34 par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 tandis que ladite turbine motrice de détente 3 peut comporter plusieurs étages montés ou non en série sur un même arbre.

On voit en figure 1 que le turbomoteur 1 comprend au moins un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 faisant partie du canal de régénération-combustion 34 et dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 la sortie desdites turbines étant reliée audit échangeur 30 par un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 et d'autre part, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudit échangeur 30 avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement 55 via une ligne d'échappement 54. On remarque que la ligne d'échappement 54 et/ou le canal de régénération-combustion 34 et/ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 et/ou le conduit d'admission du turbomoteur 58 et/ou tout autre organe du turbomoteur 1 contenant un liquide ou un gaz peuvent comporter au moins un capteur de température et/ou au moins un capteur de pression et/ou au moins un débitmètre, lesdits capteurs et ledit débitmètre renseignant le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57. En outre, le turbomoteur 1 comporte au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57. Selon un mode particulier de réalisation, le canal de régénération-combustion 34 comprend au moins une chambre de vaporisation d'eau 37 interne audit canal 34 dans laquelle une eau liquide 45 peut être injectée par un injecteur d'eau postcombustion 38 de sorte à réaliser un mélange gaz-vapeur. L'eau liquide 45 est injectée par l'injecteur d'eau postcombustion 38 afin que ladite eau 45 se vaporise dans la chambre de vaporisation d'eau 37 de sorte à produire de la vapeur d'eau surchauffée pendant le fonctionnement du turbomoteur 1 afin d'augmenter le rendement global de ce dernier, et afin d'en protéger les différents organes de production de travail mécanique de toute température excessive qui soit de nature à compromettre la tenue thermomécanique desdits organes et/ou la fabrication à coût modéré desdits organes.

Selon un mode particulier de réalisation du turbomoteur 1, l'eau liquide 45 peut être un fluide qui bout à basse température lorsqu'il est soumis à la pression atmosphérique.

Comme représenté en figure 1, la turbine de turbocompresseur 62 comporte des aubes à géométrie variable 76 qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine 62 lors du fonctionnement du turbomoteur 1, l'orientation angulaire desdites aubes 76 pouvant être modifiée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique de sorte à régler la puissance de ladite turbine de turbocompresseur 62. En alternative, ladite turbine 62 peut être de type « slidevane » ou de tout autre type connu de l'homme de l'art qui permet de régler la section de passage du flux de mélange gaz-vapeur passant entre ladite turbine 62 et son carter.

De manière similaire, la turbine motrice de détente 3 comporte des aubes à géométrie variable 77 qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine 3 lors du fonctionnement du turbomoteur 1, l'orientation angulaire desdites aubes 77 pouvant être modifiée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique de sorte à régler la puissance de ladite turbine motrice de détente 3, tandis qu'en alternative, ladite turbine 3 peut être de type « slidevane » ou de tout autre type connu de l'homme de l'art qui permet de régler la section de passage du flux de mélange gaz-vapeur passant entre ladite turbine 3 et son carter. Selon un mode particulier de réalisation du turbomoteur 1 selon l'invention, l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 comprend au moins un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant 31 dans lequel circule l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61, et au moins un carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne 31, ledit carter 33 laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne 31 qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation dudit air dans ledit conduit 31. En figure 4, on a montré que le conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant 31 présente des ailettes ou section en marguerite 32 qui offrent une large surface de contact simultanément avec le mélange gaz-vapeur qui circule dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 et ledit conduit 31, et avec l'air atmosphérique qui circule à l'intérieur dudit conduit 31 de sorte à favoriser le réchauffement de l'air atmosphérique par le mélange gaz-vapeur, tandis que la section en marguerite 32 peut par exemple être obtenue par hydroformage d'un tube d'acier inoxydable ou non. La figure 1 montre que la sortie de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 comporte un conduit de sortie d'échangeur de régénération 84 dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3, ledit conduit 84 reliant ledit échangeur 30 avec l'entrée d'un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur 62 et/ou ladite turbine motrice de détente 3 et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdits moyens 26 via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation 22 et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation 64 puis ait été insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur 16 via un conduit d'insufflation 24 et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 20 que comporte ledit refroidisseur-condenseur 16, ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudit refroidisseur-condenseur 16 avant que ledit air ne ressorte dudit refroidisseur-condenseur 16 par une bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23 via une bouche de soufflage d'air de refroidissement- condensation 21 que comporte ledit refroidisseur-condenseur 16 et un conduit de soufflage 25 qui relie ladite bouche de soufflage 21 à ladite bouche d'échappement 23. Le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 comprend au moins un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant 17 dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3, et au moins un carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant 19 qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne 17, ledit carter 19 laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne 17 qu'il contient et/ou jouxte tandis que l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit air dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation dudit mélange dans ledit conduit 17.

Comme illustré en figure 5, le conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant 17 présente des ailettes ou section en marguerite 18 qui offrent une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique qui circule dans l'espace compris entre le carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant 19 et ledit conduit 17, et avec le mélange gaz-vapeur qui circule à l'intérieur dudit conduit 17 de sorte à favoriser le réchauffement de l'air atmosphérique par le mélange gaz-vapeur, tandis que la section en marguerite 18 peut par exemple être obtenue par hydroformage d'un tube d'acier inoxydable ou non. En figure 1, on a montré que les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 sont constitués d'un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 entraîné par un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28 ledit compresseur 27 pouvant notamment être de conception similaire à celle des compresseurs de turbo-suralimentation ou comprendre une roue soufflante à aubes ou à pales organisées en hélice. Quel que soit le type dudit compresseur 27, le moteur électrique 28 peut être régulé en puissance et/ou en régime de rotation par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 en fonction du débit d'air atmosphérique qu'il est nécessaire d'insuffler dans le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16. La figure 1 montre que l'eau liquide 45 provient du mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 dont elle est extraite au moyen d'un séparateur-récupérateur des condensats 40 placé sur la ligne d'échappement 54, ledit séparateur-récupérateur 40 récupérant ladite eau 45 ayant préalablement condensé sur les parois internes de ladite ligne 54 pour la stocker dans un bac de récupération des condensats 43, ledit séparateur-récupérateur 40 pouvant notamment forcer ladite eau liquide 45 à s'écouler dans ledit bac 43 par gravité, ou par une centrifugation créée par exemple par une forme en hélice ou par des conduits tangentiels que comporte l'intérieur du séparateur-récupérateur 40 ladite centrifugation engendrant un cyclone qui projette ladite eau 45 sur les parois internes dudit séparateur-récupérateur lesquelles sont reliées audit bac 43 par un ou plusieurs canaux ou orifices, tandis que le mélange gaz-vapeur principalement débarrassé de son eau liquide 45 s'échappe par le centre dudit cyclone en direction de la sortie de ligne d'échappement 55. Le séparateur-récupérateur des condensats 40 comporte en outre un conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats 41 muni d'orifices draineurs des condensats 42 par lesquels l'eau liquide 45 coule par gravité jusqu'au bac de récupération des condensats 43 où ladite eau 45 est temporairement stockée. La figure 6 illustre le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats 41 qui contient une paille de fer ou structure labyrinthique 44 qui retient ou condense de l'eau en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 afin que ladite eau s'écoule via les orifices draineurs des condensats 42 jusqu'au bac de récupération des condensats 43 plutôt que d'être emportée par lesdits gaz jusqu'à la sortie de ligne d'échappement 55. L'eau liquide 45 est alors acheminée depuis le séparateur-récupérateur des condensats 40 jusqu'au canal de régénération-combustion 34 par au moins une pompe à condensats 46 via au moins un conduit de recirculation des condensats 47, ladite pompe 46 pouvant être entrainée par un moteur électrique et être constituée d'une turbine hydraulique, de pistons, d'une membrane, ou de tout autre moyen de pompage connu de l'homme de l'art.

