FR3003900A1 - TURBO-PRESSURE AIR-SUPPRESSING DEVICE WITH AIR-STRIPPING AND REGENERATION - Google Patents

TURBO-PRESSURE AIR-SUPPRESSING DEVICE WITH AIR-STRIPPING AND REGENERATION Download PDF

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Abstract

Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération (1) pour moteur thermique à combustion interne alternatif (2), comprend un échangeur de régénération (31) dans lequel circulent des gaz d'echappement expulsés par ledit moteur (2), ces derniers cédant leur chaleur à d'autres gaz expulsés par un compresseur centrifuge de puissance (21) avant que ces derniers soient détendus par une turbine de puissance (27) qui entraîne en rotation ledit compresseur (21), puis soient refroidis dans l'echangeur de régénération (31) en cédant leur chaleur aux dits gaz expulsés par ledit compresseur (21).The turbocharger supercharger with air withdrawal and regeneration (1) for a reciprocating internal combustion engine (2) comprises a regeneration exchanger (31) in which exhaust gases expelled by said engine (2) flow. , the latter yielding their heat to other gases expelled by a centrifugal power compressor (21) before they are expanded by a power turbine (27) which rotates said compressor (21), then cooled in the regeneration exchanger (31) by yielding their heat to said gases expelled by said compressor (21).

Description

DISPOSITIF DE SURALIMENTATION PAR TURBOCOMPRESSEUR A SOUTIRAGE D'AIR ET REGENERATION La présente invention a pour objet un dispositif de suralimentation par urbocompresseur à soutirage d'air et régénération pour moteur thermique à combustion interne alternatif. La suralimentation par turbocompresseur et/ou compresseur volumétrique est une stratégie-clé qui permet - dans certaines conditions d'utilisation - de rédui::. la consommation de carburant des moteurs à combustion interne alternatifs assurant la propulsior des véhicules automobiles. Notamment, ladite suralimentation permet de réduire la cylindrée desdits moteurs à iso performance, de sorte à en réduire les pertes par pompage et les pertes thermiques, parfois les pertes par frottement. Cette réduction de cylindrée est communément désignée sous le terme anglo-saxon « downsizing ». On remarque que le « downsizing » par la suralimentation est appliqué quasi systématiquement aux moteurs Diesel automobiles, mais de façon plus marginale aux moteurs à allumage commandé communément appelés « moteurs à essence ». Ceci s'explique notamment par le fait que réduire la cylindrée des moteurs à essence augmente la charge de ces derniers, ce qui favorise l'auto-inflammation spontanée du mélange gazeux introduit dans le ou leurs cylindre(s). Ladite auto. k dlammatiou est indésirable car elle produit du cliquetis qui peut conduire à l'endommagement voire à la destruction desdits moteurs à essence. Dans le cas des moteurs Diesel, ladite auto-inflammation est au contraire souhaitée. Le cliquetis réduit l'intérêt d'appliquer le « downsizing » aux moteurs à essence automobiles. En effet, pour l'éviter, I faut fixer le rapport volumétrique desdits 0 moteurs à une valeur relativement faible. De plus, il est nécessaire de retarder leur point d'allumage lorsqu'ils fonctionnent sous forte charge. Ces deux facteurs dégradent le rendement des moteurs à essence « downsizés » à la fois lorsqu'ils sont utilisés à faibles charges du fait de leur rapport volumétrique faible, et lorsqu'ils sont utilisés à fortes charges particulièrement sous forte suralimentation, toujours du fait de leur rapport volumétrique faible mais aussi, du fait de leur point d'allumage retardé.The present invention relates to a turbocharger supercharger with air withdrawal and regeneration for internal combustion engine reciprocating combustion. Turbocharger and / or volumetric supercharger is a key strategy that allows - under certain conditions of use - reduction. the fuel consumption of alternative internal combustion engines for the propulsion of motor vehicles. In particular, said supercharging makes it possible to reduce the displacement of said iso-performance engines, so as to reduce the losses by pumping and the heat losses, sometimes the friction losses. This reduction of displacement is commonly referred to as the Anglo-Saxon "downsizing". It is noted that the "downsizing" by the supercharging is applied almost systematically to automotive diesel engines, but in a more marginal way to the spark ignition engines commonly called "gasoline engines". This is explained by the fact that reducing the displacement of gasoline engines increases the load of the latter, which promotes spontaneous self-ignition of the gaseous mixture introduced into the cylinder (s). Said car. k dlammatiou is undesirable because it produces rattling that can lead to the damage or even the destruction of said gasoline engines. In the case of diesel engines, said self-ignition is, on the contrary, desired. The rattling reduces the interest of applying the "downsizing" to automotive gasoline engines. Indeed, to avoid it, I must set the volumetric ratio of said 0 engines to a relatively low value. In addition, it is necessary to delay their ignition point when operating under heavy load. These two factors degrade the efficiency of "downsized" gasoline engines both when they are used at low loads because of their low volumetric ratio, and when they are used at high loads, particularly under strong overfeeding, again as a result of their low volumetric ratio but also, because of their delayed ignition point.

Les moteurs Diesel ne sont pas uuncernés par ces facteurs de dégradation du rendement de sorte que leui appliquer un taux de « downsizing » élevé par la suralimentation réduil kifflement leur consommation de carburant quelles que soient les conditions d'utilisation du véhicule qu'ils équipent. Ainsi, si la Consommation Spécifique Effective des moteurs à essence « downsizés augmente drastiquement dans leurs zones de fonctionnement fortement chargées, celle des moteurs Diesel « downsizés », au contraire, diminue. Ceci constitue l'un des facteurs-clé du succès commercial des moteurs Diesel suralimentés car les véhicules automobiles qui en sont équipés présentent une 10 consommation kilométrique effective faible quel que soit l'usage qui est fait desdits véhicules. Pour autant, malgré les inc, RE:11HiTits qui rçent d'être décrits, les moteurs à essence « downsizés » par la suralimentation présentent une consommation de 15 carburant réduite sur cycle de conduite réglementé par rapport aux moteurs à essence à aspiration naturelle offrant des prestations équivalentes en brio et en puissance. On note que les inconvénients précédemment exposés sont considérablement amoindris si lesdits moteurs à essence disposent d'un taux de compression variable, similairement au moteur dont on connaît les brevets 20 internationaux W098/51911, W000/31377, W003/008783 qui appartiennent appartenant au demandeur et qui décrivent différents dispositifs mécaniques pour moteur à rapport volumétriqi v variable. Le moyen le plus économique, le plus efficace et par voie de conséquence le 25 plus répandu de suralimenter un moteur à combustion interne alternatif à essence ou Diesel est le turbocompresseur, lequel comprend une turbine placée à l'échappement dudit moteur qui entraîne en rotation un compresseur centrifuge positionné a l'admission dudit moteur. Les turbocompresseurs se distinguent des compressei dits volumétriques » - quel qu'en soit le type - 30 en ce que leur compresseur est entraîné non pas par le vilebrequin du moteur à combustion interne alternatif via une transmission mécanique, mais par leur turbine au travers de laquelle se détendent les gaz d'échappement dudit moteur pour produire le tra 1 mécanique nécessaire. 35 Ainsi, les turbocompresseurs récupèrent une partie de l'énergie calorifique disponible dans les gaz d'échappement des moteurs pour produire le travail nécessaire à l'entraînement de leur compresseur centrifuge. A ce titre, en mode suralimenté, on remarque que la pression à l'admission des moteurs à essence ou Diesel équipés d'un turbocompresseur reste sensiblement égale à leur pression à l'échappement. Ceci provient du fait que ledit turbocompresseur exploite effectivement l'énergie calorifique des gaz d'échappement desdits moteurs pour suralimenter ces derniers. Le turbocompresseur appliqué au moteur à essence présente toutefois de lourds inconvénients. En effet, la turbine placée à l'échappement provoque une forte contrepression qui augmente la quantité et la température des gaz d'échappement piégés U un cycle à l'autre dans la chambre de combustion dudit moteur. Les gaz d'échappement ainsi recirculés augmentent fortement la sensibilité au cliquetis dudit moteur de sorte qu'il est nécessaire d'en réduire encore l'avance à l'allumage et/ou le taux de compression au détriment de son rendement En outre, contrairement aux moteurs Diesel dont le rendement est élevé, qui fonctionnent en excès d'air, et dont la température des gaz d'échappement n'excède pas huit cent cinquante à neuf cent degrés, les moteurs à essence ont un rendement moins élevé, fonctionnent au voisinage de la stoechiométrie de sorte que l'énergie libérée par la combustion est diluée dans une moindre masse d'air, et expulsent leurs gaz d'échappement à une température qui peut monter à mille ou mille cinquante degrés, voire davantage. Il en résulte qu'il faut soit réaliser la turbine, son carter ,3t le collecteur qui raccorde ce dernier au moteur à essence avec des mRtériaux nobles et coûteux, soit ou concomitamment et au-delà d'une certaine charge, refroidir le système d'échappement dudit moteur pr en protéger les différents organes en sur-injectant du carburant dans la chambre de combustion dudit moteur, au-delà de la stoechiométrie. Cette dernière stratégie augmente drastiquement la consommation de carburant et les émissions polluantes des véhicules automobiles dont le moteur à essence est suralimenté par turbocompresseur, particulièrement lorsque ledit moteur est utilisé sous fortes charges. Malheureusement, c'est cette dernière stratégie qui est majoritairement retenue par les constructeurs automobiles du fttit de son faible prix de revient. 5 Les inconvénients qui viennent d'être décrits constituent les principaux freins au downsizing » des moteurs à essence automobiles car les consommations kilométriques de carburant qu'ils induisent sur cycle de conduite réglementé tel que le « New European Driving Cycle » i\JLOC) peuvent être anormalement inférieures à celles effectivement réalisées e moyenne par les utilisateurs finaux car en conditions réelles de conduites, les moteurs à essence sont ordinairement plus chargés que sur le NEDC. Il résulte de cet écart une insatisfaction desdits utilisateurs qui se sentent trompés par des consommations kilométrique avantageuses annoncées pour leur véhicule par le constructeur automobile qui le leur a vendu, tandis qu'il leur est pratiquement impossible de reproduire lesdites consommations en conditions réelles de conduite. 10 On remarque que les compresseurs volumétriques à entraînement mécanique ne résolvent pas ce problème, au contraire, ils l'aggravent. En effet, ces compresseurs étant entraînés par le vilebrequin du moteur thermique qu'ils suralimentent, ce dernier doit produire un surcroît de puissance important pour 15 assurer cet entraînement. !I résulte qu'au même régime, pour délivrer la même puissance utile en sortie de vilebrequin - c'est à dire à même Pression Moyenne Effective - ledit moteur doit opérer sous une Pression Moyenne Indiquée supérieure du fait de la présence dudit compresseur, ce dernier augmentant la Pression Moyenne de Frottement dudit moteur dans 20 d'importantes proportions. Ainsi, la sur-sensibilité au cliquetis que provoque la contrepression à l'échappement supplémentaire induite par la turbine de turbocompresseur est remplacée - dans le cas d'un compresseur volumétrique à entraînement mécanique - par une sur-sensibilité au cliquetis de grandeur comparable induite par la Pression Moyenne Indiquée supérieure que nécessite 25 l'entraînement mécanique du compresseur volumétrique, mais cette fois, sans que la chaleur perdue à l'échappement ne soit en partie récupérée pour entraîner ledit compresseur. Ainsi, l'usage d'un compresseur mécanique imiuit une Consommation Moyenne Effective supérieure à celle induite par l'usage d'un turbocompresseur. f"_): plus les compresseurs volumétriques à 0 entraînement mécanique sont complexes, coûteux, encombrants e potentiellement bruyants. Le seul intérêt desdits compresseurs réside dans leur montée en pression quasi immédiate qui atténue considérablement le temps de réponse de la suralimentation et qui permet au conducteur du véhicule d'obtenir le couple qu'il souhaite dans un délai court, 35 En effet, le temps de réponse de la suralimentation d'un moteur thermique à combustion interne alternatif suralimenté à essence ou Diesel reste un inconvénient pour tout véhicule automobile qui en est équipé. Si ledit temps est trop long, il faut raccourcir les iiipports de transmission du véhicule afin que le moteur monte plus rapidement en régime e lélivre la puissance requise aux roues dudit véhiGule ct.u-is un délai acceptable. Ceci est nécessaire pour préserver le confort de conduite, le brio et la dynamique du véhicule. De tels rapports courts augmentent la consommation kilométrique de carburant dudit véhicule. On note que ciatu; l'objectif de rédu e le temps de réponse de ta 10 suralimentation par turbocompresseur, le moteur Diesel se trouve également avantagé par rapport au moteur à essence. En effet, le moteur Diesel n'est pas sujet au cliquetis, il fonctionne en excès d'air, et son rendement thermodynamique est élevé. Par conséquent, ses gaz d'échappement sont expulsés à plus basse température de sorte qu'il est possible d'équiper son 15 turbocompresseur d'une turbine à géométrie variable dont les limites de tenue à la température sont plus basses que celles des turbines à géométrie fixe. C'est pourquoi une telle turbine ri'est pas fabricable dans des ,nditions économiquement acceptables dans le cas des moteurs à essence vu la température élevée de leurs gaz d'échappement résultant à la fois de leur 20 combustion à la stoechiométrie, et de leur rendement plus faible. En outre, le rendement d'une turbine à géométrie variable est plus faible que celui d'une turbine à géométrie fixe. De ce fait, elle provoque une contrepression plus élevée à l'échappement pour produire la même puissance d'entraînement du compresseur centrifuge. Si laditn contrepression est acceptable sur un moteur 25 Diesel dont on promeut l'auto-inflammation du carburant en sortie d'injecteur, elle l'est difficilement sur un moteur à essence sujet au cliquetis. Les fortes variations de rendement des compresseurs et des turbines constituent un autre point critique de la suralimentation par turbocompresseur. 30 Ces variations proviennent notamment du couplage de la machine volumétrique qu'est un moteur alternatif à combustion interne à essence ou Diesel avec les machines centrifuges que sont le compresseur et la turbine du turbocompresseur. En effet, les grandes variations de puissance qui caractérisent l'usage des moteurs à combustion internes alternatifs en 35 automobile, se traduisent par de fortes variations de pression et de débit aux bornes desdits compresseurs et desdites turbines.Diesel engines are not used by these performance degradation factors so that they apply a high "downsizing" rate by the supercharging reduces their fuel consumption whatever the conditions of use of the vehicle they equip. Thus, if the Specific Specific Consumption of "downsized" gasoline engines increases drastically in their heavily loaded operating zones, that of "downsized" diesel engines, on the contrary, decreases. This is one of the key factors of the commercial success of supercharged diesel engines because the motor vehicles which are equipped with them have a low actual mileage consumption whatever the use that is made of said vehicles. However, despite the inc, RE: 11HiTits that have to be described, gasoline engines "downsized" by the supercharger have a reduced fuel consumption on the regulated driving cycle compared to naturally aspirated gasoline engines offering equivalent benefits in brio and power. It should be noted that the disadvantages previously described are considerably lessened if said gasoline engines have a variable compression ratio, similar to the engine of known international patents W098 / 51911, W000 / 31377, W003 / 008783 which belong to the applicant and which describe various mechanical devices for variable volumetric ratio engine. The most economical, the most efficient and consequently the most widespread means of supercharging an alternative gasoline or diesel internal combustion engine is the turbocharger, which comprises a turbine placed at the exhaust of said engine which drives in rotation a centrifugal compressor positioned at the intake of said engine. Turbochargers are distinguished from so-called volumetric compressesi - whatever their type - in that their compressor is driven not by the crankshaft of the reciprocating internal combustion engine via a mechanical transmission, but by their turbine through which the exhaust gases of said engine are expanded to produce the necessary mechanical work. Thus, the turbochargers recover some of the heat energy available in the exhaust gases of the engines to produce the work necessary to drive their centrifugal compressor. As such, in supercharged mode, it is noted that the intake pressure of petrol or diesel engines equipped with a turbocharger remains substantially equal to their exhaust pressure. This is because said turbocharger actually exploits the heat energy of the exhaust gases of said engines to supercharge the latter. The turbocharger applied to the gasoline engine, however, has serious drawbacks. In fact, the turbine placed in the exhaust causes a strong counterpressure which increases the quantity and the temperature of the trapped exhaust gases one cycle to another in the combustion chamber of said engine. The exhaust gas thus recirculated greatly increases the sensitivity to the rattling of said engine so that it is necessary to further reduce the ignition advance and / or the compression ratio to the detriment of its efficiency. Diesel engines with high efficiency, which operate in excess of air, and whose exhaust gas temperature does not exceed eight hundred and fifty to nine hundred degrees, gasoline engines have a lower efficiency, operate at stoichiometry so that the energy released by the combustion is diluted in a smaller mass of air, and expel their exhaust gases to a temperature that can rise to one thousand or fifty degrees or more. As a result, the turbine, its casing, and the manifold that connects it to the gasoline engine with noble and expensive materials, either concomitantly and over and above a certain load, must be made to cool. exhaust of said engine pr protect the various organs by over-injecting fuel into the combustion chamber of said engine, beyond the stoichiometry. The latter strategy drastically increases the fuel consumption and pollutant emissions of motor vehicles whose gasoline engine is turbocharged, especially when said engine is used under heavy loads. Unfortunately, it is this last strategy that is mostly retained by car manufacturers fttit its low cost. The disadvantages which have just been described constitute the main brakes on the downsizing of automotive gasoline engines, since the fuel mileage consumption they induce on a regulated driving cycle such as the New European Driving Cycle (JLOC) can Abnormally lower than those actually achieved by average end users because in real-world conditions, gasoline engines are usually more loaded than on the NEDC. It results from this gap a dissatisfaction of said users who feel deceived by advantageous mileage consumptions announced for their vehicle by the car manufacturer who sold them, while it is virtually impossible for them to reproduce said consumption in real driving conditions. Note that volumetric compressors with mechanical drive do not solve this problem, on the contrary, they aggravate it. Indeed, these compressors being driven by the crankshaft of the engine they supercharged, the latter must produce a large amount of power to ensure this training. It follows that at the same speed, to deliver the same power output at the crankshaft output - that is to say at the same Effective Mean Pressure - said engine must operate under an upper indicated average pressure due to the presence of said compressor, this last increasing the average frictional pressure of said engine in large proportions. Thus, the over-sensitivity to rattling caused by the additional exhaust backpressure induced by the turbocharger turbine is replaced - in the case of a mechanically driven volumetric compressor - by a knock-on oversensitivity of comparable magnitude induced by the turbocharger turbine. the upper indicated average pressure required for the mechanical drive of the positive displacement compressor, but this time, without the heat lost to the exhaust being partially recovered to drive said compressor. Thus, the use of a mechanical compressor imiuit an effective average consumption greater than that induced by the use of a turbocharger. In addition, the volumetric compressors with mechanical drive are complex, expensive, bulky and potentially noisy, the only advantage of said compressors lies in their almost instantaneous rise in pressure, which considerably reduces the response time of the supercharging and allows the In fact, the response time of the supercharging of an internal combustion engine with supercharged gasoline or diesel-fueled internal combustion remains a disadvantage for any motor vehicle which can be used to obtain the desired torque within a short period of time. If this time is too long, it is necessary to shorten the transmission transmission of the vehicle so that the engine rises more quickly and gives the required power to the wheels of said vehicle and is an acceptable delay. to preserve the driving comfort, brilliance and dynamics of the vehicle, such short reports increase fuel consumption mileage of fuel of said vehicle. We note that ciatu; In order to reduce the response time of your turbocharger, the diesel engine also has an advantage over the gasoline engine. Indeed, the diesel engine is not subject to rattling, it operates in excess of air, and its thermodynamic efficiency is high. Consequently, its exhaust gases are expelled at a lower temperature so that it is possible to equip its turbocharger with a variable geometry turbine whose temperature resistance limits are lower than those of the turbines. fixed geometry. This is why such a turbine can not be manufactured in economically acceptable conditions in the case of gasoline engines given the high temperature of their exhaust gases resulting both from their stoichiometric combustion and their lower yield. In addition, the efficiency of a variable geometry turbine is lower than that of a fixed geometry turbine. As a result, it causes higher exhaust backpressure to produce the same drive power of the centrifugal compressor. If the backpressure is acceptable on a diesel engine which promotes self-ignition of fuel at the injector outlet, it is difficult on a gasoline engine subject to rattling. Another major issue in turbocharging is the high variation in efficiency of compressors and turbines. These variations come in particular from the coupling of the volumetric machine that is an internal combustion engine with petrol or diesel internal combustion with the centrifugal machines that are the compressor and the turbine of the turbocharger. Indeed, the large power variations that characterize the use of alternative internal combustion engines in automobiles, result in high pressure and flow variations at the terminals of said compressors and said turbines.