On voit en figure 1 que le conduit de recirculation des condensats 47 peut comporter un réservoir intermédiaire de stockage des condensats 48 pour temporairement stocker l'eau liquide 45 ledit réservoir intermédiaire 48 pouvant par exemple être constitué d'une vessie en matière plastique ne pouvant pas être détruite par l'éventuel gel de l'eau liquide 45 et autorisant si nécessaire l'ajout d'eau liquide par un opérateur. Le bac de récupération des condensats 43 et/ou le conduit de recirculation des condensats 47 comporte(nt) un filtre à condensats 49 qui peut être statique et constitué d'un élément filtrant en toile, en papier, en mousse ou en tout autre matériau connu de l'homme de l'art pour ses propriétés filtrantes et/ou peut être dynamique et opérer une filtration par centrifugation ou électrostatique, ledit filtre 49 retenant notamment les particules que véhicule l'eau liquide 45. Le canal de régénération-combustion 34 montré en figure 1 comporte un injecteur d'eau précombustion anti-NOx 39 placé avant la chambre de combustion continue 35 par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique dans ledit canal 34 ledit injecteur 39 pouvant injecter une eau liquide 45 dans ledit canal 34, ladite eau 45 permettant notamment et dans ce contexte, de réduire la température de la combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35 de sorte à ce que ladite combustion ne produise pas ou peu d'oxydes d'azote.

On voit en figure 1 que le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 comporte une vanne d'admission de turbine de détente 4 pilotée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ladite vanne 4 pouvant obturer ledit conduit 66 et ladite vanne 4 pouvant autoriser ou interdire au mélange gaz-vapeur d'aller du canal de régénération-combustion 34 à la turbine motrice de détente 3. En tout état de cause, la vanne 4 peut être constituée d'un volet, d'un boisseau rotatif, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer un orifice ou un conduit, ladite vanne 4 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique.

La turbine motrice de détente 3 est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente 67 par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre de turbine de détente 5, ladite liaison 5 permettant à ladite turbine 3 d'entraîner en rotation ledit arbre 67, mais non l'inverse, ladite liaison 5 pouvant être à cliquet(s), à bille(s), à rouleau(x) ou de tout autre type connu de l'homme de l'art.

Aussi, la turbine motrice de détente 3 est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente 67 par l'intermédiaire d'un coupleur à engrenage et/ou d'un embrayage, ledit coupleur à engrenage permettant que ladite turbine 3 tourne à une vitesse différente de celle de l'arbre 67 , ledit coupleur pouvant être un train épicycloïdal tandis que l'embrayage peut notamment être piloté par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 au moyen d'un actionneur électromécanique, électro hydraulique ou électropneumatique. On voit en figure 1 que l'arbre de turbine motrice de détente 67 est relié à un générateur électrique de turbine 11 au moyen d'une transmission mécanique de générateur 6, ledit générateur 11 pouvant produire de l'électricité lorsqu'il est entraîné en rotation par ledit arbre 67, ladite électricité étant produite sous la forme d'un courant continu ou alternatif, à haute ou basse tension, tandis que ladite transmission 6 peut être à rapport fixe ou à rapport variable discret ou continu, et peut être hydraulique, électrique, pneumatique, et être possiblement constituée d'une chaîne, d'une courroie, de galets, d'un système d'engrenage, ou de tout type de transmission connu de l'homme de l'art. La transmission mécanique de générateur 6 est constituée d'un train épicycloïdal d'entraînement de générateur 7, ledit train 7 permettant simultanément d'éviter qu'un effort radial soit exercé sur l'arbre de turbine motrice de détente 67 par le couple généré par la turbine motrice de détente 3, et de réaliser un rapport de démultiplication élevé entre ledit arbre 67 et ledit générateur 11, l'arbre de sortie dudit générateur étant solidaire du porte satellites dudit train épicycloïdal 7 tandis que la couronne dudit train 7 est fixe et que le planétaire est solidaire de l'arbre de turbine motrice de détente 67.

On remarque que le générateur électrique de turbine 11 est relié électriquement à un accumulateur électrochimique 10 et/ou à un accumulateur électrostatique 69.

La figure 1 montre que le conduit de soufflage 25 comporte un volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 qui peut forcer tout ou partie de l'air atmosphérique sortant du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 à aller vers le conduit d'admission du turbomoteur 58 via un canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 65 tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement condensation 23 tandis qu'un volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 que comporte ledit conduit d'admission 58 interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 tout en forçant ledit air vers l'entrée du compresseur de turbocompresseur 61 et tout en interdisant à tout ou partie de l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 de rejoindre l'entrée dudit compresseur 61. Selon un mode particulier du turbomoteur suivant l'invention, le canal de régénération-combustion 34 comporte un catalyseur de post-traitement des polluants 53 placé après la chambre de combustion continue 35 par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur dans ledit canal 34, ledit catalyseur 53 parachevant la combustion du carburant opérée dans la chambre de combustion continue 35 de sorte à éviter d'introduire des gaz polluants à l'entrée de la turbine de turbocompresseur 62 et/ou dans le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66.

Selon une variante non représentée, le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 peut comporter un catalyseur de post-traitement des polluants, ledit catalyseur parachevant - comme précédemment - la combustion du carburant préalablement opérée dans la chambre de combustion continue 35 de sorte à éviter d'expulser des gaz polluants en sortie de ligne d'échappement 55. On remarque, particulièrement sur les figures 1, 4 et 5, que le canal de régénération-combustion 34 et/ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 et/ou le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 et/ou l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 est revêtu d'un matériau et/ou structure calorifuge 51 interne et/ou externe qui retient la chaleur de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur circulant à l'intérieur desdits organes 34, 66, 70, 30.

Le matériau et/ou structure calorifuge 51 peut être constitué de laine de roche, d'une double ou de multiples peau(x) métallique(s) ou non et ledit matériau 51 pouvant créer un espace possiblement empli d'un gaz faiblement thermoconducteur voire de vide partiel ou total, ou d'écran(s) thermique(s), ces composants étant possiblement maintenus à distance desdits organes 34, 66, 70, 30 par des plots d'isolation thermique, tandis que ledit matériau et/ou structure 51 peut également revêtir le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 ou tout autre organe du turbomoteur 1 suivant l'invention et être constitué de tout autre matériau et/ou agencement connu de l'homme de l'art et permettant de retenir la chaleur.

La figure 1 illustre que le conduit de sortie d'échangeur de régénération 84 comporte un échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 79 dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 et d'autre part, l'eau liquide 45 avant que cette dernière ne soit injectée dans le canal de régénération-combustion 34, ledit mélange réchauffant ladite eau 45 à l'intérieur dudit échangeur mélange/eau 79.

Le sens de circulation dudit mélange à l'intérieur due l'échangeur 79 peut être inverse à celui de la circulation de ladite eau 45 dans ledit échangeur 79 de sorte à ce que ledit mélange puisse céder à ladite eau 45 le plus de chaleur possible. Le conduit de sortie d'échangeur de régénération 84 comporte un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78 placé en amont de l'échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 79 par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit 84, ledit volet 78 permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 d'orienter tout ou partie dudit mélange soit d'abord vers ledit échangeur mélange/eau 79 puis vers le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 soit directement vers ledit refroidisseur-condenseur 16, ledit volet 78 pouvant être une vanne à une entrée et deux sorties de tout type connu de l'homme de l'art. En outre, le conduit d'admission du turbomoteur 58, comporte un filtre à air d'admission de turbomoteur 59 qui réduit la taille et le nombre des impuretés expulsées dans le canal de régénération-combustion 34 par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61, lesdites impuretés ayant été préalablement aspirées par ledit compresseur 61 en même temps que l'air atmosphérique. De façon analogue, le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation 64, comporte un filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 29 qui réduit la taille et le nombre des impuretés expulsées dans le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16 par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26, lesdites impuretés ayant été préalablement aspirées par lesdits moyens 26 en même temps que l'air atmosphérique.

Les figures 2 et 3 montrent le turbomoteur 1 suivant l'invention qui est installé dans un véhicule automobile 56 de sorte à assurer directement ou indirectement la propulsion dudit véhicule 56, ce dernier possédant un réservoir de carburant 71 et une pompe à carburant 72 qui alimentent en carburant l'injecteur de carburant de combustion continue 36.

Selon un mode particulier de réalisation, le turbomoteur 1 suivant l'invention peut également assurer l'approvisionnement en électricité et/ou en chaleur des accessoires et équipements de sécurité, de confort, de conduite et de gestion dudit véhicule 56, tandis que le véhicule automobile 56 peut comporter des prises extérieures d'entrée de gaz, de fioul ou de tout autre carburant et des prises extérieures de sortie d'électricité et d'air chaud produits par ledit turbomoteur 1 afin que ledit véhicule 56 puisse servir de groupe autonome de production d'électricité et de chaleur pour tout usage domestique et/ou industriel.

En fonction de la configuration choisie pour réaliser le turbomoteur 1 selon l'invention, l'arbre de turbine motrice de détente 67 est relié à au moins une roue 73 que comporte le véhicule automobile 56 par des moyens de transmission mécanique, lesdits moyens pouvant être une boîte de vitesses coopérant ou non avec un embrayage et/ou un train différentiel, ladite boîte étant manuelle ou automatique à rapports discrets ou continûment variables, basée sur au moins un système d'engrenage, ou au moins un galet, une chaîne, une courroie, des moteurs hydrauliques émetteurs-récepteurs, ou tout autre moyen de transmission mécanique connu de l'homme de l'art.

En figures 2 et 3, on a montré que le générateur électrique de turbine 11 alimente en courant électrique au moins un moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 relié à au moins une roue 73 que comporte le véhicule automobile 56 par l'intermédiaire d'une transmission mécanique de moteur-générateur 74. Dans ce contexte et selon cet exemple, la transmission mécanique de moteur-générateur 74 est constituée d'un train épicycloïdal de transmission de moteur-générateur 75.

La figure 1 montre que le conduit de soufflage 25 comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81 dans lequel circule d'une part, l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 et d'autre part, un fluide caloporteur, ledit air réchauffant ledit fluide à l'intérieur dudit échangeur air/eau 81 tandis que le sens de circulation dudit air à l'intérieur dudit échangeur 81 peut être inverse à celui de la circulation dudit fluide dans ledit échangeur 81 de sorte à ce que ledit mélange puisse céder audit fluide le plus de chaleur possible. Aussi, le conduit de soufflage 25 comporte un volet de récupération de chaleur résiduelle 80 placé en amont de l'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81 par rapport au sens d'écoulement de l'air atmosphérique dans ledit conduit 25, ledit volet 80 permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 d'orienter tout ou partie dudit air soit d'abord vers ledit échangeur air/eau 81 puis vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23 soit directement vers ladite bouche 23, ledit volet 80 pouvant être une vanne à une entrée et deux sorties de tout type connu de l'homme de l'art. En figures 1, 2 et 3, on a montré que l'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81 est relié par au moins un conduit de fluide de chauffage 85 à un radiateur de chauffage 83, le fluide caloporteur circulant dans ledit conduit 85 de sorte à transporter de la chaleur depuis ledit échangeur 81 jusqu'audit radiateur 83, ce dernier permettant par exemple de chauffer l'habitacle des passagers d'un véhicule automobile 56.

Les figures 1, 2 et 3 illustrent également qu'au moins les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 et au moins le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 et le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28 dont lesdits moyens sont constitués et/ou le filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement- condensation 29 sont communément logés dans un boîtier d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 50 tandis que des connecteurs 86 sortent dudit boîtier 50 qui permettent de brancher au moins le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation 64 et/ou le conduit d'insufflation 24.

Ainsi, ledit boîtier d'insufflation 50 constitue un sous-ensemble autonome pouvant être produit - par exemple - par un équipementier automobile. Selon une configuration particulière du turbomoteur 1 suivant l'invention, la chambre de combustion continue 35 est un échangeur de chaleur relié directement ou indirectement à une source de chaleur ledit échangeur chauffant l'air atmosphérique après que ce dernier ait été expulsé dans le canal de régénération-combustion 34 par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61. La source de chaleur est constituée d'un condenseur que comporte une pompe à chaleur qui extrait de la chaleur d'un environnement, ladite pompe à chaleur extrayant ladite chaleur de l'air ambiant, d'un cours d'eau ou d'un sol et étant connue en soi de l'homme de l'art, étant communément utilisée dans diverses installations de chauffage domestique ou industrielles.