Pour garder un rendemert acceptable, les turbocompresseurs sont ainsi dimensionnés sur la base d'un compromis acceptable entre le couple à bas régime, le rendement, le temps de réponse et la puissance maximale des moteurs à combustion internes altPrr,2tif qui en sont équipés. Parmi les principaux facteurs qui déterminent le dimensionnement des turbocompresseurs figure la limite de pompage de leur compresseur centrifuge. Le pompage se produit dans les zones d'exploitatiori à bas débit du compresseur centrifuge et peut conduire à la destruction de ce dernier. Les 10 moteurs alternatifs à essence ou Diesel étant des machines volumétriques, lorsque ils opèrent à bas régime, ils imposent un faible débit audit compresseur lequel peut entrer en zone de pompage. Ceci limite le couple spécifique accessible à bas régime des moteurs alternatifs à combustion interne turbocompressés.To keep the yield acceptable, the turbochargers are thus dimensioned on the basis of an acceptable compromise between the low-end torque, the efficiency, the response time and the maximum power of the altPrr, 2tif internal combustion engines that are equipped with it. Among the main factors determining the design of turbochargers is the pumping limit of their centrifugal compressor. Pumping occurs in the low-flow operating zones of the centrifugal compressor and can lead to the destruction of the centrifugal compressor. Since the 10 alternative gasoline or diesel engines are volumetric machines, when they operate at low speed, they impose a low flow rate on the compressor, which can enter the pumping zone. This limits the specific low-speed torque available for turbocharged reciprocating internal combustion engines.

Parmi les solutions qui permettent de reculer le régime minimal du moteur alternatif où est atteinte la limite de pompage de son compresseur centrifuge de suralimentation figure l'usage de deux turbocompresseurs au lieu d'un seul, les deux compresseurs et les deux turbines étant respectivement placés en série. 20 Le premier turbocompresseur est en général de grande dimension et est appelé « turbocompresseur basse-pressoi » tandis que le deuxième est plus petit et est appelé « turbocompresseur haute-pression ». Selon cette configuration, chaque turbocompresseur travaille au plus proche de son rendement optimum en restant dans la plage de régime du moteur thermique qui correspond le 25 mieux à ses caractéristiques de débit. Ainsi, le turbocompresseur haute-pression opère plutôt à bas régimes car la limite de pompage de son compresseur est trouvée à très bas débit. De ce fait, il autorise une forte pression de suralimentation à très bas régimes, avec un temps de réponse court. Le turbocompresseur basse-pression opère quant à lui plutôt à hauts 30 régimes car son compresseur nécessite des débits plus importants pour rester dans sa plage de meilleur rendement. A régimes intermédiaires, les compresseurs basse-pression et haute-pression coopèrent, le premier précomprimant l'air nue surcomprime le second, ce qui confère au système de compresseur étage ainsi constitué un excellent rendement isentropique, 35 particulièrement lorsqu'un refroidisse Ir intermédiaire est intercalé entre les deux dits compresseurs.Among the solutions that make it possible to reduce the minimum speed of the reciprocating engine where the pumping limit of its centrifugal supercharging compressor is reached is the use of two turbochargers instead of one, the two compressors and the two turbines being respectively placed. serial. The first turbocharger is generally large and is called a "low pressure turbocharger" while the second is smaller and is called a "high pressure turbocharger". According to this configuration, each turbocharger works as close as possible to its optimum efficiency while remaining within the speed range of the engine that best matches its flow characteristics. Thus, the high-pressure turbocharger operates at low speeds because the pumping limit of its compressor is found at very low flow. As a result, it allows a high supercharging pressure at very low speeds, with a short response time. The low-pressure turbocharger operates at higher speeds because its compressor requires higher flow rates to remain in its best performance range. At intermediate speeds, the low-pressure and high-pressure compressors co-operate, the former precompressing the bare air supercharges the second, which gives the stage compressor system thus constituted an excellent isentropic efficiency, particularly when an intermediate cooling is effected. interposed between the two so-called compressors.