La pompe à chaleur est entraînée en rotation par l'arbre de turbine motrice de détente 67 directement ou indirectement au moyen de tout dispositif de transmission mécanique, électrique, hydraulique ou pneumatique, variable ou non et de manière générale, connu de l'homme de l'art.

L'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur. L'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation 22 par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur. FONCTIONNEMENT DE L'INVENTION: A partir de la description qui précède, on comprend - en relation avec les figures 1 à 6 - le fonctionnement du turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération 1 selon la présente invention qui, selon un mode particulier de réalisation, est le suivant : Le turbomoteur 1 selon l'invention étant monté sur un véhicule automobile 56 (figures 2 et 3) de sorte à assurer la propulsion dudit véhicule et ledit turbomoteur 1 étant à l'arrêt, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ferme les vannes d'admission de turbine de détente 4 et oriente simultanément le volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et le volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 de sorte que le premier volet 8 dirige l'air atmosphérique provenant du compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 vers le conduit d'admission du turbomoteur 58 via le canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 65 tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23, tandis que le deuxième volet 9 interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60, forçant ledit air à se diriger vers le compresseur de turbocompresseur 61. Ensuite, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ordonne l'alimentation en courant électrique du moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28 lequel met en rotation le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 tandis que ledit courant est fourni par l'accumulateur électrochimique 10 et/ou l'accumulateur électrostatique 69. Ainsi entraîné, ledit compresseur 27 tel que représenté en figure 1 aspire de l'air atmosphérique à température ambiante respectivement via la bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation 22, le conduit d'admission d'air de refroidissement-régénération 64 et le filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 29 puis comprime ledit air dans le carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant 19 via le conduit d'insufflation 24 et la bouche d'insufflation d'air de refroidissement-régénération 20 de sorte que ledit air remonte à l'intérieur dudit carter 19 pour en ressortir par la bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation 21 et qu'il arrive jusqu'au compresseur de turbocompresseur 61 via ladite bouche de soufflage 21, le conduit de soufflage 25, le canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 65 et le conduit d'admission du turbomoteur 58. Ensuite, ledit air traverse le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 de sorte à déboucher dans le canal de régénération-combustion 34 puis dans la chambre de combustion continue 35 que comporte ledit canal 34, après avoir traversé l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 que comporte également ledit canal 34 par l'intérieur du conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant 31 que comporte ledit échangeur 30. Le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ordonne alors l'injection de carburant dans la chambre de combustion continue 35 par l'injecteur de carburant de combustion continue 36 ledit carburant provenant du réservoir de carburant 71 et étant acheminé jusqu'audit injecteur 36 par la pompe à carburant 72, tandis que ledit calculateur 57 ordonne également la formation d'une ou plusieurs étincelles entre les électrodes de la bougie d'allumage 63 par application d'un courant à haute tension aux bornes de ladite bougie 63. Le mélange air/carburant formé dans la chambre de combustion continue 36 est ainsi mis à feu par l'allumage par étincelles tandis que l'émission de chaleur qui en résulte provoque l'augmentation de la pression des gaz contenus dans ladite chambre 35. La turbine de turbocompresseur 62 représentée en figure 1 commence alors à détendre les gaz chauds sortant de la chambre de combustion continue 35 de sorte à entraîner en rotation le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 ce qui en retour augmente le débit massique d'air frais admis dans ladite chambre 35 et ceci, jusqu'à ce que la pression régnant dans ladite chambre ait atteinte une valeur suffisante.

On remarque que le catalyseur de post-traitement des polluants 53 étant placé immédiatement après le chambre de combustion continue 35, celui-ci trouve rapidement sa température opérationnelle de sorte à parachever en un délai court la combustion du carburant, cette dernière devenant alors quasi complète. La température de combustion opérée à l'intérieur du turbomoteur 1 restant en deçà du seuil de production des oxydes d'azote, ledit catalyseur 53 est un catalyseur d'oxydation destiné à ne post-traiter que les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde d'azote, à l'exclusion des oxydes d'azote. Ainsi, le cycle thermodynamique du turbomoteur 1 suivant l'invention fait intervenir l'intégralité de l'énergie calorifique du carburant car ledit catalyseur 53 est positionné avant que ne s'opère la détente des gaz mis sous pression notamment par la combustion. Ladite combustion étant continue et opérée à température suffisante, on note que ladite combustion produit peu de suies, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un filtre à particules sur la ligne d'échappement 54 du turbomoteur 1.

Comme exposé précédemment, la turbine de turbocompresseur 62 a commencé à détendre les gaz chauds qui sortent de la chambre de combustion continue 35. De ce fait, le calculateur EMS 57 peut simultanément ordonner l'ouverture de la vanne d'admission de turbine de détente 4 de la plus petite turbine motrice de détente 3 et l'injection d'eau liquide 45 dans la chambre de vaporisation d'eau 37 au moyen de la pompe à condensats 46 et de l'injecteur d'eau postcombustion 38, ladite eau provenant du bac de récupération des condensats 43 particulièrement visible en figure 6, ayant été préalablement stockée dans le réservoir intermédiaire de stockage des condensats 48, et ayant été acheminée depuis ledit bac 43 jusqu'audit injecteur 38 notamment par le conduit de recirculation des condensats 47.

La vaporisation immédiate de l'eau liquide 45 a pour effet de refroidir les gaz chauds expulsés de la chambre de combustion continue 35 de sorte que la température desdits gaz soit compatible avec la limite de résistance thermomécanique de la turbine motrice de détente 3, de son conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 et de sa vanne d'admission de turbine de détente 4. En outre, ladite vaporisation de l'eau liquide 45 a pour effet de produire un volume important de vapeur d'eau surchauffée qui se mélange aux gaz produits par la combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35. Le débit de mélange gaz-vapeur ainsi produit est significativement supérieur au débit volumique d'air atmosphérique admis par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 minoré du débit volumique de mélange gaz-vapeur passant au travers de la turbine de turbocompresseur 62. Ce débit volumique différentiel peut être détendu par la turbine motrice de détente 3 de sorte à produire du travail mécanique sur l'arbre de turbine motrice de détente 67, ce dernier étant relié mécaniquement au générateur électrique de turbine 11 par l'intermédiaire de la transmission mécanique de générateur 6 constituée du train épicycloïdal d'entraînement de moteur-générateur 7. Ainsi entraîné en rotation, le générateur électrique de turbine 11 produit de l'électricité qui est soit directement utilisée pour alimenter le moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 de sorte que ce dernier propulse le véhicule automobile 56 (figures 2 et 3), soit stockée dans l'accumulateur électrochimique 10 et/ou l'accumulateur électrostatique 69, soit dans les deux en même temps. On note que l'électricité produite par ledit générateur 11 peut également servir à alimenter le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28, ainsi que les accessoires et équipements de sécurité, de confort, de conduite et de gestion du véhicule automobile 56. On remarque que l'électricité stockée dans l'accumulateur électrochimique 10 est préférentiellement utilisée pour assurer le fonctionnement en mode tout-électrique du véhicule automobile 56 lors de son déplacement sur des distances de quelques mètres - par exemple lors de congestions du trafic - tandis que l'accumulateur électrostatique 69 est préférentiellement utilisé lors du freinage dudit véhicule 56 pour stocker de l'électricité produite par le moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 qui fonctionne en mode générateur lors dudit freinage de sorte à récupérer la part la plus importante possible de l'énergie cinétique dudit véhicule 56, ladite électricité étant ensuite réutilisée pour accélérer ledit véhicule 56 lors de sa remise à la vitesse de roulage recherchée. On remarque également que le lissage du besoin en consommation ou en stockage d'électricité du véhicule automobile 56 est opéré préférentiellement via l'accumulateur électrochimique 10 s'agissant de puissances faibles sur des durées longues, tandis que ledit lissage s'opère préférentiellement via l'accumulateur électrostatique 69 s'agissant de puissances élevées sur des durées courtes. Le turbomoteur 1 étant suffisamment chaud, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 oriente simultanément le volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et le volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 de sorte que le premier volet 8 dirige l'air atmosphérique en provenance du compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23 tout en lui interdisant l'accès au conduit d'admission du turbomoteur 58 via le canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 65, tandis que le deuxième volet 9 met en relation la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 avec le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 via le filtre à air d'admission de turbomoteur 59 tout en obturant le canal d'air de dérivation 65, de sorte à permettre audit compresseur 61 d'aspirer de l'air atmosphérique via ladite bouche 60. Après avoir été détendu par la turbine motrice de détente 3, le mélange gaz-vapeur a perdu une part de sa chaleur et est expulsé par ladite turbine 3 via le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70, puis il est introduit dans l'espace laissé entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 et le conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant 31 qu'enveloppe ledit carter 33 (figure 4).

Simultanément, le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 continue à faire circuler de l'air atmosphérique à l'intérieur du conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant 31, le sens de la circulation dudit air dans ledit conduit 31 étant inverse à celui de la circulation du mélange gaz-vapeur introduit dans l'espace laissé entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 et ledit conduit 31. En conséquence, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 se réchauffe progressivement au contact du conduit interne de refroidisseur- condenseur à contre-courant 17 dans lequel il circule, le mélange gaz-vapeur lui cédant progressivement une grande partie de sa chaleur en circulant en sens inverse entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 et ledit conduit interne 31. Selon cet exemple de réalisation, ledit conduit 31 présente une section en marguerite 32 (figure 4) qui offre une large surface de contact simultanément avec ledit air atmosphérique et avec ledit mélange gaz-vapeur de sorte à mieux réchauffer ledit air et à mieux refroidir ledit mélange, au point que lorsque ledit air atteint la chambre de combustion continue 35 sa température est approximativement équivalente à celle dudit mélange lorsque ce dernier vient d'être expulsé par la turbine motrice de détente 3 tandis que lorsque ledit mélange ressort de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30, sa température est approximativement équivalente à celle qu'a l'air atmosphérique immédiatement après que ce dernier ait été expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61.

Au sortir de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30, ledit mélange gaz-vapeur est introduit à l'intérieur du conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant 17 (figure 5) via le conduit de sortie d'échangeur de régénération 84. Simultanément, le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 continue à faire circuler de l'air atmosphérique dans le carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant 19 et plus précisément, entre ledit carter 19 et ledit conduit 17 qu'enveloppe ledit carter, le sens de la circulation dudit air dans ledit carter 19 étant inverse à celui de la circulation du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit 17. Ainsi, le mélange gaz-vapeur cède progressivement sa chaleur audit air, de sorte que lorsque ledit mélange ressort du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16, sa température est sensiblement égale à celle de l'air ambiant. De même, l'air atmosphérique sortant dudit refroidisseur-condenseur 16 par la bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation 21 possède une température sensiblement égale à celle dudit mélange juste avant son entrée dans ledit refroidisseur-condenseur 16.

Comme exposé précédemment, le mélange gaz-vapeur initialement expulsé du conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 sort du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16 à une température proche de celle de l'air atmosphérique ambiant. La chute significative de température subie par ledit mélange entre le moment où il est entré dans le conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant 17 et le moment où il est sorti dudit conduit 17 implique qu'une majeure partie de la vapeur d'eau que contient ledit mélange se condense sur les parois intérieures dudit conduit interne 17. L'eau liquide 45 qui résulte de cette condensation ruisselle le long dudit conduit interne 17 puis rejoint le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats 41 (figure 6) que comporte le séparateur-récupérateur des condensats 40 placé sur la même ligne d'échappement 54 que ledit conduit interne 17, ladite eau liquide 45 étant aidée en cela par le flux continu de mélange gaz-vapeur expulsé par le turbomoteur 1 selon l'invention. L'eau liquide 45 ainsi formée s'écoule alors par gravité via les orifices draineurs des condensats 42 (figure 6) jusqu'au bac de récupération des condensats 43 pour y être temporairement stockée, aidée en cela par la paille de fer ou structure labyrinthique 44 que comporte le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats 41, ladite paille 44 retenant ou condensant de l'eau restant encore en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par le turbomoteur 1, de sorte que ladite eau ne soit pas emportée par ledit mélange jusqu'à la sortie de ligne d'échappement 55 mais bien stockée dans le bac de récupération des condensats 43. On note que outre retenir les gouttelettes d'eau liquide résiduelles contenues dans le mélange gaz-vapeur, la paille de fer ou structure labyrinthique 44 capte également en grande partie les éventuelles particules de suie résiduelles que peut véhiculer ledit mélange, en agglutinant lesdites particules autour des fibres ou surfaces métalliques humides de la paille de fer ou structure labyrinthique 44 lesdites suies étant ensuite emportées par l'eau liquide qui ruissèle par gravité et retourne jusqu'au bac de récupération des condensats 43. Par la suite, lesdites particules sont - selon cet exemple particulier de réalisation du turbomoteur 1 suivant l'invention - retenues par le filtre à condensats 49 de sorte à pouvoir être éliminées lors du remplacement dudit filtre 49 opéré à l'occasion de la maintenance dudit turbomoteur 1.