Là encore, les moteurs Diesel marquent leur avantage sur les moteurs à essence. En effet, sauf à être à taux de compression variable ou à être dotés d'un rapport volumétrique défavorable au rendement, les moteurs à essence ne peuvent pas prétendre à un couple spécifique aussi élevé que celui accessible aux moteurs Diesel, particulièrement à bas régime où la sensibilité au cliquetis de ce type de moteur est maximale. De plus, les deux turbines montées en série ou en parallèle à l'échappement augmentent le temps de montée en température du catalyseur de post-traitement des polluants, cet inconvénient ayant plus de conséquences sur la quantité totale de pclivantg 4mis oar les 10 moteurs à essence que par les moteurs Diesel. Quel que soit le type dû motorisation tiT mique alternative qu'elle équipe, la suralimentation par deux turbocompresseurs reste chère et encombrante. En l'état actuel de la technique, elle est préférenUeflement destinée à un marché restreint d'automobiles Diesel à haute performance. On remarque que le « downszing » des moteurs à essence est le plus souvent associé à l'injection directe d'essence dite c< IDE », qui permet notamment de réduire la sensibilité au cliquetis de ce type de moteur, et d'éviter d'en trop 20 dégrader le taux de compression et l'avance à l'allumage. Combinée avec un ou deux déphaseurs d'arbre à cames, l'IDE permet en outre de balayer la charge des moteurs à essence sans risquer d'émettre de grandes quantités d'hydrocarbures à l'échappement desdits moteurs. Le balayage de charge permet principalement de réduire le régime où est trouvée la limite de pompage 25 du compresseur centrifuge du turbocompresseur. En effet, ledit balayage permet de rendre lesdits moteurs plus perméables en-en ouvrant simultanément les soupapes d'admission et d'échappement durant un laps de temps déterminé, de sorte qu'en phase d'admission, il s'établisse au travers desdits moteurs un débit d'air frais supérieur à celui correspondant à leur 0 cylindrée réelle. Cette stratégie permet notamment de prévoir un compresseur de plus grandes dimensions, mieux adapté aux fortes puissances, tout en conférant au moteur qui en est équipé un couple spécifique élevé à bas régimes. On note cependant que le balayage de charge n'est possible que sur une plage de régime étroite où la pression à l'admission du moteur reste 35 supérieure à celle trouvée à l'échappement On remarque qu'en automobile, on recherche des turbocompresseurs dont l'ensemble tournant compresseur-arbre-turbine présente le plus petit moment d'inertie possible de sorte à réduire au maximum le temps de réponse de la suralimentation et les pertes cinétiques qu elle induit. Maintenir ledit ensemble tournant en rotation à vitesse relativement élevée même en absence de besoin en suralimentation constitue également une autre stratégie, qui conduit toutefois à une surconsommation énergétique significative, du fait de la contrepression à l'échappemeni additionnelle permanente qui en découle. 10 On note aussi que les turbocompresseurs comprennent un compresseur centrifuge et une turbine dont le fonctionnement et le rendement sont optimaux quand la veine de gaz qui les traverse s'écoule en continu. Pour autant, lesdits turbocompresseurs suralimentent des moteurs alternatifs dont la veine de gaz circule de façon pulsée dans leurs conduits d'admission et d'échappement. Il 15 résulte de cette contradiction une dégradation du rendement dudit compresseur et de ladite turbine à cause d'une part, des variations de débit nstantané, e d'autre part, de la difficulté à récupérer l'énergie cinétique des gaz dans la turbine. 20 Dans ce contexte, les carters de turbine à double volute dits « twin-scroll » améliorent le rendement des turbines turbocompresseur en leur permettant de mieux exploiter la pression dynamique que génèrent les bouffées de gaz d'échappement expulsées des moteurs alternatifs. Toutefois, ces carters sont complexes à réaliser et coûteux. 25 C'est pour résoudre en grande partie les problèmes qui viennent d'être décrits IréS à la suralimentation par turbocompresseur des moteurs à combustion iaterne alternatifs, que le dispositif de suralimontation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération selon l'invention prévoit - selon un premier mode 30 particulier de réalisation ne prévoyantçl..J seul turbocompresseur - que : a turbine de I .1r-bocompresseur ne génère plus de contrepression à l'échappement, ,..P ri Lli augmente le rendement du moteur à combustion interne alternatif qui en est équipé car d'une part s'il s'agit d'un moteur allumage commandé, le taux de compression de ce dernier admissible sous fortes charges peut être augmenté de même que son avance à l'allumage, et d'autre part, quel que soit ledit moteur alternatif, le travail positif que produit sur le vilebrequin la pression d'admission de suralimentation n'est plus annulé par un travail négatif de même importance consommé par ledit vilebrequin pour vaincre la contrepression à l'échappement, - En conséquence du point précédent, sous fortes charges, la même Pression Moyenne Effective est obtenue avec une charge en air et en carburant plus faible ce qui réduit encore la sensibilité au cliquetis du moteur à combustion interne alternatif si ce dernier est à essence, et ce qui réduit - que le moteur soit à essence ou Diesel - la quantité consommée de carbui'ant à même travail produit sur le vilebrequin dudit moteur, de sorte que ce dernier irésente une Consommation Moyenne Effective réduite: - En conséquence des deux points précédents, sous fortes charges, une partie de l'énergie calorifique des gaz d'échappement est convertie en travail mécanique supplémentaire disponible en sortie du vilebrequin dudit moteur essence ou Diesel Pour une même Pression Moyenne Effective, le travail total qui est transmis par le piston de combuslion du moteur à combustion interne alternatif au 2 vilebrequin dudit moteur est réduit, ce qui réduit sensiblement les pertes par frottement de ce dernier ; - Il n'est plus nécessaire de sur-enrichir la charge des moteurs à essence suralimentés, la température de leurs gaz d'échappement étant 25 significativement réduite par rapport à l'état de l'art du fait que la turbine de turbocompresseur ne génère plus de contrepression à l'échappement ; A même pression et débit de suralimentation, particulièrement dans le cas des moteurs à essence, la tompéraiure des gaz qui entraînent la turbine 7!n o turbocompresseur est significativement réduite par rapport à l'état de l'art, ce qui évite de recourir à des matériaux nobles pour réaliser ladite turbine de même que son carter et ses conduits, ceci permettant de réaliser ladite turbine à bas co' t avec une fiabilité et une ciui-abilité augmentées ; 5 L'énergie disponible pour l Et une de turbocompresseur pour entraîner le compresseur centrifuge est particulièremeni élevée, ce qui permet notamment d'augmenter sous fortes charges e taux de g d'échappement re-circulés de la charge introduite dans le ou les cylindre (s) des moteurs à essence, et le rapport air/carburant de la charge introduite dans le ou les cylindre(s) des moteurs Diesel, ces augmentations étant favorables au rendement desdits moteurs ; - Un même compresseur centrifuge peut fournir une pression d'admission élevée sur toute la plage de régime du moteur alternatif qu'il suralimente en restant principalement dans sa plage de meilleur rendement d'une part, e éloigné de sa limite de pompage d'autre part, de sorte que le même dit compresseur peimet de fortement réduire la cylindrée et le régime moyen d'exploitation des moteurs thermift ies à combustion interne alternatifs selon les stratégies respectivement connues sous les termes anglo-saxons de « downsizing » et de « downspeeding » ; e turbocompresseur utilisé est plus gros que celui qui serait retenu selon l'état de l'art poiu inême moteur et pour délivrer la même puissance. Le compresseur centrifuge et la turbine dudit turbocompresseur étant ainsi de plus fortes dimensions, leur rendement est plus élevé ; a faculté des moteurs à taux de compression variable à recevoir de fortes pressions de suralimentation dès les plus bas régimes sans subir de cliquetis est exploitée plus avantageusement, lesdits moteurs pouvant réduire leur rapport volumétrique à fortes charges pour éviter ledit cliquetis tandis qu'ils peuvent augmenter ledit rapport à charges partielles pour délivrer le rendement thermodynamique le plus élevé possible. Selon un deuxième mode de réalisation à deux turbocompresseurs, le dispositif de suralimentation par turt)c)É-;oir ,esseur à soutirage d'air et régénération selon l'invention prévoit que : Le temps de réponse du dispositif suralimentation est particulièrement court notamment grâce à l'emploi d'une part, d'un turbocompresseur de décollage spécifiquement dimensioà pour assurer au moteur à essence ou Diesel qu'il suralimente une forte pression d'admission dès les plus bas iegimes, et d'autre part, d'un turbocompresseur de puissance fournissant audit moteur une 1»r pression d'admission à moyens et hauts régimes, ledit turbocompresseur de puissance restant en permanence en rotation à régime élevé même en l'absence de toute suralimentation dudit moteur ; Il n'est plus nécessaire de balayer ta charge des moteurs à essence au moyen de déphaseurs d'arbre à cames et de l'injection directe d'essence pour optimiser le dimensionnement des compresseurs centrifuges de suralimentation ; - Les deux turbocompresseurs put opérer à température suffisamment 10 basse pour être réalisés dans des matériaux à bas coûts, et présenter une excellente fiabilité et durabilité. En conséquence, le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération selon l'invention perme 15 De réaliser des moteurs thermiques alternatifs extrêmement compacts avec une puissance et un couple spécifiques élevés ; - De réduire voire e handicap énergétique qu'ont les moteurs à 20 essence par rapport aux moteurs Diesel et qui consiste principalement en des Consommations Spécifiques Effectives plus élevées à fortes charges, avec à la clé plus de compétitivité redonnée aux moteurs à essence par rapport aux rF-riteurs Diesel ; 25 En conséquence ioint qui précède, de réduire voire d'éliminer la déception des utilisateurs finaux de véhicules à moteur à essence fortement suralimenté qui constatent qu'en conditions réelles de conduites, les consommations de carburant kilorr:ques de leur véhicule sont nettement plus élevées nue celles annoncées pour ledit véhicule par le constructeur 0 automobile q le leur a vendu ; De réduire la consommation de carburant et les émissions associées de dioxyde de carbone des véhicules automobiles à moteur thermique à combustion interne alternatif que ce soit sur cycle de conduite règlementé, ou en conditions ordinaires de conduite, quelles que soient ces dernières ; - D'améliorer les performances et le dynamisme des véhicules automobiles sans augmenter leur consommation moyenne en conditions ordinaires de conduite ; - D'augmenter la fiabilité, la robustesse et la durabilité du système de turbo-suralimentation desdits véhicules. Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération selon l'invention peut être prévu dans le cadre de toute application y compris non-automobile, recourant à un moteur thermique à combustion interne alternatif Diesel ou à essence dont l'allumage est commandé par étincelle ou par compression, que ledit moteur soit à taux de compression fixe ou variable, que le carburant qu'il consomme soit liquide ou gazeux, et que ledit moteur exécute un cycle à 2-temps, à 4-temps, ou à un nombre quelconque de temps. Les autres caractéristiques de la présente invention ont été décrites dans la description et dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale.Here again, the diesel engines mark their advantage on gasoline engines. Indeed, except to be variable compression ratio or to be equipped with a negative volumetric ratio to performance, gasoline engines can not claim a specific torque as high as that accessible to diesel engines, particularly at low speed where the sensitivity to rattling of this type of engine is maximum. In addition, the two turbines connected in series or in parallel with the exhaust increase the time of temperature rise of the catalyst of post-treatment of the pollutants, this disadvantage having more consequences on the total quantity of pclivantg 4mis oar the 10 engines with gasoline only by diesel engines. Whatever the type of alternative thermal motorization it equips, the turbocharger supercharging remains expensive and cumbersome. In the current state of the art, it is preferably intended for a limited market of high performance diesel cars. We note that the "downszing" of gasoline engines is most often associated with the direct injection of gasoline called c <IDE, which allows in particular to reduce the sensitivity to rattling of this type of engine, and to avoid too much to degrade the compression ratio and the ignition advance. Combined with one or two camshaft phase shifters, the IDE also makes it possible to sweep the load of gasoline engines without the risk of emitting large quantities of hydrocarbons to the exhaust of said engines. The load sweep mainly reduces the speed at which the pumping limit of the centrifugal compressor of the turbocharger is found. Indeed, said sweeping makes it possible to make said engines more permeable by-simultaneously opening the intake and exhaust valves during a given period of time, so that in the admission phase, it is established through said engines a fresh air flow greater than that corresponding to their 0 actual displacement. This strategy makes it possible in particular to provide a larger compressor, better suited to high power, while giving the engine that is equipped with a specific high torque at low speeds. It should be noted, however, that the load sweep is only possible over a narrow speed range where the intake pressure of the engine remains greater than that found at the exhaust. It is noted that, in the automobile industry, turbochargers of which the rotating compressor-shaft-turbine assembly has the smallest moment of inertia possible so as to minimize the response time of the supercharging and the kinetic losses it induces. Keeping said assembly rotating at a relatively high speed even in the absence of a need for supercharging is also another strategy, which however leads to a significant energy consumption, because of the counterpressure to the resulting permanent additional exhaust. It is also noted that the turbochargers comprise a centrifugal compressor and a turbine whose operation and efficiency are optimal when the gas stream passing therethrough flows continuously. However, said turbochargers overfeed reciprocating engines whose gas vein pulsates in their intake and exhaust ducts. As a result of this contradiction, the efficiency of said compressor and of said turbine is degraded due, on the one hand, to variations in the constant flow rate and, on the other hand, to the difficulty of recovering the kinetic energy of the gases in the turbine. In this context, the so-called "twin-scroll" double scroll turbine casings improve the turbocharger turbines' efficiency by allowing them to better exploit the dynamic pressure generated by the exhaust gas flushes of the reciprocating engines. However, these housings are complex to achieve and expensive. It is in order to largely solve the problems that have just been described in the turbocharger supercharger of alternative internal combustion engines, that the supercharging device with turbocharger with air withdrawal and regeneration according to the invention provides - according to a first particular embodiment not envisaging the single turbocompressor - that: a turbine of 1 .1r-bocompressor no longer generates backpressure to the exhaust, .. P ri Lli increases the efficiency of the internal combustion engine alternatively equipped because on the one hand if it is a spark ignition engine, the compression ratio of the latter eligible under heavy loads can be increased as well as its advance ignition, and d ' On the other hand, irrespective of the said alternative engine, the positive work produced on the crankshaft by the boost intake pressure is no longer canceled by negative work of the same importance. by the said crankshaft to overcome the exhaust backpressure, - As a consequence of the previous point, under heavy loads, the same Effective Average Pressure is obtained with a lower air and fuel load which further reduces the rattling sensitivity of the engine. reciprocating internal combustion engine if the latter is gasoline, and which reduces - whether the engine is gasoline or diesel - the amount of fuel consumed same work produced on the crankshaft of said engine, so that the latter is a Reduced Effective Average Consumption: - As a result of the two previous points, under heavy loads, a portion of the heat energy of the exhaust gas is converted into additional mechanical work available at the output of the crankshaft of said petrol or diesel engine for the same average pressure. Effective, the total work that is transmitted by the combustion piston of the reciprocating internal combustion engine to the 2 nd ebrequin of said engine is reduced, which substantially reduces the friction losses of the latter; It is no longer necessary to over-enrich the charge of the supercharged gasoline engines, the temperature of their exhaust gas being significantly reduced compared to the state of the art because the turbocharger turbine does not generate no more exhaust backpressure; At the same pressure and supercharging rate, particularly in the case of gasoline engines, the tompéraiure gases that drive the turbine 7! No turbocharger is significantly reduced compared to the state of the art, which avoids resorting to noble materials for making said turbine as well as its housing and ducts, this making it possible to achieve said low-cost turbine with increased reliability and ciui-ability; The energy available for a turbocharger for driving the centrifugal compressor is particularly high, which makes it possible in particular to increase under high loadings the rate of re-circulated exhaust gas from the feed introduced into the cylinder or cylinders ( s) gasoline engines, and the air / fuel ratio of the charge introduced into the cylinder (s) of the diesel engines, these increases being favorable to the efficiency of said engines; - The same centrifugal compressor can provide a high intake pressure over the entire speed range of the reciprocating engine that it supercharges, staying mainly in its best efficiency range on the one hand, e far from its pumping limit of other on the other hand, so that the same said compressor greatly reduces the displacement and the average operating regime of the alternative internal combustion fuel engines according to the strategies respectively known under the Anglo-Saxon terms of "downsizing" and "downspeeding" ; The turbocharger used is larger than that which would be retained according to the state of the art of the same engine and to deliver the same power. The centrifugal compressor and the turbine of said turbocharger thus being larger, their efficiency is higher; The ability of engines with variable compression ratio to receive high boost pressures from the lowest speeds without undergoing rattling is more advantageously exploited, said engines being able to reduce their volumetric ratio at high loads to prevent said rattling while they can increase said partial load ratio to deliver the highest possible thermodynamic efficiency. According to a second embodiment with two turbochargers, the turbo charging device (c), air bleed extractor and regeneration according to the invention provides that: The response time of the supercharging device is particularly short in particular thanks to the use, on the one hand, of a specifically-sized take-off turbocharger to ensure that the petrol or diesel engine supercharges a high intake pressure from the lowest levels, and on the other hand, a power turbocharger providing said engine with a medium and high-speed intake pressure, said power turbocharger remaining constantly rotating at high speed even in the absence of any supercharging of said engine; It is no longer necessary to sweep the load of gasoline engines using camshaft phase shifters and direct fuel injection to optimize the design of the centrifugal superchargers; Both turbochargers operated at a sufficiently low temperature to be made of low cost materials, and to have excellent reliability and durability. Accordingly, the turbocharger supercharger with air withdrawal and regeneration according to the invention makes it possible to provide extremely compact alternative heat engines with high specific power and torque; - Reducing or even reducing the energy deficit of gasoline engines compared to diesel engines, which consists mainly of higher specific fuel consumption at high loads, with more competitiveness given to gasoline engines compared to diesel engines. rF-Diesel riters; As a result, the above, to reduce or even eliminate the disappointment of end-users of gasoline supercharged motor vehicles which find that in real conditions of driving, the fuel consumption kilorr: ques of their vehicle are significantly higher those advertised for the said vehicle by the manufacturer of the automobile sold to them; To reduce the fuel consumption and associated carbon dioxide emissions of motor vehicles with reciprocating internal combustion engines, whether on a regulated driving cycle, or under ordinary driving conditions, irrespective of the latter; - Improve the performance and dynamism of motor vehicles without increasing their average consumption under ordinary driving conditions; - To increase the reliability, robustness and durability of the turbo-supercharging system of said vehicles. The supercharging device turbocharger air bleed and regeneration according to the invention can be provided in the context of any application including non-automobile, using a diesel or gasoline internal combustion engine combustion whose ignition is controlled by spark or compression, whether said engine has a fixed or variable compression ratio, whether the fuel that it consumes is liquid or gaseous, and that said engine performs a 2-stroke, 4-stroke cycle, or any number of times. The other features of the present invention have been described in the description and in the dependent claims directly or indirectly dependent on the main claim.

Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération, prévu pour un moteur thermique à combustion interne alternatif lequel comprend au moins un cylindre de combustion, au moins un piston de combustion relié à au moins un vilebrequin, au moins un filtre à air d'admission comprenant une entrée reliée à une entrée d'admission du moteur et une sortie reliée à un répartiteur d'admission via un conduit d'admission du moteur thermique, via un conduit d'entrée de répartiteur d'admission et via un papillon de vannage admission, ledit moteur comprenant aussi au moins une ligne d'échappement laquelle débute par un collecteur d'échappement prolongé d'un conduit de sortie de collecteur d'échappement qui comporte un catalyseur de post traitement des polluants, ladite ligne comprenant également un silencieux d'échappement et se terminant par une sortie de ligne d'échappement tandis que ledit moteur est piloté par au moins un calculateur de gestion EMS « Engine Management System », comprend : - Au moins un échangeur de régénération qui comporte au moins un canal de refroidissement de régénération dans lequel peuvent notamment circuler des gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif via le conduit de s, de collecteur d'échappement lesdits gaz pouvant se rel: ,Idir au contact des parois internes dudit canal de refroidissement avant d'atteindre la sortie de ligne d'échappement, ledit échangeur comportant également au moins un canal de réchauffage de régénération dans lequel peuvent circuler d'autres gaz qui peuvent se réchauffer au contact des parois internes dudit canal de réchauffage tandis que les gaz qui peuvent circuler dans le canal de refroidissement de régénération peuvent céder leur chaleur aux autres gaz pouvant circuler 10 dans le canal de réchauffage de régénération: - au moins un turbocompresseur de puissance qui comporte au moins un compresseur centrifuge de puissance pouvant comprimer les autres gaz, ledit compresseui comportant une entrée au moins reliée à l'entrée 15 d'admission u moteur via un conduit d'admission du compresseur de puissance tandis qu'il comporte une sortie qui peut être reliée soit au répartiteur d'admission via le conduit d'entrée de répartiteur d'admission. soit au canal de réchauffage de régéneration, soii aux deux, via au moins un conduit de sortie de compresseur de puissance 2 - au moins une bine de puissance que comporte le turbocompresseur de puissance et qi peut détendre les autres ga7 pour entraîner en rotaiiorl le compresseur centrifuge de puissance, ladite turbine comportant une entrée reliée au conduit de sortie de compresseur de puissance via le canal de 25 réchauffage de régénération puis via un conduit d'admission de la turbine de puissance interposé entre ledit canal et Indite entrée, tandis que ladite turbine comporte une sortie reliée au canal de refroidissement de régénération via un conduii de sortie de la turbine de puissance, les autres gaz qu'expulse ladite turbih pouvai it se refroidir au contact des parois 30 internes dudit canal de refroidissement. Le dispositif de surïHteni.-oion ar tu ucouLesseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention aapiend des gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif via le conduit de 35 sortie de collecteur d'échappement qui sont mélangés au niveau d'une jonction de mélange des gaz avec les autres gaz qu'expulse la turbine de puissance via le conduit de sortie de la turbine de puissance. e dispositif d( ,itation pr., turbocompresseur à soutirage d'air e régénération sulv.:[fr la présente invention comprend des gaz notamment d'échappement qui circulent dans le canal de refroidissement de régénération qui se déplacent en direction approximritivement inverse de celle suivant laquelle se déplacent les autres gaz qui circulent dans le canal de réchauffage de régénération tandis qu'une matière d'une certaine épaisseur dont l'une des faces forme tout ou partie des parois internes dudit canal de refroidissement forme aussi, sur sa face opposée, tout ou partie des parois internes dudit canal 10 de réchauffage, ou inversement Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit d'entrée de répartiteur d'admission qui compcJn ni refroidisseur d'air de suralimentation. Le dispositif de SJn lentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente [ivention comprend un conduit de sortie de compresseur de puissance qui comporte un clapet anti-retour de sortie de compresseur de puissance. Le dispositif de s H,LHientation rx» nbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit de sortie de compresseur de puissance qui comporte une vanne de sortie de compresseur de puissance. 25 Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du compresseur de puissance et ni conduit de sortie de compresseur de puissance qui sont reliés entre eux par un conduit de contournement du 0 compresseur de puissance qui peut être obturé par une vanne de contournement du compresseur de puissance. Le dispositif de suralimentation par turbocon +esseur a soutirage d' - r e régénération suivant ia présente invention comprend un conduit de contournement du compressetii puissance qui comporte un compresseur centrifuge d'amorçage. 15 2 Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit d'admission de la turbine de puissance et un conduit de sortie de la turbine de puissance qui sont reliés entre eux par un conduit de décharge de la turbine de puissance qui peut être obturé par une vanne de décharge de la turbine de puissance. Le dispositif de ; , H1 fitation p Fbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit de décharge de la turbine de puissance qui comprend au moins une turbine mr>trire d'écrêtage 10 de puissance. Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur a soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend un conduit de sortie de compresseur de puissance et un condui de sortie de collecteur d'échappement qui sont reliés entre eux par un conduit de piquage d'air de suralimentation qui peut être obturé par une vanne de piquage d'air de suralimentation. Le dispositif de suralimentation p, .bocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant In présente invention comprend une partie du conduit 20 d'admission de la turbine de puissance qui constitue un pré échangeur de régénération en formant au moins un canal de réchauffage de pré-échangeur dans lequel peuve, Li circul:F les autres gaz après que ces derniers aient été expulsés par le compresseur centrifuge de puissance puis se soient réchauffés au contact des parois internes du canal de réchauffage de régénération, ledit 25 pré-échangeuf comportant également au moins un canal de refroidissement de pré-échangeur que foime une partie du conduit de sortie de collecteur d'échappement et dans lequel peuvent circuler les gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif, ces derniers gaz pouvant se refroidir n ontact des parois internes dudit canal de 0 refroidissement en cédan' chaleur aux autres gaz expulsés par le nce. compresseur centrifuge de Le dispositif de suralimentation par turbocompresseui à soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend un conduit de sortie de 5 compresseur de puissance et/cri un conduit d'admission de la turbine de puissance qui peut comporter un [ ;ervoir- de pression de suralimentation.The turbocharger supercharger with air withdrawal and regeneration, provided for an alternating internal combustion engine which comprises at least one combustion cylinder, at least one combustion piston connected to at least one crankshaft, at least one fuel filter. intake air comprising an inlet connected to an inlet of the engine and an outlet connected to an intake manifold via an inlet duct of the engine, via an intake manifold inlet duct and via a intake throttle valve, said engine also comprising at least one exhaust line which starts with an exhaust manifold extended by an exhaust manifold outlet duct which comprises a post-treatment catalyst for pollutants, said line also comprising an exhaust silencer and ending in an exhaust line exit while said engine is driven by at least one engine e EMS management "Engine Management System", includes: - At least one regeneration exchanger which comprises at least one regeneration cooling channel in which can in particular circulate exhaust gas that expels the internal combustion engine by the alternative combustion via exhaust pipe of said exhaust gas, said gas being able to relate to: Idir in contact with the internal walls of said cooling channel before reaching the exhaust line outlet, said exchanger also comprising at least one regeneration heating channel; wherein other gases which can be heated in contact with the internal walls of said heating channel can be circulated while the gases which can circulate in the regeneration cooling channel can transfer their heat to the other gases which can circulate in the heating channel. regeneration system: at least one power turbocharger comprising at least one compressor a centrifugal power compressor capable of compressing the other gases, said compressor having at least one input connected to the engine inlet inlet via an inlet duct of the power compressor while it has an output which can be connected to either intake manifold via intake manifold inlet duct. either to the regeneration heating duct, sei to both, via at least one power compressor output duct 2 - at least one power unit that includes the power turbocharger and qi can relax the other ga7 to drive rotaiiorl the compressor centrifugal power, said turbine having an input connected to the power compressor output conduit via the regeneration heating channel and then via an inlet duct of the power turbine interposed between said channel and Indite input, while said turbine comprises an outlet connected to the regeneration cooling channel via an outlet pipe of the power turbine, the other gases expelled said turbih can be cooled in contact with the internal walls of said cooling channel. The air-purging and regenerating air-purifying device according to the present invention utilizes exhaust gases expelled by the reciprocating internal combustion engine via the exhaust manifold outlet duct which are mixed at a gas mixing junction with the other gases that expel the power turbine via the output duct of the power turbine. The present invention includes exhaust gas turbocharging and regeneration, the exhaust gas circulating in the regeneration cooling channel, which is displaced in a direction substantially opposite to that of the regeneration cooling channel. according to which the other gases circulating in the regeneration heating channel are displaced while a material of a certain thickness, one of whose faces forms all or part of the internal walls of said cooling channel, also forms on its opposite face , all or part of the internal walls of said reheat channel, or vice versa The turbocharger supercharger and regenerative booster according to the present invention comprises an intake manifold inlet duct which compcJn no air cooler turbocharging device with air withdrawal and regeneration according to the feel [ivention comprises a power compressor discharge line which includes an anti-reverse power compressor discharge valve. The air intake and regeneration device of the present invention comprises a power compressor output conduit which includes a power compressor output valve. The turbocharging and air-regenerating turbocharging device according to the present invention comprises an intake duct of the power compressor and no power compressor output ducts which are interconnected by a bypass duct of the compressor. power that can be shut off by a bypass valve of the power compressor. The regeneration withdrawal turbocharger supercharger according to the present invention comprises a power compressor bypass duct which comprises a centrifugal priming compressor. The turbo charging and regenerative turbocharger according to the present invention comprises a power turbine intake duct and a power turbine output duct which are interconnected by a discharge duct. of the power turbine which can be closed by a discharge valve of the power turbine. The device of; The air-venting and regenerating compressor according to the present invention comprises a discharge duct of the power turbine which comprises at least one power clipping turbine. The turbocharging supercharger regenerative air-purging apparatus according to the present invention comprises a power compressor output duct and an exhaust manifold outlet duct which are interconnected by an air ducting duct. supercharging that can be closed by a boost air valve. The air boosting and regenerating supercharger device according to the present invention comprises a part of the intake duct 20 of the power turbine which constitutes a pre-regeneration exchanger by forming at least one preheating reheat channel. In the exchanger in which Li circulates the other gases after the latter have been expelled by the centrifugal power compressor and have then reheated in contact with the internal walls of the regeneration heating channel, said pre-exchanger also comprising at least one pre-heat exchanger cooling channel that forms a part of the exhaust manifold outlet duct and in which the exhaust gases expelled by the reciprocating internal combustion engine can be circulated, the latter gases being able to cool down The inner walls of said cooling channel are heat-exchanged with the other gases expelled by the nce. The centrifugal supercharger of the air-regenerating turbocharger supercharger according to the present invention comprises a power compressor output duct and an intake duct of the power turbine which may comprise a fuel cell. - boost pressure.

Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du moteur thermique qui comprend au moins un compresseur de décollage. Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend un compresseur de décollage qui peut être entrarH Fi ctation par au moins une turbine de décollage positionnée sur le conduit de sortie de collecteur d'échappement 10 Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend un compresseur de décollage qui comprend [ine entrée et une sortie reliées entre-elles par un conduit de contournement de compresseur de décollage qui peut être obturé par une vanne de contourn?ment de compresseur de décollage.The turbocharging and air-regenerative supercharging device according to the present invention comprises an intake duct of the engine which comprises at least one take-off compressor. The regenerative air-take-up turbocharger supercharger in accordance with the present invention comprises a take-off compressor which can be engaged by at least one take-off turbine positioned on the exhaust manifold outlet conduit 10. A regenerative air-take-up turbocharger supercharger in accordance with the present invention comprises a take-off compressor which comprises an inlet and an outlet interconnected by a take-off compressor bypass duct which can be closed by a bypass valve. take off compressor.

Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend une turbine de décollage qui comprend une entrée et une sortie reliées entre-elles par un conduit de décharge de turbine de décollage qui peu obturé par une vanne de 20 décharge de turbine de décollage. Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du compresseur de puissance et r conduit d'entrée de répartiteur d'admission qui 25 sont reliés entre eux par un conduit d'admission directe qui peut être obturé par une vanne d'admission dire( Le dispositif de suralirni itatii-; par turbocompressew- a soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du 30 moteur thermique et/ou Lir, conduit d'admission du compresseur de puissance qui est(sont) relié(s) avec la Hni; d'échappement par un conduit de recirculation des gaz d'échappement qui peut être obturé par une vanne de recirculation des gaz d'échappemeni 35 Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la présente invention comprend un conduit de recirculation des gaz d'échappement qui comporte un relrdisseur des gaz d'échappement recirculés. Le dispositif de suralimentation piu turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la présente invention comprend tout ou partie de la surface extérieure et/ou intérieure du conduit de sortie de compresseur de puissance et/ou du conduit d'admission de la turbine de puissance et/ou de l'échangeur de régénération et/ou du pré-échangeur de régénération et/ou du conduit de sortie de collecteur d'échappme nt et/ou de la ligne d'échappement qui est revêtu d'un écran thermique. 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'ellu présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figure 1 illustre le schéma de principe du dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération pour moteur thermique à combustion intnrne alternatif suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu quand il ne possede qu'un H bocompresseur de puissance pour seul moyen de suralimentation. Figure 2 illustre le schéma uu principe d'une variante du dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant l'invention, ladite variante prévoyant notamment un pré-échangeur de régénération et un conduit d'admission directe. Figure 3 illustre le schéma de principe d'une variante particulièrement adaptée aux moteurs à combustion interne alternatifs destinés à la propulsion O automobile du dispositif de surah -ientation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant l'ii ?rition, ladite variante prévoyant notamment un turbocompresseur de décollae conduit de recirculation des gaz d'échappemen o On a montré en figures 1 à 3 le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régenération 1 pour moteur thermique à combustion interne alternatif 2 e dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 est prévu pour un moteur thermique à combustion interne alternatif 2 lequel comprend au moins un cylindre de combustion 3, au moins un piston de combustion 4 relié à au moins un vilebrequin 5, au moins un filtre à air d'admission 7 comprenant une entrée reliée à une entrée d'admission du 10 moteur 51 et une sortie reliée à un répartiteur d'admission 11 via un conduit d'admission du moteur thermique 8, via un conduit d'entrée de répartiteur d'admission 52 et via un papillon de vannage admission 9, ledit moteur 2 comprenant aussi au moins une ligne d'échappement 14 laquelle débute par un collecteur d'échappement 12 prolongé d un conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 qui comporte un catalyseur de post-traitement des polluants 13, ladite ligne 14 comprenant également un silencieux d'échappement 15 et se terminant par une sortie de ligne d'écklu, nient 16 tandis que ledit moteur 2 est piloté par au moins un calculateur de gestion EMS 6. 20 On voit sur les figures 1 à 3 que le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à 1tirage d'air régénération 1 comporte au moins un échangeur de ré-( nération 31 qui comporte au moins un canal de refroidissement de .dgénération 32 dans lequel peuvent notamment circuler des gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne 25 alternatif 2 via le conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 lesdits gaz pouvant se refroidir au contact des parois internes dudit canal de refroidissement 32 avant d'atteindre la sortie de ligne d'échappement 16, ledit échangeur 31 comportant également au moins un canal de réchauffage de régénération 33 dans lequel peuvent circuler d'autres gaz qui peuvent se 30 réchauffer au coi ttact des parois internes dudit canal de réchauffage 33 tandis que les gaz qui peuvent circuler dans le canal de refroidissement de régénération 32 peuveni céder leur chaleur aux autres gaz pouvant circuler dans le canal de réchauffage de régénération 33.The regenerative air-take-up turbocharger booster device according to the present invention comprises a take-off turbine which comprises an inlet and an outlet interconnected by a take-off turbine discharge duct which can be closed off slightly by means of a valve. take off turbine discharge. The regenerative air-withdrawing turbocharger supercharger in accordance with the present invention comprises an intake manifold of the power compressor and an inlet manifold inlet duct which are interconnected by an intake duct. Directly that can be closed by an inlet valve say (The air-regeneration device itatii- by turbocompressew- air withdrawal and regeneration according to the present invention comprises an intake duct of the engine and / or Lir, led of the power compressor which is (are) connected to the exhaust pipe by an exhaust gas recirculation duct which can be closed off by an exhaust gas recirculation valve. turbocharging and regenerative supercharging system according to the present invention comprises an exhaust gas recirculation duct which comprises a gas reclaimer The turbocharger supercharger regeneration regeneration device according to the present invention comprises all or part of the outer and / or inner surface of the power compressor output duct and / or the intake duct of the power turbine and / or the regeneration exchanger and / or the regeneration pre-exchanger and / or the exhaust manifold outlet conduit nt and / or the exhaust line which is covered with a screen thermal. The following description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, will make it possible to better understand the invention, the characteristics that it has, and the advantages that it is likely to provide: FIG. The invention relates to the principle of the turbo supercharging device with air withdrawal and regeneration for a reciprocating internal combustion engine according to the present invention, such that it can be provided when it has only one H power booster for the sole supercharging means. Figure 2 illustrates the schematic uu principle of a variant of the supercharger turbocharger air bleed and regeneration according to the invention, said variant providing in particular a regeneration pre-exchanger and a direct intake duct. FIG. 3 illustrates the schematic diagram of a variant particularly adapted to alternative internal combustion engines intended for the automotive propulsion of the turbocharger overheating device with air withdrawal and regeneration according to the invention, said variant providing for In particular, it is shown in FIGS. 1 to 3 that the turbocharger is a turbocharging device with air withdrawal and regeneration 1 for a reciprocating internal combustion engine 2 nd turbocharging supercharger with air withdrawal and regeneration 1 is provided for a reciprocating internal combustion engine 2 which comprises at least one combustion cylinder 3, at least one combustion piston 4 connected to at least one crankshaft 5, at least one air filter 7 comprising an inlet connected to an intake inlet of the motor 51 and an outlet it is connected to an intake distributor 11 via an intake duct of the heat engine 8, via an inlet distributor inlet duct 52 and via an inlet valve 9, said engine 2 also comprising at least one line exhaust system 14 which begins with an exhaust manifold 12 extended by an exhaust manifold outlet duct 54 which comprises a pollutant aftertreatment catalyst 13, said line 14 also comprising an exhaust silencer 15 and ending with an ecclu line exit, deny 16 while said motor 2 is driven by at least one EMS 6 management computer. FIGS. 1 to 3 show that the turbocharger supercharger is regeneration 1 comprises at least one regeneration exchanger 31 which comprises at least one regeneration cooling channel 32 in which exhaust gases can be circulated and the thermal engine exhaled e with reciprocating internal combustion 2 via the exhaust manifold outlet duct 54, said gases being able to cool in contact with the internal walls of said cooling duct 32 before reaching the exhaust line outlet 16, said exchanger 31 comprising also at least one regeneration heating channel 33 in which other gases can be circulated which can be heated at the same time as the internal walls of said heating channel 33 while the gases which can circulate in the regeneration cooling channel 32 can give up their heat to the other gases that can circulate in the regeneration reheat channel 33.