Lorsque le véhicule automobile 56 (figures 2 et 3) a besoin de plus de puissance pour se mouvoir, selon l'exemple particulier de réalisation choisi ici pour illustrer le fonctionnement du turbomoteur 1 selon l'invention, la plus petite turbine motrice de détente 3 utilisée jusque là par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 pour entraîner le générateur électrique de turbine 11 peut être remplacée par ledit calculateur 57 par une turbine motrice de détente 3 de taille moyenne ou par une turbine motrice de détente 3 de grande taille (figure 1). Pour cela, ledit calculateur 57 peut fermer la vanne d'admission de turbine de détente 4 de la turbine motrice de détente 3 ne devant plus être utilisée, puis ouvrir la vanne 4 correspondante à la turbine 3 devant être utilisée, de sorte que le mélange gaz-vapeur sous pression sortant de la chambre de vaporisation d'eau 37 soit détendu au travers de ladite turbine 3 devant être utilisée. On remarque que les turbines motrices de détente 3 inutilisées tournent alors librement autour de l'arbre de turbine motrice de détente 67 sur lequel elles sont montées, sans être entraînée par ledit arbre 67 du fait de la liaison roue-libre de turbine de détente 5 qui relie lesdites turbines 3 audit arbre 67. La puissance de la turbine motrice de détente 3 étant supérieure, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ordonne l'injection de plus de carburant dans la chambre de combustion continue 35 au moyen de l'injecteur de carburant de combustion continue 36 notamment en adaptant en conséquence le débit de carburant pompé par la pompe à carburant 72, tout en augmentant si nécessaire le débit massique d'air atmosphérique introduit par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 dans la chambre de combustion continue 35 en modifiant la puissance de la turbine de turbocompresseur 62 via ses aubes à géométrie variable 76. On note que selon un mode particulier d'utilisation du turbomoteur 1 selon l'invention, plusieurs turbines motrice de détente 3 peuvent être utilisées simultanément pour additionner leur puissance, ceci étant obtenu en ouvrant simultanément les vannes d'admission de turbine de détente 4 correspondantes auxdites turbines 3.

Comme on peut le déduire de la figure 1, en phase de démarrage du turbomoteur 1 selon l'invention, la quasi intégralité de l'énergie libérée par la combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35 sert à réchauffer le turbomoteur 1, la chaleur récupérée par le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16 étant réintroduite à l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 de sorte que ladite chaleur n'est pas dissipée dans l'atmosphère. Combiné avec la faible inertie thermique dudit turbomoteur 1, ceci permet la rapide montée en température de ce dernier. Le turbomoteur 1 étant chaud et les volets d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 n'étant plus en position de démarrage mais en position de fonctionnement dudit turbomoteur 1, la chaleur résiduelle de l'air expulsé de la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23 est utilisable pour réchauffer l'habitacle du véhicule automobile 56 via l'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81. Ceci est obtenu en forçant l'air atmosphérique sortant du conduit de soufflage 25 à passer dans ledit échangeur 81 au moyen du volet de récupération de chaleur résiduelle 80 avant de libérer ledit air dans l'atmosphère via la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23. En ce cas, ledit air cède sa chaleur à l'eau qui circule dans ledit échangeur 81, ladite eau servant ensuite à chauffer l'habitacle dudit véhicule 56 au moyen d'un radiateur de chauffage 83. On remarque également qu'en figure 1, on a représenté l'échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 79 qui permet de réchauffer l'eau liquide 45 à une température juste inférieure à sa température de vaporisation avant son injection sous forme liquide dans la chambre de vaporisation d'eau 37 par l'injecteur d'eau postcombustion 38, de sorte que ladite eau produise les effets recherchés précédemment décrits tout en récupérant une partie de la chaleur restante dans le mélange gaz-vapeur expulsé de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30.

Une autre possibilité est que ledit échangeur 79 vaporise ladite eau liquide 45 avant de l'injecter dans ladite chambre 37, de sorte à mieux valoriser la chaleur restante dans le mélange gaz-vapeur expulsé dudit échangeur de régénération 30. Le réglage de la température et de l'état de l'eau liquide 45 injectée dans la chambre de vaporisation d'eau 37 par l'injecteur d'eau postcombustion 38 est notamment obtenu au moyen du volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78 qui permet de dériver tout ou partie du débit de mélange gaz-vapeur expulsé de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 vers l'échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 79 avant que ledit mélange ne poursuive son chemin vers la sortie de ligne d'échappement 55 via le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16 et le séparateur-récupérateur des condensats 40. Pour optimiser le rendement du turbomoteur 1 en fonction de la puissance demandée par le véhicule automobile 56, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut agir sur plusieurs paramètres parmi lesquels la turbine motrice de détente 3 utilisée, le débit massique et la pression de l'air atmosphérique introduit par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 dans la chambre de combustion continue 35 ledit débit étant notamment réglé par les aubes à géométrie variable 76 que comporte la turbine de turbocompresseur 62, le débit de carburant injecté dans la chambre de combustion continue 35 par l'injecteur de carburant de combustion continue 36, le débit d'eau liquide 45 injectée dans la chambre de vaporisation d'eau 37 par l'injecteur d'eau postcombustion 38, la température ou l'état liquide ou vapeur de l'eau injectée par l'injecteur d'eau postcombustion 38 ladite température ou ledit état étant réglés par le volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78, le débit d'air introduit dans le carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant 19 par le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 ledit débit étant réglé en puissance par ledit calculateur 57 via l'alimentation en électricité du moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28, ou encore le stockage ou le déstockage d'électricité dans l'accumulateur électrochimique 10 et/ou l'accumulateur électrostatique 69 notamment via une unité de puissance électrique et/ou électronique 82.

On note également que pour optimiser le rendement du turbomoteur 1 selon l'invention, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut régler la quantité d'air atmosphérique à température ambiante introduite dans le conduit d'admission du turbomoteur 58 après avoir été aspiré dans l'atmosphère via la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60, par rapport à celle introduite dans ledit conduit 58 d'air atmosphérique chaud après avoir été expulsé par la bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation 21 lesdites quantités étant réglées par ledit calculateur 57 au moyen du volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et du volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9. Vu le caractère silencieux du turbomoteur 1 suivant l'invention par rapport à un moteur thermique à combustion interne alternatif, il est également possible - sans dommage pour le confort des passagers du véhicule automobile 56 - de faire fonctionner ledit turbomoteur 1 en alternant des séquences de fonctionnement à forte puissance de quelques secondes avec d'autres à très faibles puissance en stockant-déstockant à même fréquence de l'énergie dans l'accumulateur électrostatique 69 de sorte à faire fonctionner les différentes turbines motrices de détente 3 et/ou compresseur(s) au plus proche de leur meilleur rendement et à réduire la quantité de carburant transformé par lesdites turbines 3 à faible niveau de puissance, là où elles sont potentiellement moins efficaces au plan énergétique.