Selon un mode particulier de réalisation du dispositif de suralimentation suivant l'invention, l'échangeur de régénération 31 peut être fixé sous un véhicule automobile que peut propulser le moteur thermique à combustion interne alternatif 2 au moyen de fixations rigides ou élastiques. Dans ce contexte, le canal de refroidissement de régénération 32 et/ou le canal de réchauffage de régénération 33 que comporte l'échangeur de régénération 31 peuvent être reliés directement ou indirectement audit moteur 2 au moyen d'au moins un conduit et/ou d'une bride de découplage qui réduit l'intensité des mouvements et des vibrations que transmet ledit moteur 2 audit échangeur 31. En outre, les figures 1 3 illustrent que le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 comporte aussi au moins 10 un turbocompresseur de puissance 20 qui comporte au moins un compresseur centrifuge de puissance 21 pouvant comprimer les autres gaz, ledit compresseur 21 comportant une entrée au moins reliée à l'entrée d'admission du moteur 51 via un conduit d'admission du compresseur de puissance 19 tandis qu'il comporte une sortie qui peut être reliée soit au répartiteur 15 d'admission 11 via le conduit d'entrée de répartiteur d'admission 52, soit au canal de réchauffage de régénération 33, soit aux deux, via au moins un conduit de sortie de compresseur de puissance 24, le compresseur centrifuge de puissance 21 pouvant être axial ou radial, mono, bi ou multi étagé, constitué de toute matière plus ou moins résistante à la température et/ou à l'oxydation et 20 être - de manière générale - de tout type connu de l'homme de l'art Le dispositif de suralirr dation p.,i turbocompresseur à soutirage d'air e régénération 1 comprend de plus au moins une turbine de puissance 27 que comporte le turbocompresseur de puissance 20 el qui peut détendre les autres 25 gaz pour entraîner en rotation le compresseur centrifuge de puissance 21, ladite turbine 27 comportant une entrée reliée au conduit de sortie de compresseur de puissance 24 vin e cïii-Fal de réchauffage de régénération 33 puis via un conduit d'admission de la turbine de puissance 26 interposé entre ledit canal 33 et ladite entrée, tandis que Inrr_s turbine 27 comporte une sortie 0 reliée au canal de refroidissement de régèneration 32 via un conduit de sortie de la turbine de puissance 30, les autres gaz qu'expulse ladite turbine 27 pouvant se refroidir au contact des parois internes dudit canal de refroidissement 32. On note d'ailleurs que la turbine de puissance 27 peut être axiale ou radiale, à géométrie fixe ou à géométrie variable en étant par exemple logée dans un carter muni d'aubes dont l'orientation angulaire peut être modifiée par le calculateur de gestion bMb 6 au moyen d'un actionneur pneumatique, é ectropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique. On note que ladite turbine 27 peut Jussi être mono, bi ou multi-étagée, constituée de toute matière plus ou moins résistante à la température et/ou à l'oxydation e être - de manière générale - de tout type connu de l'homme de l'art. Selon mode particulier de réalisation du dispositif de suralimentation 1 suivant nvention, la turbine de puissance 27 peut être reliée à un moteur-générateur qui peut produire de l'électricité lorsqu'il est entraîné en rotation par ladite turbine 27 ou qui peut lancer cette dernière en rotation lorsqu'il est soumis au passage d' HI courant électrique. Comme illustré en figures 1 à 3. le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'au et régénération 1 prévoit que les gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif 2 via le conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 peuvent être mélangés au niy, lu d'une jonction de mélange des gaz 53 avec les autres gaz qu'expulse la turbine de puissance 27 via le conduit de sortie de la turbine de puissance 30, ndite jonctHH 53 réunissant lesdits conduit 54, 30 puis introduisant lesdits gaz ainsi mélangés dans le canal de refroidissement 32. Selon le dispositif sL..Èuentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 suivant l'irivuntion, les gaz notamment d'échappement qui circulent dans le canal de refroidissement de régénération 32 peuvent se déplacer en direction approximativement inverse de celle suivant laquelle se déplacent les autres gaz qui circulent dans le canal de réchauffage de régénération 33 tandis qu'une matière d'une certaine épaisseur dont l'une des faces forme tout ou partie des purois internes dudit canal de refroidissement 32 forme aussi, sur sa face opposée, tout ou partie des parois internes dudit canal de réchauffage 33, ou inversement. On remarque que l'échangeur de régénération à contre-courant 34 qui résulte de cet agencement peut être réalisé par empilement de tôles fixées entre-elles, par assemblage de tubes, ou par tout autre mode de conception et de fabricMic, connu de l'homme de l'art et applicable aux échangeurs de chaleur. 5 Aussi, le dispositif de suralimentatioll par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 selon l'invention prévoit que le conduit d'entrée de répartiteur d'admission 52 peut comporter un refroidisseur d'air de suralimentation 10 qui refroidit l'air que comprime le compresseur centrifuge de puissance 21 avant que ledit air n'atteigne le répartiteur d'admission 11, ledit refroidisseur 10 pouvant par exemple être de type aiiiair ou air/eau. Dans ce dernier cas, ladite eau peut provenir d'un cir-uit de refroidissement que peut comporter le moteur thermique à combuH.n rme alternatif 2, ou d'un circuit d'eau froide indépendant. On remarque sur les figu s 1 et 2 que le condull de sortie de compresseur de puissance 24 peut comporter un Thpet anti-retour de sortie de compresseur de puissance 25. En alternative illustrée en figure 3, le conduit de sortie de compresseur de puissance 24 peut comporter une vanne de sortie de compresseur de puissance 57 qui peut obturer ledit conduit de sortie 24 et qui peut être maintenue ouverte, fermée ou entrouverte de sorte à autoriser ou non le passage de gaz dans ledit conduit de sortie 24, ladite vanne 57 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer ou d'ouvrir un conduit, ladite vanne 57 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion EMS 6 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, é ectropneumatique, électrique h.auliqv électro-hydraulique. Selon une variante du disposiiii ùe suririm, ,tion par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1, le conduit d'admission du compresseur de puissance 19 et le conduit de sortie de compresseur de puissance 24 peuvent être reliés entre eux piH un conduit de contournement du compresseur de puissance 22 qui peut être obturé par une vanne de contournement du compresseur de puissance 23 laquelle peut être maintenue ouverte, fermée ou 0 entrouverte de sorte à autoriser on non le passage de gaz dans ledit conduit de contournement 22, ladite vanne 23 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer ou d'ouvr ï,,;di;cluit, ladite vanne 23 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion EMS 6 notamment 35 au moyen d'un actionneur pneurmOique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou é ectro-hydraulique.According to a particular embodiment of the supercharging device according to the invention, the regeneration exchanger 31 can be fixed under a motor vehicle that can propel the reciprocating internal combustion engine 2 by means of rigid or elastic fasteners. In this context, the regeneration cooling channel 32 and / or the regeneration heating channel 33 that the regeneration exchanger 31 comprises may be connected directly or indirectly to said motor 2 by means of at least one duct and / or a decoupling flange which reduces the intensity of the movements and vibrations transmitted by said motor 2 to said exchanger 31. In addition, FIGS. 13 illustrate that the supercharger with turbocharger with air withdrawal and regeneration 1 also comprises minus 10 a power turbocharger 20 which comprises at least one centrifugal power compressor 21 capable of compressing the other gases, said compressor 21 having an inlet at least connected to the intake inlet of the engine 51 via a compressor inlet duct 19 while it has an output that can be connected to either the inlet manifold 11 via the inlet manifold inlet duct ission 52, either the regeneration heating channel 33, or both, via at least one power compressor output conduit 24, the centrifugal power compressor 21 may be axial or radial, mono, bi or multistage, consisting of any material more or less resistant to temperature and / or oxidation and be - generally - of any type known to those skilled in the art The device for overcharging p., i turbocharger draw off Regeneration air 1 further comprises at least one power turbine 27 which comprises the power turbocharger 20 el which can relax the other gases to drive in rotation the centrifugal power compressor 21, said turbine 27 having an input connected to the air duct 21. output of the regeneration reheating heat exchanger 33 wine-exchanger 33 and then via an intake duct of the power turbine 26 interposed between said channel 33 and said inlet, while that Inrr_s turbine 27 has an output 0 connected to the regeneration cooling channel 32 via an outlet duct of the power turbine 30, the other gases that expel said turbine 27 can cool in contact with the internal walls of said cooling channel 32 It should also be noted that the power turbine 27 may be axial or radial, with a fixed geometry or with a variable geometry, for example housed in a housing provided with vanes whose angular orientation may be modified by the management computer. bMb 6 by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator. Note that said turbine 27 may be mono, bi or multi-stage, consisting of any material more or less resistant to temperature and / or oxidation e be - in general - of any type known to man art. According to a particular embodiment of the supercharging device 1 according to nvention, the power turbine 27 can be connected to an engine-generator that can produce electricity when it is rotated by said turbine 27 or can launch it in rotation when subjected to the passage of HI electric current. As illustrated in FIGS. 1 to 3, the turbocharging and turbocharging device 1 and the regeneration 1 provide that the exhaust gas expelled by the reciprocating internal combustion engine 2 via the exhaust manifold outlet duct 54 can be mixed with the niy, lu of a gas mixture junction 53 with the other gases that expulses the power turbine 27 via the outlet duct of the power turbine 30, ndite jonctHH 53 joining said duct 54, 30 then introducing said gases thus mixed into the cooling channel 32. According to the device sL..èuentation by turbocharger air withdrawal and regeneration 1 following irivuntion, particularly exhaust gases circulating in the cooling channel regeneration 32 can move in approximately the opposite direction to the direction in which the other gases flowing in the reheat channel are moving. while a material of a certain thickness, one of the faces forming all or part of the internal purities of said cooling channel 32 also forms, on its opposite face, all or part of the internal walls of said heating channel 33, Or vice versa. It will be noted that the countercurrent regeneration exchanger 34 which results from this arrangement can be made by stacking sheets fixed together, by tube assembly, or by any other method of design and fabric, known from FIG. skilled in the art and applicable to heat exchangers. Also, the turbo supercharger with air withdrawal and regeneration device 1 according to the invention provides that the intake manifold inlet duct 52 may comprise a charge air cooler 10 which cools the air which compresses the centrifugal power compressor 21 before said air reaches the intake manifold 11, said cooler 10 may for example be of the air or air / water type. In the latter case, said water may come from a cooling circuit that may comprise the reciprocating combustion engine 2, or an independent cold water circuit. It should be noted in FIGS. 1 and 2 that the power compressor output condull 24 may comprise a power compressor output anti-return Thpet 25. Alternatively illustrated in FIG. 3, the power compressor output duct 24 may comprise a power compressor output valve 57 which can close off said outlet duct 24 and which can be kept open, closed or ajar so as to allow or not the passage of gas in said outlet duct 24, said valve 57 being able to consist of a flap, a plug, a valve or any other means known to those skilled in the art for closing or opening a conduit, said valve 57 can be controlled opening or closing by the EMS management computer 6 including by means of a pneumatic actuator, electropneumatic, electro-hydraulic electro-hydraulic actuator. According to a variant of the proviiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii bypassing the power compressor 22 which can be closed by a bypass valve of the power compressor 23 which can be kept open, closed or 0 open so as to allow or not the passage of gas in said bypass duct 22, said valve 23 which may consist of a flap, a plug, a valve or any other means known to those skilled in the art for closing or opening, said valve 23 which can be controlled in opening or closing by the EMS management computer 6 in particular 35 by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator.

A titre d'autre variante du dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 illustrée en figure 1, le conduit de contournement du compresseur rie puissance 22 peut comporter un compresseur centrifuge d'amorçage uU qui peut aspirer des gaz dans le L;onduit d'admission du compresseur de puissance 19 et/ou le conduit d'admission du moteur thermique 8 pour les refouler dans le conduit de sortie de compresseur de puissance 24 afin de mettre en rotation le compresseur centrifuge de puissance 21 et la turbine de puissance 27 que comporte le turbocompresseur de puissance 20, par exemple lors du rierrim,age du moteur thermique à 10 combustion interne alternatif 2. A cette fin, un moteur électrique de compresseur d'amorçage 40 peut être mécaniquement relié au compresseui centrifuge d'amorçage 39, le calculateur de gestion EMS 6 pouvant mettre sous tension ledit moteur électrique 40 de sorte que ce dernier mette ledit compresseur 39 en rotation. Selon un mode parkuller de réalisation du dispositif de suralimentation 1 suivant l'invention, le moteur électrique de compresseur d'amorçage 40 peut être remplacé par une turbine pneumatique ou hydraulique, par une 20 transmission mécanique reliée au vilebrequin 5, ou par tout autre moyen d'entraînement Le dispositif de suralimenu:inn par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 prévoit en7')i rit que le conduit d'admission de la turbine de 25 puissance 26 et le cco iduit d ;ortie de la turbine de puissance 30 peuvent reliés entre eux par un dIduil le décharge de la turbine de puissance 28 qui peut être obturé par vanne de décharge de la turbine de puissance 29 qui peut être maintenue ouverte, fermée ou entrouverte de sorte à autoriser ou non le passage d'un gaz dans ledit conduit de décharge 28, ladite vanne 29 pouvant 0 être constituée d'un volet, d'un boisseau. d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant .:l'obturer ou d'ouvrir un conduit, e ladite vanne 29 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion EMS 6 nntrnmnt au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, éktiiiue, hydraulique ou électro- 5 hydraulique.As another variant of the air-take-up and regeneration turbocharger supercharger 1 illustrated in FIG. 1, the power compressor 22 bypass duct may comprise a centrifugal priming compressor uU which can suck gases into the engine. The intake manifold of the power compressor 19 and / or the inlet duct of the heat engine 8 to discharge them into the power compressor output duct 24 in order to rotate the centrifugal power compressor 21 and the turbine the power turbocharger 20, for example during the aging of the reciprocating internal combustion engine 2. To this end, an ignition compressor electric motor 40 can be mechanically connected to the centrifugal compressor. ignition 39, the EMS management calculator 6 can turn on said electric motor 40 so that the latter puts said compressor 39 in rotation . According to a parkuller embodiment of the supercharging device 1 according to the invention, the ignition compressor electric motor 40 can be replaced by a pneumatic or hydraulic turbine, by a mechanical transmission connected to the crankshaft 5, or by any other means. The turbocharger supercharger device with air withdrawal and regeneration 1 provides for the inlet duct of the power turbine 26 and the centrifugal element of the power turbine. 30 may be interconnected by a dui the discharge of the power turbine 28 which can be closed by discharge valve of the power turbine 29 which can be kept open, closed or ajar so as to allow or not the passage of a gas in said discharge duct 28, said valve 29 being able to consist of a shutter, a plug. a valve or any other means known to those skilled in the art for: closing or opening a conduit e said valve 29 can be controlled opening or closing by the EMS management calculator 6 using a pneumatic, electropneumatic, actuated, hydraulic or electrohydraulic actuator.

Comme le montre ta figure 3, te dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 prévoit également que le conduit de décharge de la turbine de puince 28 peut comprendre au moins une turbine motrice d'écrêtage de puissance 48 qui peut entraîner en ;otation un générateur d'électricité d'écrêtage de puissance 49, ladite turbine 28 pouvant être de type mono ou multi étagée et de type volumétrique ou centrifuge tandis que ledit générateur d'électricité 49 peut produire du courant continu ou alternatif, à haute ou basse tension. 10 A titre d'alternative, la turbine motrice d'écrêtage de puissance 48 peut être reliée directement ou indirectement par des moyens mécaniques au vilebrequin 5 pour assister le nio[eur thermiqr à combustion interne alternatif 2. La figure 1 montre que, bCiLJi i une variante de réalisation du dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1, le conduit de sortie de compresseur de puissance 24 et le conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 peuvent être reliés entre eux par un conduit de piquage d'air de suralimentatiri-: =,5 qui peut être obturé par une vanne de piquage d'air de suralimer0r-kiion 56 laquelle peut être maintenue ouverte, 20 fermée ou entrouverte de sorte à autoriser ou non le passage de gaz dans ledit conduit de piquage 55, ladite vanne 56 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, d'une soupape ou de tout itHle moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer ou d'ouvrir un conduit, et ladite vanne 56 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le caiculateur de gestion EMS 6 25 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique. électrique, hydruHiu u électro-hydraulique. On note que selon un iuoje pahHr:i de réalisation du dispositif de suralimentation 1 suivant l'invention le conduit de piquage d'air de 0 suralimentation 55 peut déboucher dans le conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 en amont du catalyseur de post-traitement des polluants 13 de sorte que les gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne allenlif 2 soient mélangés avec les gaz sortant du conduit de piquage d'air de suralimentation 55 préalablement à leur passage à l'intérieur dudit catalyseur 13.As shown in FIG. 3, the turbocharging and air-regenerating turbocharging device 1 also provides for the discharge duct of the impeller turbine 28 to comprise at least one power clutch driving turbine 48 which can drive a power clipping electricity generator 49, said turbine 28 being able to be of mono or multistage type and of volumetric or centrifugal type while said electricity generator 49 can produce direct or alternating current, at high power. or low voltage. Alternatively, the power clutch driving turbine 48 may be connected directly or indirectly by mechanical means to the crankshaft 5 to assist the alternating internal combustion engine 2. FIG. 1 shows that, an alternative embodiment of the turbocharger supercharger with air withdrawal and regeneration 1, the power compressor output duct 24 and the exhaust manifold outlet duct 54 can be interconnected by a quilting duct d supercharger air, which can be closed by a supercharger air-off valve 56 which can be kept open, closed or ajar so as to allow or not the passage of gas in said air duct; stitching 55, said valve 56 may consist of a flap, a plug, a valve or any itHle means known to those skilled in the art for closing or opening a conduit, and said valve 56 can be controlled opening or closing by the EMS management calculator 6 25 including by means of a pneumatic actuator, electropneumatique. electric, hydro-electric and electro-hydraulic. It will be noted that according to one embodiment of the supercharging device 1 according to the invention, the supercharging air tapping duct 55 may open into the exhaust manifold outlet duct 54 upstream of the post catalyst. treatment of the pollutants 13 so that the exhaust gases expelled by the internal combustion heat engine 2 are mixed with the gases leaving the booster duct 55 prior to their passage inside said catalyst 13.

Comme le montre la figure 2, une partie du conduit d'admission de la turbine de puissance 26 peut constituer un pré-échangeur de régénération 35 en formant au moins un canal de réchauffage de pré-échangeur 37 dans lequel peuvent circuler les autres gaz après que ces derniers aient été expulsés par le compresseur centrifuge de puissance 21 puis se soient réchauffés au contact des parois internes du canal de réchauffage de régénération 33, ledit pré-échangeur 35 comportant également au moins un canal de refroidissement de pré-échangeur 36 que forme une partie du conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 et dans lequel peuvent circuler les gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif 2, ces derniers gaz pouvant e refroidir au con act des parois internes dudit canal de refroidissement 36 en cédant k:tr chaleur aux autres gaz expulsés par le compresseur centrifuge de puissance 2 15 Selon un mode particulier de réalisation du dispositif de suralimentation suivant l'invention, les autres gaz qui circulent dans le canal de réchauffage de pré-échangeur 37 peuvent se déplacer en lirection approximativement inverse de celle suivant laquelle se déplacent les gaz qui circulent dans le canal de refroidissement de pré-échangeur 36 tandis qu'une matière d'une certaine 20 épaisseur dont l'une des faces forme tout ou partie des parois internes dudit canal de réchauffage 37 forme aussi, sur sa face opposée, tout ou partie des parois internes dudit canal de refroidissement 6, ou inversement. Le pré-échangeut de régénératiot ,k contre-courant qui résulte de cet agencement peut être réalisé par empilement de tôles fixées entre-elles, par assemblage de 25 tubes, ou par tout autre mode de conception et de fabrication connu de l'homme de l'art et applicabIe ;(1;; échangeurs de chaleur. La figure ustre aussi que le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 comprend, selon un mode 30 particulier de réalisation. .1 conduit de sortie de compresseur de puissance 24 et/ou un conduit d'admission de la turbine de puissance 26 qui peut comporter un réservoir de pression de suralimentation 38. En outre, suivant ce qu'Illustre la figure 3, le dispositif de suralimentation par 35 turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 peut comporter un conduit d'admission du moteur thcrmiq 8 qui comprend au moins un compresseur de décollage 42 qui peut aspirer 101 air atmosphérique ou un gaz notamment via l'entrée d'admission du moteur 51 tandis que ledit compresseur 42 peut être centrifuge, volumétrique, à aubes, à piston, à palettes, à spirale ou de tout type connu de l'homme de l'art, tandis t.il peut être entraîné en rotation par tout moyen électrique, pneumatique, hv JliquEI, ou mécanique. On remarque sur ladite figure 3 que le compresseur de décollage 42 peut être entraîné en rotation par au moins une turbine de décollage 45 positionnée sur le conduit de sortie de collecteur d'échappement 54, ledit compresseur 42 pouvant être centrifuge de sorte à constituer avec ladite turbine 45 un 10 turbocompresseur de décollage 11, et être axial ou radial, mono, bi ou multi étagé, constitué de toute matière plus ou moins résistante à la température et/ou à l'oxydation et être - de manière gorérale - de tout type connu de l'homme de l'art, tandis qu'il en est de même pour la turbine de décollage 45 qui peut en outre être logée dcï is un carter muni d'aubes dont l'orientation angulaire peut être modifiée par le calculateur de gestion EMS 6 au moyen d'un actionneur pneunir-oHi ie, électropnetimatique, électrique, hydraulique ou é ectro-hydrauliquE A titre de variante exposée hgui e 3, le dispositif de suralimentation par 20 turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 prévoit que le compresseur de décollage 42 peut comprendre une entrée et une sortie reliées entre-elles par un conduit de contournement de compresseur de décollage 43 qui peut être obtuic par une vanne de contournement de compresseur de décollage 44 laquelle peut être maintenue ouverte, fermée ou entrouverte de 25 sorte à autoriser ou non le passage in air atmosphérique ou d'un gaz dans ledit conduit de contournement 43, ladite vanne 44 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer ou d'ouvrir un conduit, et ladite vanne 44 pouvant étre pilotée en ouverture ou en iermeture par le calculateur de gestion EMS 6 0 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-lwdraulique. De manière simiiaire, la turbine de décollage 45 peut comprendre une entrée et une sortie reliées entre-elles par wl conduit de décharge de turbine de 35 décollage 46 qui peut être obturé par une vanne de décharge de turbine de décollage 47 pouvant être mai wnue ouverte, fermée ou entrouverte de sorte à autoriser ou non le passage d'un air atmosphérique ou d'un gaz dans ledit conduit de décharge 46, ladite vanne 47 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer ou d'ouvrir un conduit, et ladite vanne 47 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion EMS 6 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydn,,,, ,;(ie ou électro-hydraulique. La figure 2 montre que le conduit d'admission du compresseur de puissance 19 et le conduit d'entrée de répartiteui cl admission 52 peuvent être reliés entre eux 10 par un conduit d'admission directe 17 qui peut être obturé par une vanne d'admission directe 18 laquelle peut iv maintenue ouverte, fermée ou entrouverte de sorte à autoriser ou non le passage de gaz dans ledit conduit d'admission directe 17, ladite vanne 18 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, rt'une soupape ou de tout nutre moyen connu de l'homme de l'art 15 permettant d'obturer ou d'ouvrir un conduit, et ladite vanne 18 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le lculateur de gestion EMS 6 notamment au moyen d'un reur pnelJi Pque, électropneumatique, électrique, hydraulique ou éleci draulique. 20 Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 peut aussi comprendre, comme illustré en figure 3, un conduit d'admission du moteur thermique 8 et/ou un conduit d'admission du compresseur de puissance 19 qui est(sont) relié(s) avec la ligne d'échappement 4 par un conduit de recirculation des gaz d'échappement 58 qui peut être 25 obturé par une vanne de recirculitl-n des ga7 d'échappement 59 cette dernière pouvant être maintenue (..)L !verte, fermée ou entrouverte de sorte à autoriser ou non le passage de gaz dans ledit conduit de recirculation 58, ladite vanne 59 pouvant être constituée d'un volet, d'un boisseau, d'une soupape uu de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer ou d'ouvrir un 30 conduit, et ladite vanne 59 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion EMS 6 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou électrohydraulique. 35 On remarque en figure 3 que le conduit de recirculation des gaz d'échappement 58 peut comporter un refroidisseur des gaz d'échappement recirculés 60 qui refroidit des gaz d'échappement qu'achemine ledit conduit 58 depuis la ligne d'échappement 14 jusqu'au conduit (l'admission du moteur thermique 8 et/ou au conduit d'admission du compres!',- le puissance 19 avant que lesdits gaz n'atteignent ledit ou lesdits condul ledit refroidisseur 60 pouvant par exemple être de typo air/air ou air/eau. Dans ce dernier cas, ladite eau peut )r-ovenir d'un circuit de refroidissement que peut comporter le moteur thermique à combustion interne alterriiJt 2, ou tLjn i uit Hau froide indépendant Le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération 1 prévoit en outre que tout ou partie de la surface extérieure et/ou intérieure du conduit de sortie de compresseur de puissance 24 et/ou du conduit d'admission de la turbine de puissance 26 et/ou de l'échangeur de régénération 31 etioti du pré-éjangedr de régénération 35 et/ou du conduit de sortie de collecteur d'échappemefil 54 et/ou de la ligne d'échappement 14 peut être revêtu d'un écran thermique 50 qui peut être un matériau et/ou une structure calorifuge interne et/ou externe qui retient la chaleur des gaz qui circulent à l'intérieur des composants 24, 26, 31, 35, 54, 14 ci-avant énumérés. Ledit matériau et/ou structure calorifuge peut eh u constitué de laine de roche, d'une double ou multiples peau(x) métallique(s) ou non et/ou d'écran(s) thermique(s) maintenu(s) à distance den,u.3 composants 24, 26, 31, 35, 54, 14 par des plots d'isolation thermique, ou de tout autre agencement connu de l'homme de l'art et qui permet de retenir la chaleur. On note d'ailleurs que ledit matériau et/ou structure calorift4p peut s'appliquer à n'importe quel autre organe constitutif du dispositif de ,-alimentation 1 suivant l'invention.As shown in FIG. 2, part of the intake duct of the power turbine 26 may constitute a regeneration pre-exchanger 35 by forming at least one pre-exchanger heating channel 37 in which the other gases can circulate after that the latter were expelled by the centrifugal power compressor 21 and then warmed in contact with the internal walls of the regeneration heating channel 33, said pre-exchanger 35 also comprising at least one pre-heat exchanger cooling channel 36 that forms a part of the exhaust manifold outlet duct 54 and in which the exhaust gases expelled by the reciprocating internal combustion engine 2 can flow, the latter gases being able to cool with respect to the internal walls of said cooling duct; 36 by yielding k: heat to the other gases expelled by the centrifugal compressor of power 2 15 According to a particular mode of realization In the supercharging device according to the invention, the other gases circulating in the pre-exchanger heating channel 37 can move in the direction approximately the opposite of the direction in which the gases circulating in the pre-heat cooling channel move. exchanger 36 while a material of a certain thickness, one of the faces forming all or part of the inner walls of said heating channel 37 also forms, on its opposite face, all or part of the internal walls of said cooling channel 6 , Or vice versa. The counter-current regeneration pre-exchanger which results from this arrangement can be made by stacking sheets fixed together, by assembling 25 tubes, or by any other method of design and manufacture known to the person skilled in the art. The art and applicabIe; 1 ;; heat exchangers.The figure also shows that the turbocharger supercharger device with air withdrawal and regeneration 1 comprises, according to a particular embodiment of .1 compressor outlet conduit. 24 and / or an intake duct of the power turbine 26 which may comprise a booster pressure tank 38. In addition, as illustrated in FIG. 3, the booster turbocharger booster The air and regeneration 1 may comprise an intake duct of the engine 8 which includes at least one takeoff compressor 42 which can suck atmospheric air or a gas, in particular via the inlet of the engine. motor 51 while said compressor 42 can be centrifugal, volumetric, vane, piston, vane, spiral or any type known to those skilled in the art, while it can be rotated by any electric, pneumatic, hydraulic or mechanical means. It will be noted in said FIG. 3 that the take-off compressor 42 can be rotated by at least one take-off turbine 45 positioned on the exhaust manifold outlet duct 54, said compressor 42 being centrifugable so as to constitute with said turbine 45 a 10 take-off turbocharger 11, and be axial or radial, mono, bi or multi-stage, consisting of any material more or less resistant to temperature and / or oxidation and be - goreral - of any type known to those skilled in the art, while it is the same for the takeoff turbine 45 which can also be housed dcï is a housing provided with blades whose angular orientation can be changed by the calculator of EMS management 6 by means of a pneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator. Air flow and regeneration 1 provides that the take-off compressor 42 may comprise an inlet and an outlet connected to each other by a take-off compressor bypass duct 43 which can be obtuated by a take-off compressor bypass valve 44 which may be kept open, closed or ajar so as to allow or not the passage in atmospheric air or gas in said bypass duct 43, said valve 44 may consist of a flap, a bushel, a a valve or any other means known to those skilled in the art for closing or opening a conduit, and said valve 44 can be controlled in opening or in transmission by the EMS management calculator 6 0 especially by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator. Similarly, the takeoff turbine 45 may comprise an inlet and an outlet connected together by a take-off turbine discharge conduit 46 which may be closed by a take-off turbine discharge valve 47 which may be open , closed or ajar so as to allow or not the passage of atmospheric air or a gas in said discharge conduit 46, said valve 47 may consist of a flap, a bushel, a valve or any other means known to those skilled in the art for closing or opening a conduit, and said valve 47 can be controlled opening or closing by the management computer EMS 6 including by means of an actuator pneumatic, electropneumatic, electric, hydn ,,,,; (ie or electro-hydraulic. FIG. 2 shows that the intake duct of the power compressor 19 and the intake manifold inlet duct 52 can be connected between them 10 by a c direct intake duct 17 which can be closed by a direct inlet valve 18 which can iv kept open, closed or ajar so as to allow or not the passage of gas in said direct inlet duct 17, said valve 18 being able to consist of a flap, a plug, rt'a valve or any medium medium known to those skilled in the art 15 for closing or opening a conduit, and said valve 18 can be driven in opening or closing by the ecommerce management EMS 6 in particular by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or hydraulic elec. The turbocharger supercharger with air withdrawal and regeneration 1 may also comprise, as illustrated in FIG. 3, an intake duct of the heat engine 8 and / or an intake duct of the power compressor 19 which is are) connected to the exhaust line 4 by an exhaust gas recirculation duct 58 which can be closed off by a recirculation valve of the exhaust ga7 59 which can be maintained (FIG. ) L green, closed or ajar so as to allow or not the passage of gas in said recirculation duct 58, said valve 59 may consist of a flap, a plug, a valve or any other means known to those skilled in the art for closing or opening a conduit, and said valve 59 can be controlled opening or closing by the EMS management computer 6 including by means of a pneumatic actuator, electropneumatic , electric, hydraulic or lectrohydraulique. It will be noted in FIG. 3 that the exhaust gas recirculation duct 58 may comprise a recirculated exhaust gas cooler 60 which cools exhaust gases that flow through said duct 58 from the exhaust line 14 to the exhaust duct 14. to the duct (the admission of the heat engine 8 and / or the admission duct of compres! ', - the power 19 before said gas reaches said condul said said cooler 60 may for example be typo air / air In the latter case, the said water may come from a cooling circuit that may comprise the internal combustion engine alternatively 2, or alternatively from the independent heat exchanger. regeneration air 1 further provides that all or part of the outer surface and / or interior of the power compressor output duct 24 and / or the inlet duct of the power turbine 26 and / or the échangeu Regeneration 31 etioti regeneration pre-ejangedr 35 and / or exhaust manifold outlet conduit 54 and / or the exhaust line 14 may be coated with a heat shield 50 which may be a material and / or an internal and / or external heat-insulating structure which retains the heat of the gases circulating inside the components 24, 26, 31, 35, 54, 14 listed above. Said heat-insulating material and / or structure may consist of rockwool, a double or multiple skin (s) metal (s) or not and / or thermal screen (s) maintained (s) to distance den, u.3 components 24, 26, 31, 35, 54, 14 by thermal insulation pads, or any other arrangement known to those skilled in the art and which allows to retain heat. It should also be noted that said material and / or calorift4p structure can be applied to any other component of the power supply device 1 according to the invention.

A partir de la description qui précède et en relr t ri avec les figures 1 à 3, on comprend le fonctionnement du dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 pour moteur thermique à 0 combustion interne alternatif 2 f:;, lit la présenL Pour illustrer le fonctionnement dudit dispositif I on a principalement choisi la configuration montrée en ligure 3 que l'on a arniinuée à un moteur thermique à combustion interne alternatif 2 chargé TV -)ropuiser une automobile non 5 représentée.From the foregoing description and in relation to FIGS. 1 to 3, it is understood that the operation of the supercharger with turbocharger with air withdrawal and regeneration 1 for a reciprocating internal combustion engine 2 f; In order to illustrate the operation of said device I, the configuration shown in FIG. 3 which has been reduced to an AC internal combustion engine 2 loaded with a vehicle (not shown) is illustrated.

Le moteur thermique à combustion interne alternatif 2 étant à l'arrêt et étant froid est démarré par le conducteur de ladite automobile. Ledit moteur 2 aspire alors de l'air atmosphérique par I ,if e d'admission du moteur 51 puis expulse des gaz d'échappement pat 1a sortie de ligne d'échappement 16. Ledit conducteur décide ensuite d'utiliser ladite automobile à basse vitesse et donc, à basse puissance. Pour répondre à ce besoin, le calculateur de gestion EMS 6 maintient le papillon de vannage admission 9 partiellement fermé de sorte que e moteur thermique à combustion interne alternatif 2 opère sous faible charge tandis qu'il tourne à basse vitess(-. 10 Simultanément, la vanne de décharge de turbine de décollage 47 mor tirée en figure 3 est maintenue ouverte de solo que les gaz d'échappement chauds expulsés dudit motem 2 réchauffent le catalyseur de post-traitement des polluants 13 le plus rapidement possible. L'ensemble de la ligne d'échappement 15 14 monte alors en température y compris l'échangeur de régénération à contre- courant 34, tandis (lue la vanne de contournement de compresseur de décollage 44 est maini ,lue ouverte. Si, en réponse aux aléas de son parcours, ledit conducteur demande un couple 20 élevé au moteur thermique à combustion interne alternatif 2 en enfonçant profondément la pédale d'accélérateur de ladite automobile, alors, le calculateur de gesticw EMS 6 ouvre pleinement le papillon de vannage admission 9, ferme la vanne de décharge Hrbine de décollage 47 et la vanne de contournement de compresseui de décollage 44, et ouvre 25 partiellement la vanne de sortie de compresseur de puissance 57. Ceci a pour effet de remplir pleinement les cylindres de combustion 3 d H loteur thermique à combustion internP alterr latif 2 Vruel délivre immédiatenricnt plus de puissance sur ie vilebrequin donne us de débit, de pression et de 0 température aux gaz d'échappement qu'il expulse dans le conduit de sortie de collecteur d'échappement 54 sur lequel la turbine de décollage 45 est positionnée. Ladite turbine 45 se met alors en rotation rapide et entraîne le compresseur de décollage 42 qui fait monter la pression de l'air atmosphérique qui circule dans le conduit d'admission du compresseur de puissance 19. La majeure partie du débit dudit air atmosphérique sortant du compresseur de décollage 42 est admis par le moteur thermique à combustion interne alternatif 2 via respectivement le conduit d'admission du compresseur de puissance 19, le compresseur centn fuge cJ:-. puissance 21 qui a tendance à tourner sous l'effet du passage dudit air atmosphérique, le refroidisseur d'air de suralimentation 10, le conduit d'entrée de répartiteur d'admission 52 qui comprend le papillon de vannage admission 9, et finalement, le répartiteur d'admission 11, de sorte que le couple dudit moteur 2 augmente rapidement, de même que l'énergie qu'il met à la disposition de la turbine de décollage 45 via ses gaz d'échappement.The reciprocating internal combustion engine 2 being stopped and being cold is started by the driver of said automobile. Said motor 2 then sucks atmospheric air through the inlet of the engine 51 and then expels exhaust gases through the exhaust line outlet 16. Said driver then decides to use said automobile at a low speed and therefore, at low power. To meet this need, the management computer EMS 6 keeps the throttle inlet 9 partially closed so that the reciprocating internal combustion engine 2 operates under low load while it runs at low speed (- 10 Simultaneously, the take-off turbine discharge valve 47 mor drawn in FIG. 3 is kept open by the operator so that the hot exhaust gases expelled from said motem 2 heat up the pollutant aftertreatment catalyst 13 as quickly as possible. The exhaust line 15 then rises in temperature including the countercurrent regeneration exchanger 34, while the take-off compressor bypass valve 44 is now open, if in response to the vagaries of its course. said driver requests a high torque from the reciprocating internal combustion engine 2 by depressing the accelerator pedal of said automobile deeply, then The EMS 6 gesticw valve fully opens the intake throttle valve 9, closes the take-off valve Hrbine 47 and the take-off compressor bypass valve 44, and partially opens the power compressor output valve 57. in order to fully fill the combustion cylinders 3 d H external combustion heat generator 2 Vruel delivers immediate more power to the crankshaft, giving the flow, pressure and 0 temperature to the exhaust gases it expels in the exhaust manifold outlet duct 54 on which the take-off turbine 45 is positioned. Said turbine 45 then starts to rotate rapidly and drives the take-off compressor 42 which raises the pressure of the atmospheric air flowing in the intake duct of the power compressor 19. Most of the flow of said atmospheric air exiting the take-off compressor 42 is admitted by the reciprocating internal combustion engine 2 via respectively the intake duct of the power compressor 19, the compressor centn fuge cJ: -. power 21 which tends to rotate under the effect of the passage of said atmospheric air, the charge air cooler 10, the inlet distributor inlet duct 52 which comprises the inlet valve 9, and finally, the intake distributor 11, so that the torque of said engine 2 increases rapidly, as well as the energy it makes available to the takeoff turbine 45 via its exhaust gas.