On note aussi que le turbomoteur 1 peut comporter plusieurs turbocompresseurs 2 et qu'à ce titre, il peut optimiser simultanément le choix du ou des turbocompresseur(s) 2 et de la ou des turbine(s) motrice(s) de détente 3.

Le cas échéant, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut également agir sur la transmission mécanique de générateur 6 si cette dernière est variable de sorte à optimiser le régime de rotation du générateur électrique de turbine 11 sur un critère de meilleur rendement dudit générateur 11, ou encore, il peut agir sur la transmission mécanique de moteur-générateur 74 si cette dernière est variable de sorte à optimiser le régime de rotation du moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 sur un critère de meilleur rendement dudit moteur-générateur 68.

De manière générale, la bonne gestion des fonctions électriques reliées directement ou indirectement au turbomoteur 1 selon l'invention peuvent bénéficier des savoir-faire et connaissances générales de l'homme de l'art relatifs à l'optimisation énergétique des systèmes électriques de moyenne et de forte puissance.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.

Claims (43)

1. REVENDICATIONS1. Turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et régénération (1) caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un turbocompresseur (2) coopérant avec au moins un canal de régénération-combustion (34) qui relie directement ou indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur (61) que comporte ledit turbocompresseur (2) avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur (62) que comporte ledit turbocompresseur (2), ledit compresseur (61) expulsant un air atmosphérique dans ledit canal (34) après l'avoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) et via un conduit d'admission du turbomoteur (58), tandis que ledit canal (34) comprend au moins une chambre de combustion continue (35) interne ou externe audit canal (34) dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injecteur de carburant de combustion continue (36) ; - au moins une turbine motrice de détente (3) montée sur un arbre de turbine motrice de détente (67), l'entrée de ladite turbine (3) étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération-combustion (34) par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (66) ; - au moins un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération (30) faisant partie du canal de régénération-combustion (34) et dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) la sortie desdites turbines étant reliée audit échangeur (30) par un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) et d'autre part, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur (61) ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudit échangeur (30) avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement (55) via une ligne d'échappement (54) ; - Au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57).
2. 2. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de régénération-combustion (34) comprend au moins une chambre de vaporisation d'eau (37) interne audit canal (34) dans laquelle une eau liquide (45) peut être injectée par un injecteur d'eau postcombustion (38) de sorte à réaliser un mélange gaz-vapeur.
3. 3. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine de turbocompresseur (62) comporte des aubes à géométrie variable (76) qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine (62) lors du fonctionnement du turbomoteur (1).
4. 4. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine motrice de détente (3) comporte des aubes à géométrie variable (77) qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine (3) lors du fonctionnement du turbomoteur (1).
5. 5. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération (30) comprend au moins un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant (31) dans lequel circule l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur (61), et au moins un carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant (33) qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne (31), ledit carter (33) laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne (31) qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation dudit air dans ledit conduit (31).
6. 6. Turbomoteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant (31) présente des ailettes ou section en marguerite (32) qui offrent une large surface de contact simultanément avec le mélange gaz-vapeur qui circule dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant (33) et ledit conduit (31), et avec l'air atmosphérique qui circule à l'intérieur dudit conduit (31).
7. 7. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération (30) comporte un conduit de sortie d'échangeur de régénération (84) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3), ledit conduit (84) reliant ledit échangeur (30) avec l'entrée d'un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant (16) dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur (62) et/ou ladite turbine motrice de détente (3) et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdits moyens (26) via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation (22) et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation (64) puis ait été insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur (16) via un conduit d'insufflation (24) et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (20) que comporte ledit refroidisseur-condenseur (16), ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudit refroidisseur-condenseur (16) avant que ledit air ne ressorte dudit refroidisseur-condenseur (16) par une bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation (23) via une bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation (21) que comporte ledit refroidisseur-condenseur (16) et un conduit de soufflage (25) qui relie ladite bouche de soufflage (21) à ladite bouche d'échappement (23).
8. 8. Turbomoteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant (16) comprend au moins un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant (17) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3), et au moins un carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant (19) qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne (17), ledit carter (19) laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne (17) qu'il contient et/ou jouxte tandis que l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit air dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation dudit mélange dans ledit conduit (17).
9. 9. Turbomoteur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant (17) présente des ailettes ou section en marguerite (18) qui offrent une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique qui circule dans l'espace compris entre le carter externe de refroidisseur-condenseur à contre-courant (19) et ledit conduit (17), et avec le mélange gaz-vapeur qui circule à l'intérieur dudit conduit (17).
10. 10. Turbomoteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) sont constitués d'un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation (27) entraîné par un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation (28).
11. 11.Turbomoteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'eau liquide (45) provient du mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) dont elle est extraite au moyen d'un séparateur-récupérateur des condensats (40) placé sur la ligne d'échappement (54), ledit séparateur-récupérateur (40) récupérant ladite eau (45) ayant préalablement condensé sur les parois internes de ladite ligne (54) pour la stocker dans un bac de récupération des condensats (43).
12. 12.Turbomoteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le séparateur-récupérateur des condensats (40) comporte un conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats (41) muni d'orifices draineurs des condensats (42) par lesquels l'eau liquide (45) coule par gravité jusqu'au bac de récupération des condensats (43) où ladite eau (45) est temporairement stockée.
13. 13. Turbomoteur suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats (41) contient une paille de fer ou structure labyrinthique (44) qui retient ou condense de l'eau en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) afin que ladite eau s'écoule via les orifices draineurs des condensats (42) jusqu'au bac de récupération des condensats (43) plutôt que d'être emportée par lesdits gaz jusqu'à la sortie de ligne d'échappement (55).
14. 14.Turbomoteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'eau liquide (45) est acheminée depuis le séparateur-récupérateur des condensats (40) jusqu'au canal de régénération-combustion (34) par au moins une pompe à condensats (46) via au moins un conduit de recirculation des condensats (47).
15. 15. Turbomoteur suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le conduit de recirculation des condensats (47) peut comporter un réservoir intermédiaire de stockage des condensats (48) pour temporairement stocker l'eau liquide (45).
16. 16. Turbomoteur suivant les revendications 11 et 14, caractérisé en ce que le bac de récupération des condensats (43) et/ou le conduit de recirculation des condensats (47) comporte(nt) un filtre à condensats (49).