On note à ce stade que ledit moteur 2 tournant lentement, le turbocompresseur de décollage 41 doit délivrer - au iiK)yen du compresseur de décollage 42 - une pression élevée dans le répartiteur d'adrui3sion 11, tandis que le débit d'air qu'est en mesure d'admettre ledit moteur 2 reste faible. Ceci expose le compresseur de décollage 42 au risque d'entrer en zone de pompage, ce risque étant toutefois fortement atténué par le dispositif de suralimentation par turbocol-fpresseur à soutirage d'air et régénération 1 selon la présente invention. En effet, le turbocompressei ir de det,oi age 41 est exclusivement réservé à la suralimentation du moteur thermique à combustion interne alternatif 2 lorsque ce dernier tourne à faible régime, par exemple jusqu'à mille-cinq-c( [Li ou deux mille tours par minute. Le turbocompresseur de décollage 41 est donc spécifiquement dimensionné pour fournir une forte suralimentation à régimes faibles tout en offrant le temps de réponsc le plus court possible, comme c'est le cas s'agissant des systèmes de suralimentation à deux turbocompresseurs bi-étagés selon l'état de l'art dont le turbocompresseur dit « haute-pression » ne suralimente les moteurs qu'a faible régime de rotation. Toutefois, suivant l'etat del'art. pour que ledit compresseur « haute-pressior échappe au pompage et opère au plus proche de son rendement optimum lorsque le moteur qu'il suralimente tourne à très faible régime, on balaye la charge au travers de la chambre de combustion dudit moteur de sorte à artificiellement augmenter le débit dudit compresseur. Le balayage dont il est question est obtenu au moyen d'au moins un déphaseur d'arbre à cames e requiert, s'agissant de,-, moteurs à essence, injection directe d'essence. alternative audit balayage de charge. le dispositif de suralimentation suivant l'invention prévot que le débit du compresseur de décollage 42 est artificiellement augmenté non pas par balayage de la charge au travers de ladite chambre, mais par le passage d'une fraction du débit dudit compresseur 42 au travers de la vanne de sortie de compresseur de puissance 57. Ledit compresseur 42 échappe ainsi au pompage par des moyens différents, est de plus forte dimension et présente donc un meilleur rendement, et peu opérer au plus proche de son rendement maxima 10 Pour que la turbine de décollage 45 puisse entraîner le compresseur de décollage 42 malgré le travail supplémentaire à fournir par ladite turbine 45 qu'induit la fraction du débit dudit compresseur 42 passant au travers de la vanne de sortie de compresseur de puissance 57, on a prévu un carter dans lequel est logée ladite to-qme, 45 qui i,isse entre lui et ladite turbine 45 un 15 passage étroit. Ainsi, la pression des gaz d'échappement expulsés du moteur thermique à combustion interne alternatif 2 est augmentée de sorte que la turbine de décollage 45 produit bien ledit travail supplémentaire, même si une part importante de ce dernier est pi ise sur le vilebrequin 5 dudit moteur 2 via le piston de combustion 4 qui doit vaincre L'n: ntre-pression accrue en phase 20 d'échappement. L'entraînement du compressu r Hécollage 42 est donc dispendieuse en énergie en contrepartie d'une bonne réactivité dudit compresseur 42 à fournir rapidement une forte pression de suralirrir,rtation au moteur thermique à 25 combustior. interne alternatif 2. Toutefois, la suralimentation dudit moteur 2 au moyen du turbocompresseur de décollage 41 est transitoH,- la fraction de l'air a mosphéricp qu'expulse le compresseur de decoilage 42 et qui passe au travers de la vanne 30 de sortie de compresseur de puissance 57 atteint rapidement l'échangeur de régénération 31 et plus pusk:isnirpnt le canal de réchauffage de régénération 33. Dans ledit canal de réchauffage 33, ledit air se réchauffe à une température proche de celle qu'ont les gaz d'échappement immédiatement après qu'ils aient été expulsés par le moteur thermique à combustion interne alternatif 2. Lesdits 35 gaz d'échappement circulant en sens inverse dans le canal de refroidissement de régénération 32 ressortent de ce derniLci une température proche de celle qu'a l'air atmosphérique immediatement après qu ait été expulsé par le compresseur de décollage 42. Ainsi, dans l'échangeur de régénéri.J.:Ja 31, lesdits gaz d'échappc:inent cèdent une grande partie de leur chaleur à l'air atmosphérique ayant passé au travers de la vanne de sortie de compresseur de puissance 57. Lorsqu'il passe dans le canal de réchauffage de régénération 33, 'air atmosphérique se dilate fortement consécutivement à l'augmentation de sa température. Son débit volumique augmente donc proportionnellement puis il parvient à la turbine de puissance 27 via le conduit d'admission de la turbine de puissance 26. Il est alors détendu par ladite turbine 27 laquelle commence à produire du travail qu'elle communique au compresseur centrifuge de puissance 21 qui commence en retour à comprimer l'air atmosphérique qui lui est amené par le conduit d'admission du compresseur de puissance 19, avec un débit qui va croissant. La vanne de sortie de compresseur de puissance 57 jusqu'ici entrouverte s'ouvre de jahi; en plus, accompagnant la montée en débit d'air atmosphérique du compre,-_:,:i:ur centrifuge de puissance 21 de sorte que le moteur thermique à combustion mie.... alternatif 2 est toujours suralimente à la valeur recherchée tandis que la turbine de puissance 27 reçoit un débit massique et volumique é atmosphérique à détendre de plus en plus important de sorte qu'elle te progressiprrient en puissance. Au fur et à mesure op:, le débit d'air fourni par le compresseur centrifuge de puissance 21 augmente, le calculateur de gestion EMS 6 ouvre de plus en plus la vanne de décharge de turbine de décollage 47 de sorte à réduire progressivement le travail produit par la turbine de décollage 45 et la contribution du turbocompresseur de décollage 41 à la suralimentation du moteur thermique à combustion interne alternatif 2. 0 Au-delà d'un certain débit d'air fourni par le compresseur centrifuge de puissance 21. le calculateur de gestion EMS 6 ouvre pleinement la vanne de contournement de compresseur de décollage 44 pour que le compresseur de décollage 42 cesse de suralimenter le moteur thermique à combustion interne 35 alternatif 2 ce dernier n'étant alors plus suralimenté que par le turbocompresseur de puissance 20, tanéis que ledit calculateur 6 ouvre aussi pleinement la vanne de décnarge de turbine de décollage 47 de sorte que la turbine de décollage 45 cesse d' Hier le compresseur de décollage 42. On remarque à ce stade que le compresseur centrifuge de puissance 21 fournit à la fois l'air atmosphérique destiné 5 être réchauffé dans le canal de réchauffage de régénération 33 pour fournir l'énergie nécessaire à la turbine de puissance 27, et à la fois - par soutirage - l'air atmosphérique nécessaire à la suralimentation du moteur thei inique à combustion interne alternatif 2 ledit air étant refroidi dans le refroidisseur d'air de suralimentation 10 avant d'être aspiré par ledit moteur 2 via le répartiteur d'admission 11. Comme on le déduil aisément de [a figure 3. l'air atmosphérique chaud (détendu par la turbine de puissance 27 est ensuite expulsé par ladite turbine 27 dans le conduit de sortie de la turbine de puissance 30, puis mélangé au niveau de la 5 jonction de mélange des gaz 53 avec les gaz d'échappement chauds expulsés par le moteur thermique à combustioil interne alternatif 2. Ensuite, lors de leur circulation dans le canal de refroidissement de régénération 32, ledit air e lesdits gaz cèdent une grande partie de leur chaleur à l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrliuge de puissance 2 2 Ainsi, l'air atmosphérique chaud sortaH canal de réchauffage de régénération 33 perd une partie de sa chaleullorsqu'il est détendu par la .jr-bine de puissance 27 ladite chaleur étant transformée en travail par ladite turbinn 27 puis cède urir grande partie de sa chaleur restante à l'air 25 atmosphérique expulsé du compresseur centrifuge de puissance 21 dans l'échangeur de régénération 31. La régénération thermique que constitue le passage dudit air dans ledit échangeur 31 assure une grande partie de la puissance calorifique nécessaire au forictionnemei it de la turbine de puissance 27, tandis que la puissance cnlnrifique complérinntaire nécessaire est fournie 0 par les gaz d'échappement ( pulse le moteur thermique à combustion interne alternatif 2. Ainsi, ledit moteur 2 est suralimenté sans avoir à subir la contrepression supplémentaire à l'échappement ordinairement générée par les turbines de 35 turbocompresseur selon l'art antérieur, à l'exception des démarrages depuis l'arrêt ou lors de certains fonctionnements en transitoire de puissance qui nécessitent de recourir temporairement au turbocompresseur de décollage 4 En conséquence, du fait de l'absence de contrepression additionnelle, le dispositif de suralimentation par turbocompresse Ir à soutirage d'air e régénération 1 selon l'invention permet bien - par rapport à l'état de l'art et conformément à ce qui a été exposé en préambule - un meilleur phasage de la combustion des moteurs à essence et/ou une augmentation de leur rapport volumétrique. Ceci est favorable au rendement desdits moteurs à essence. En outre, ledit dispositif 1 confère à tout moteur thermique à combustion interne alternatif 2 qui en est équipé une pression d'admission supérieure à sa pression 10 d'échappement, ce qui produit sur le vilebrequin 5 dudit moteur 2 un travail additionnel positif et exploitable, sans consommation de carburant supplémentaire. On remarque que lorsqu'a même Pression Moyenne Effective le moteur 15 thermique à combustion interne alternatif 2 monte en régime, la quantité d'air atmosphérique sous pression que soutire ledit moteur 2 au compresseur centrifuge de puissance 21 augmente. En conséquence, le débit massique dudit compresseur 21 doit augmenter, de même que le travail que doit fournir la turbine de puissance 27 pour l'entraîner. Toutefois, l'augmentation du soutirage 20 s'accompagne immédiatement de l'augmentation de la puissance thermique disponible pour ladite turbine 27, ladite puissance étant délivrée à l'échappement dudit moteur 2 via les gaz d'échappement de ce dernier. On note que le moteur thiHique à combustion interne alternatif 2 étant 25 suffisamment chaud et opérant à charges partielles, c'est à dire sans suralimentation, le turbocompresseur de puissance 20 continue à exploiter la puissance thermique délivrée à l'échapperncHnt dudit moteur 2 pour que le compresseur centriiuge de puissance 21 délivre un débit et une pressiou les plus élevés possibles. Cette stratégie permet de garder le turbocompresseur de 30 puissance 20 le plus disponible possible pour relayer le turbocompresseur de décollage 41 en transitoire de charge du moteur thermique à combustion interne alternatif 2. Pour cela, le »pillon de vannage admission 9 est utilisé par le calculateur de gestion EMS 6 pour régler le soutirage d'air nécessaire à l'obtention de la charge partielle recherchée pour ledit moteur 2 quels que 35 soient le débit et la pression du ::;ompresseur centrifuge de puissance 21 tandis que la vanne de sortie de compresseur de puissance 57 est ouverte.At this stage, it should be noted that, with said engine 2 slowly turning, the take-off turbocharger 41 must deliver (iik) yen from the take-off compressor 42 - an elevated pressure in the tundish 11, while the air flow rate is able to admit said engine 2 remains weak. This exposes the take-off compressor 42 to the risk of entering the pumping zone, this risk being, however, greatly reduced by the supercharger turbomach-fpresseur with air withdrawal and regeneration 1 according to the present invention. Indeed, the turbocompressor of det, oi age 41 is exclusively reserved for the supercharging of the internal combustion engine with alternative internal combustion 2 when the latter is running at low speed, for example up to a thousand-five-c ([Li or two thousand The take-off turbocharger 41 is therefore specifically sized to provide a strong supercharging at low revs while offering the shortest response time possible, as is the case with twin turbocharger superchargers. -States according to the state of the art of which the turbocharger said "high-pressure" supercharges the engines at low rotational speed.However, according to the state of the art for said compressor "high-pressior escapes when pumping and operating as close as possible to its optimum efficiency when the supercharged engine is running at very low speed, the load is swept through the combustion chamber of said engine so as to artificially increase the flow rate of said compressor. The sweep in question is obtained by means of at least one camshaft dephaser and requires, with respect to -, gasoline engines, direct fuel injection. alternative to said load scan. the supercharging device according to the invention provides that the flow of the take-off compressor 42 is artificially increased not by scanning the charge through said chamber, but by passing a fraction of the flow of said compressor 42 through the output compressor valve 57. Said compressor 42 and escapes pumping by different means, is of greater size and therefore has a better performance, and can operate closer to its maximum efficiency 10 For the turbine to take off 45 may drive the takeoff compressor 42 despite the additional work to be provided by said turbine 45 that induces the fraction of the flow rate of said compressor 42 passing through the power compressor output valve 57, there is provided a housing in which is housed said to-qme, 45 which isse between it and said turbine 45 a narrow passage. Thus, the pressure of the exhaust gas exhausted from the reciprocating internal combustion engine 2 is increased so that the take-off turbine 45 effectively produces said additional work, even if a large part of it is connected to the crankshaft 5 of said engine 2 via the combustion piston 4 which must overcome the n: increased pressure in the exhaust phase. The drive of the compressor Hécollage 42 is expensive energy in return for a good responsiveness of said compressor 42 to quickly provide a high pressure superalirrir rtion to the combustion engine. 2. However, the supercharging of said engine 2 by means of the take-off turbocharger 41 is transitoH, the fraction of the air mosphéricp that expels the decoilage compressor 42 and which passes through the valve 30 exit of Power compressor 57 rapidly reaches the regeneration exchanger 31 and more pusk: isnirpnt the regeneration heating channel 33. In said reheat channel 33, said air heats to a temperature close to that which the exhaust gas immediately after they have been expelled by the reciprocating internal combustion engine 2. Said exhaust gas circulating in the reverse direction in the regeneration cooling channel 32 emerges therefrom a temperature close to that of the atmospheric air immediately after it has been expelled by the takeoff compressor 42. Thus, in the regenerator exchanger J 31, said exhaust gas: Most of their heat is transferred to the atmospheric air having passed through the power compressor output valve 57. As it passes through the regeneration heating channel 33, atmospheric air expands strongly as a result of increase in temperature. Its volume flow increases proportionally then it reaches the power turbine 27 via the intake duct of the power turbine 26. It is then expanded by said turbine 27 which begins to produce work that it communicates to the centrifugal compressor of power 21 which begins to compress the atmospheric air which is brought to it by the intake duct of the power compressor 19, with a flow that is increasing. The output compressor output valve 57 hitherto ajar opens jahi; in addition, accompanying the rise in atmospheric air flow of the compre-i, ur: centrifugal power 21 so that the combustion engine mie .... alternating energy is always supercharged to the desired value while that the power turbine 27 receives a mass flow and volume atmospheric é to relax more and more important so that you progressiprrient power. As op :, the air flow supplied by the centrifugal power compressor 21 increases, the EMS management calculator 6 opens more and more the take-off turbine discharge valve 47 so as to progressively reduce the work produced by the take-off turbine 45 and the contribution of the take-off turbocharger 41 to the supercharging of the reciprocating internal combustion engine 2. 0 Beyond a certain air flow rate supplied by the centrifugal power compressor 21. the calculator management system EMS 6 fully opens the take-off compressor bypass valve 44 so that the take-off compressor 42 stops supercharging the reciprocating internal combustion engine 2, the latter being then no longer supercharged except by the power turbocharger 20, that said calculator 6 also fully opens the take-off turbine decharger valve 47 so that the takeoff turbine 45 ceases Yesterday the take-off compressor 42. It is noted at this stage that the centrifugal power compressor 21 provides both the atmospheric air to be heated in the regeneration heating channel 33 to supply the energy required by the power turbine 27, and at the same time - by withdrawal - the atmospheric air necessary for the supercharging of the reciprocating internal combustion engine 2, said air being cooled in the charge air cooler 10 before being sucked by said engine 2 via the distributor 11. As can be readily deduced from FIG. 3, the hot atmospheric air (expanded by the power turbine 27 is then expelled by said turbine 27 into the outlet duct of the power turbine 30 and then mixed at the junction of the mixture of the gases 53 with the hot exhaust gases expelled by the internal combustion engine alternative fuel 2. Then, during their circulation In the regeneration cooling channel 32, said air e said gases yield a large part of their heat to the atmospheric air expelled by the centrifugal power compressor 2 2 Thus, the hot atmospheric air exits the regeneration heating channel 33 loses some of its heat when it is depressed by the power coil 27, said heat being transformed into work by said turbin 27 and then gives up much of its remaining heat to the expelled atmospheric air of the centrifugal power compressor 21 in the regeneration exchanger 31. The thermal regeneration that constitutes the passage of said air in said exchanger 31 provides a large part of the heating power required for the forictionnemei it the power turbine 27, while the additional complementnal power required is provided 0 by the exhaust gas (pulse the reciprocating internal combustion engine 2. The engine 2 is supercharged without having to undergo the additional exhaust backpressure ordinarily generated by the turbocharger turbines according to the prior art, with the exception of starts since stopping or during certain power transient operations which Therefore, because of the absence of additional backpressure, the air turbocharging boost device Ir with air withdrawal and regeneration 1 according to the invention makes it possible - with respect to the state of art and in accordance with what has been exposed in the preamble - a better phasing of the combustion of gasoline engines and / or an increase in their volumetric ratio. This is favorable to the performance of said gasoline engines. In addition, said device 1 confers on any reciprocating internal combustion engine 2 which is equipped with an intake pressure greater than its exhaust pressure, which produces on the crankshaft 5 of said engine 2 additional positive and exploitable work. , without additional fuel consumption. Note that when at the same Effective Mean Pressure the reciprocating internal combustion engine 15 rises, the amount of atmospheric air under pressure that withdraws the engine 2 from the centrifugal power compressor 21 increases. As a result, the mass flow rate of said compressor 21 must increase, as well as the work that the power turbine 27 must provide to drive it. However, the increase of the withdrawal 20 is accompanied immediately by the increase of the thermal power available for said turbine 27, said power being delivered to the exhaust of said engine 2 via the exhaust gas of the latter. It will be noted that since the reciprocating internal combustion engine 2 is sufficiently hot and operating at partial loads, ie without supercharging, the power turbocharger 20 continues to exploit the thermal power delivered to the exhaust of said engine 2 so that the centrifugal power compressor 21 delivers the highest possible flow and pressure. This strategy makes it possible to keep the turbocharger 30 of power 20 as available as possible to relay the turbocharger 41 in the transient load of the reciprocating internal combustion engine 2. For this, the inlet valve 9 is used by the calculator EMS management 6 to adjust the air withdrawal necessary to obtain the desired partial load for said engine 2 regardless of the flow and pressure of the centrifugal power compressor 21 while the outlet valve of power compressor 57 is open.