17. 17. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de régénération-combustion (34) comporte un injecteur d'eau précombustion anti-NOx (39) placé avant la chambre de combustion continue (35) par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique dans ledit canal (34) ledit injecteur (39) pouvant injecter une eau liquide (45) dans ledit canal (34).
18. 18. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (66) comporte une vanne d'admission de turbine de détente (4) pilotée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57) ladite vanne (4) pouvant obturer ledit conduit (66).
19. 19. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine motrice de détente (3) est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente (67) par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre de turbine de détente (5), ladite liaison (5) permettant à ladite turbine (3) d'entraîner en rotation ledit arbre (67), mais non l'inverse.
20. 20. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine motrice de détente (3) est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente (67) par l'intermédiaire d'un coupleur à engrenage et/ou d'un embrayage.
21. 21. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de turbine motrice de détente (67) est relié à un générateur électrique de turbine (11) au moyen d'une transmission mécanique de générateur (6), ledit générateur (11) pouvant produire de l'électricité lorsqu'il est entraîné en rotation par ledit arbre (67).
22. 22.Turbomoteur suivant la revendication 21, caractérisé en ce que la transmission mécanique de générateur (6) est constituée d'un train épicycloïdal d'entraînement de générateur (7).
23. 23. Turbomoteur suivant la revendication 21, caractérisé en ce que le générateur électrique de turbine (11) est relié électriquement à un accumulateur électrochimique (10) et/ou à un accumulateur électrostatique (69).
24. 24. Turbomoteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit de soufflage (25) comporte un volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur (8) qui peut forcer tout ou partie de l'air atmosphérique sortant du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant (16) à aller vers le conduit d'admission du turbomoteur (58) via un canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur (65) tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement condensation (23) tandis qu'un volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur (9) que comporte ledit conduit d'admission (58) interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) tout en forçant ledit air vers l'entrée du compresseur de turbocompresseur (61) et tout en interdisant à tout ou partie de l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) de rejoindre l'entrée dudit compresseur (61).
25. 25. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de régénération-combustion (34) comporte un catalyseur de post-traitement des polluants (53) placé après la chambre de combustion continue (35) par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur dans ledit canal (34).
26. 26. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) comporte un catalyseur de post-traitement des polluants.
27. 27. Turbomoteur suivant les revendications 1, caractérisé en ce que le canal de régénération-combustion (34) et/ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (66) et/ou le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) et/ou l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération (30) est revêtu d'un matériau et/ou structure calorifuge (51) interne et/ou externe qui retient la chaleur de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur circulant à l'intérieur desdits organes (34, 66, 70, 30).
28. 28.Turbomoteur suivant les revendications 2 et 7, caractérisé en ce que le conduit de sortie d'échangeur de régénération (84) comporte un échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide (79) dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) et d'autre part, l'eau liquide (45) avant que cette dernière ne soit injectée dans le canal de régénération-combustion (34), ledit mélange réchauffant ladite eau (45) à l'intérieur dudit échangeur mélange/eau (79).
29. 29. Turbomoteur suivant les revendications 7 et 28, caractérisé en ce que le conduit de sortie d'échangeur de régénération (84) comporte un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide (78) placé en amont de l'échangeur mélange/eau de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide (79) par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit (84), ledit volet (78) permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57) d'orienter tout ou partie dudit mélange soit d'abord vers ledit échangeur mélange/eau (79) puis vers le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant (16) soit directement vers ledit refroidisseur-condenseur (16).
30. 30. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission du turbomoteur (58), comporte un filtre à air d'admission de turbomoteur (59).
31. 31. Turbomoteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation (64), comporte un filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (29).
32. 32. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est installé dans un véhicule automobile (56) de sorte à assurer directement ou indirectement la propulsion dudit véhicule (56), ce dernier possédant un réservoir de carburant (71) et une pompe à carburant (72) qui alimentent en carburant l'injecteur de carburant de combustion continue (36).
33. 33. Turbomoteur suivant les revendications 1 et 32, caractérisé en ce que l'arbre de turbine motrice de détente (67) est relié à au moins une roue (73) que comporte le véhicule automobile (56) par des moyens de transmission mécanique.
34. 34. Turbomoteur suivant les revendications 22 et 32, caractérisé en ce que le générateur électrique de turbine (11) alimente en courant électrique au moins un moteur-générateur électrique de propulsion-régénération (68) relié à au moins une roue (73) que comporte le véhicule automobile (56) par l'intermédiaire d'une transmission mécanique de moteur-générateur (74).
35. 35. Turbomoteur suivant la revendication 34, caractérisé en ce que la transmission mécanique de moteur-générateur (74) est constituée d'un train épicycloïdal de transmission de moteur-générateur (75).
36. 36. Turbomoteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit de soufflage (25) comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle (81) dans lequel circule d'une part, l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) et d'autre part, un fluide caloporteur, ledit air réchauffant ledit fluide à l'intérieur dudit échangeur air/eau (81).
37. 37. Turbomoteur suivant la revendication 36, caractérisé en ce que le conduit de soufflage (25) comporte un volet de récupération de chaleur résiduelle (80) placé en am ont de l'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle (81) par rapport au sens d'écoulement de l'air atmosphérique dans ledit conduit (25), ledit volet (80) permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57) d'orienter tout ou partie dudit air soit d'abord vers ledit échangeur air/eau (81) puis vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation (23) soit directement vers ladite bouche (23).
38. 38. Turbomoteur suivant la revendication 36, caractérisé en ce que l'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle (81) est relié par au moins un conduit de fluide de chauffage (85) à un radiateur de chauffage (83), le fluide caloporteur circulant dans ledit conduit (85).
39. 39. Système d'échappement multifonctionnel suivant les revendications 7, 10 et 31 caractérisé en ce qu'au moins les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) et au moins le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation (27) et le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation (28) dont lesdits moyens sont constitués et/ou le filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (29) sont communément logés dans un boîtier d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (50) tandis que des connecteurs (86) sortent dudit boîtier (50) qui permettent de brancher au moins le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation (64) et/ou le conduit d'insufflation (24).
40. 40. Turbomoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de combustion continue (35) est un échangeur de chaleur relié directement ou indirectement à une source de chaleur.
41. 41. Turbomoteur suivant la revendication 40, caractérisé en ce que la source de chaleur est constituée d'un condenseur que comporte une pompe à chaleur qui extrait de la chaleur d'un environnement.
42. 42. Turbomoteur suivant les revendications 1 et 41, caractérisé en ce que l'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) par le compresseur centrifuge de turbocompresseur (61) est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur.
43. 43. Turbomoteur suivant les revendications 1, 7 et 41, caractérisé en ce que l'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation (22) par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur.35