Pour mieux servir cette stratégie, a variante illustrée en figure 2 prévoit que l'entièreté du débit du compresseur centrifuge de puissance 21 est réservée à la turbine de puissance 27 lorsque moteur thermique à combustion interne alternatif 2 opère à charge partielle laquelle est réglée au moyen de la vanne d'admission directe 18 que comporte le conduit d'admission directe 17. Cette dernière variante - qui est également applicable à celle présentée en figure 3 - prévoit donc qu'il n'y a plus de soutirage d'air au compresseur centrifuge de puissance 21 lorsque moteur thermique à combustion interne alternatif 2 opère à charge partielle. Selon cette variante, le maintien en régime et en pression dudit compresseur 21 est amélioré, ce qui augmente la réactivité du turbocompresseur de puissance 20 à relayer le turbocompresseur de décollage 41 en transit() r, de charge du moteur thermique à combustion interne alternatif 2. Il résulte de ce dernier arrangement une réduction potentielle de la consommation de tout véhicule automobile mû par un moteur thermique alternatif équipé du dispositif de suralimentation 1 suivant l'invention, et une augmentation de la dynamique et du brio dudit véhicule. On note que le dispositif de suralimentation r turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 selon l'invention tel que présenté en figure 3 permet de réduire la température maximale à laquelle est soumise la turbine de décollage 45 car cette dernière n'est sollicitée qu'aux faibles régimes du motew à combustion riterne alternatif 2, là ou les gaz d'échappement dudit n eur sortent à température modérée y--cumpris à très fortes charges. Ceci permet de réaliser ladite turbine 45 dans des matériaux peu coûteux.To better serve this strategy, a variant illustrated in FIG. 2 provides that the entire flow rate of the centrifugal power compressor 21 is reserved for the power turbine 27 when the reciprocating internal combustion engine 2 is operating at partial load, which is regulated by means of of the direct intake valve 18 that comprises the direct intake duct 17. This latter variant - which is also applicable to that shown in Figure 3 - therefore provides that there is no longer air withdrawal to the compressor Centrifugal power 21 when the reciprocating internal combustion engine 2 operates at partial load. According to this variant, the maintaining in regime and pressure of said compressor 21 is improved, which increases the reactivity of the power turbocharger 20 to relay the take-off turbocharger 41 in transit () r, of the charge of the reciprocating internal combustion engine 2 This last arrangement results in a potential reduction in the consumption of any motor vehicle driven by an alternating heat engine equipped with the supercharging device 1 according to the invention, and an increase in the dynamics and brilliance of said vehicle. It should be noted that the supercharger turbocharger with air withdrawal and regeneration 1 according to the invention as shown in FIG. 3 makes it possible to reduce the maximum temperature at which the take-off turbine 45 is subjected, since the latter is only required to at the low speeds of the reciprocating combustion engine 2, where the exhaust gases of said exhaust gas come out at a moderate temperature and at very high loads. This makes it possible to produce said turbine 45 in inexpensive materials.

On note en outre que cet avantage vaut f::galement pour la turbine de puissance 27 telle que montrée en figures 1 à 3 car la température de l'air atmosphérique qu'elle admet en sua entrée peut être inférieure à celle des gaz d'échappement expulsés par le moteur thermique à com!717tinn interne alterrntif 2, la température desdits gaz étant déjà plus basse - du tait de l'absence de contre pression signOi:ative à l'échappement - que celle ordinairement trouvée sur les moteurs à essence suralimentés opérant à régime et à charge comparables selon l'état de l'art. On remarque qu'il est notamment possible de limiter la température en entrée de turbine de puissance 27 en prévoyant un débit 5 massique et volumique d'air atmosphérique admis par ladite turbine 27 toujours plus grand que cek retenu pour l'air admis par ledit moteur 2 via le répartiteur d'admission 11. En ce cas, le taux de soutirage d'air au compresseur centrifuge de puissance 21 pour suralimenter le moteur thermique à combustion interne alternatif 2 reste toujours inférieur à cinquante pour cent, quelle que soit la charge dudit moteur 2. A ceci s'ajoute le fait - outre quc échangeur de régénération 31 nc peut pas présenter un rendement de cent pour cent - que la turbine de puissance 27 transforme une partie de la chaleur des gaz d'échappement expulsés par ledit moteur 2 en travail. Ceci fait chuter la température moyenne de l'air atmosphérique qui circule dans la boucle de régénération que futme le dispositif 10 de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération selon l'invention, notammen moyen de l'échangeur de régénération 31. En définitive, le dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 selon l'invention offre divers leviers de dimensionnement 15 et de réglage pour atteindre le meilleur compromis possible entre la température d'entrée de la lur bine de puir Ice 27 qui dépend notamment du taux de soutirage d'air au compreH- ur centrit: ige de puissance 21, le rendement du turbocompresseur de puissance 20 résultant notamment de ladite température, (1 le rendement de l'échangeur de régénération 31. 20 On notera également qui dans le contexte du dispositif 1 selon l'invention, le turbocompresseur de puissance 20 est peu soumis aux pulsations d'air présentes à l'admission u à l'échappement du moteur thermique à combustion interne alternatif 2. LesLiii,..; pulsations sont en effet proportionnelles au taux de 25 soutirage d'air qui peut ne jamais excéder cinquante pour cent, et sont fortement filtrées par le volume interne des conduits 24, 26, 30 et canaux 32, 33 qui relient le compresseur centrifuge de puissance 21 à la luiie de puissance 27. 0 On comprend à l'analyse de la figure 3 que le dispositif 1 selon linvention permet de réaliser un système de suralimentation par turbocompresseurs bi étagés n'ayant qu'une seule tul)lue à l'échappement du moteur thermique à combustion interne alternatif 2, en t'occurrence, la turbine de décollage 45. Ceci résout notamment le problème du temps de montée en température 35 excessivement long des catalyseurs de post traitement des polluants, ledit temps excessif étant directement lié à la suralimentation bi-étagée par turbocompresseurs selon l'art antérieur. En effet, lorsque deux turbines se succèdent à l'échappement d'un moteur thermique à combustion interne alternatif, lesdites turbines sont prioritairement chauffées par les gaz d'échappement expulsés par ledit moteur et le catalyseur qui est positionné après la dernière turbine ne reçoit plus assez de chaleur pour atteindre sa température opérationnnlle dans le délai requis. Il résulte de ce problème une grande difficulté voire une impossibilité à rester en dessous des seuils maximaux d'émissions polluantes imposés pai les réglementations. Ce problème est résolu par le dispositif t selon l'invention.It is furthermore noted that this advantage also applies to the power turbine 27 as shown in FIGS. 1 to 3 because the temperature of the atmospheric air that it admits at its inlet can be lower than that of the gases of FIG. Exhaust gas exhausted by the internal combustion engine 2, the temperature of said gases being already lower - due to the absence of backpressure signOi: ative to the exhaust - than that ordinarily found on supercharged gasoline engines. operating at comparable speed and load according to the state of the art. It should be noted that it is possible in particular to limit the temperature at the inlet of the power turbine 27 by providing a mass and volume flow rate of atmospheric air admitted by said turbine 27, which is always larger than that retained for the air admitted by said engine. 2 in the intake manifold 11. In this case, the rate of air withdrawal to the centrifugal power compressor 21 for supercharging the reciprocating internal combustion engine 2 remains always less than fifty percent, regardless of the load of said 2. In addition, the fact that, in addition to the fact that regeneration exchanger 31 can not produce a hundred per cent efficiency, the power turbine 27 transforms part of the heat of the exhaust gases expelled by said engine 2. at work. This causes the average temperature of the atmospheric air circulating in the regeneration loop to be reduced by the turbocharger supercharger device 10 with air withdrawal and regeneration according to the invention, in particular by means of the regeneration exchanger. Finally, the supercharging device turbocharger air-bleed and regeneration 1 according to the invention offers various levers 15 sizing and adjustment to achieve the best compromise possible between the inlet temperature of the lur bine puir Ice 27 which This depends, in particular, on the rate of air withdrawal at the center of the power plant 21, the efficiency of the power turbocharger 20 resulting in particular from the said temperature, (1 the efficiency of the regeneration exchanger 31. It will also be noted that in the context of the device 1 according to the invention, the power turbocharger 20 is not subject to the air pulsations present at the admissibility u at the exhaust of the reciprocating internal combustion engine 2. LesLiii, ..; These pulsations are in fact proportional to the rate of air withdrawal which may never exceed fifty percent, and are strongly filtered by the internal volume of the ducts 24, 26, 30 and channels 32, 33 which connect the centrifugal power compressor 21. In the analysis of FIG. 3, it can be understood that the device 1 according to the invention makes it possible to produce a supercharging system using two-stage turbochargers having only one exhaust pipe at the exhaust of the engine. alternative internal combustion engine 2, in this case, the takeoff turbine 45. This notably solves the problem of the excessively long temperature rise time of the catalysts for post-treatment of the pollutants, said excessive time being directly related to the supercharging two-stage turbocharger according to the prior art. Indeed, when two turbines succeed each other at the exhaust of an internal combustion engine with an alternative internal combustion, said turbines are primarily heated by the exhaust gases expelled by said engine and the catalyst which is positioned after the last turbine no longer receives enough heat to reach its operational temperature within the required time. The result of this problem is a great difficulty or even an impossibility to remain below the maximum thresholds of polluting emissions imposed by the regulations. This problem is solved by the device t according to the invention.

On déduit aisément des figures 1 à 3 que le dimensionnement et la conception du turbocompresseur de pi tissance 20 sont grandement facilités par le dispositif selon l'invention par rapport à l'art antérieur, car outre l'avantage de la réduction de température précédemment décrit, le moment d'inertie dudit turbocompresseur 20 a peu fl incidence sur le dynamisme et le brio des véhicules destinés à recevoir ledit dispositif 1, particulièrement si la configuration montrée en figure 3 reçoit le conduit d'admission directe t 7 et la vanne d'admission directe 18 montrés en figure 2. En effet, le maintien en pression et re 'Hie uu turbocompresseur de puissance 20 rend ce dernier en permanence disponible pour relayer le turbocompresseur de décollage 41 sans avoir à relancer ledit turbocompresseur 20 en rotation depuis un régime faible. Il en résulte que ledit turbocompresseur 20 peut présenter moment d'inertie important sans pour autant que les pertes cinétiques qu'il peut induire en transitoire de charge du moteur thr_7rnique à combustion interne alternatif 2 soient ..:,ignificativement augmentées. Ceci facilite le dimensionnement et la conception dudit turbocompresseur 20 en vue d'en obtenir plus de rendement à moindre coût Tenant compte de ce qui vient d'être dit. la roue du cf dupresseur centrifuge de puissance 21 peut être réalisée en un matériau à forte résistance à l'abrasion et à la cavitation, un tel matériau étant par réputation plus lourd. Cette stratégie permet notamment d'admettre des gaz d'échappement recirculés à l'entrée dudit compresseur 21 même si lesdits gaz véhiculent des gouttelettes d'eau de condensation formées durant le refroidissement desdits gaz, ces derniers 5 pouvant être admis par exemple via le conduit de recirculation des gaz d'échappement 58 tel que rH ,ntré en figure 3, ledit conduit 58 comprenant un refroidisseur des gaz d'échappement recirculés 60 et une vanne de recirculation des gaz d'échappement 59. En outre, le dispositif de suralimentation par tutocompresseur à soutirage d'air et régénération 1 selon l'invention permet potentiellement de fournir de fortes quantité de gaz d'échappement recirculés au moteur thermique à combustion interne alternatif 2 qu'il suralimente, ce qui constitue un facteur supplémentaire d'amélioratioJJ! Ji.' rendement dudit rm.)leur 2.It is easy to deduce from FIGS. 1 to 3 that the design and design of the turbocharger 20 are greatly facilitated by the device according to the invention compared to the prior art, because in addition to the advantage of the temperature reduction previously described. the moment of inertia of said turbocharger 20 has little effect on the dynamism and brilliance of the vehicles intended to receive said device 1, particularly if the configuration shown in FIG. 3 receives the direct intake duct t 7 and the valve of direct intake 18 shown in Figure 2. Indeed, maintaining pressure and re 'Hie a turbocharger power 20 makes it permanently available to relay the take-off turbocharger 41 without having to restart said turbocharger 20 in rotation from a low speed . As a result, said turbocharger 20 can have a high moment of inertia without the kinetic losses that it can induce in the transient load of the thrombotic internal combustion engine 2 are significantly increased. This facilitates the design and design of said turbocharger 20 to obtain more output at lower cost taking into account what has just been said. the wheel of the centrifugal power depressor 21 can be made of a material with high resistance to abrasion and cavitation, such a material being by reputation heavier. This strategy makes it possible, in particular, to admit recirculated exhaust gases at the inlet of said compressor 21 even if said gases carry condensation water droplets formed during the cooling of said gases, the latter being able to be admitted for example via the duct. recirculating the exhaust gas 58 such as rH, ntré in Figure 3, said duct 58 comprising a recirculated exhaust gas cooler 60 and an exhaust gas recirculation valve 59. In addition, the supercharging device by The air withdrawal and regeneration tutocharger 1 according to the invention can potentially provide a large amount of recirculated exhaust gas to the reciprocating internal combustion engine 2 which it supercharges, which constitutes an additional factor of improvement! Ji. ' yield of said rm.) their 2.

10 En effet, suivant rétat de l'art, ic! puissance et le rendemeni de la suralimentation limrlri le taux de gaz d'échappement recirculés à fortes charges, particulièrement dans le cas des moteurs à essence. Ceci est dû au fait que lesdits gaz ne participent pas à la combustion et que les comprimer consomme de l'énergie. Ainsi, au-delà d'un certain taux de gaz d'échappement recirculés, le bénéfice en efficacité thermodynamique procuré par lesdits gaz devient inférieur au coût énergétique lié à la compression de ces derniers. Le dispositif de suralimentation p, lui compresseurà soutirage d'air et régénération 1 selon l'invention résout,-,LJÉ ,irande partie ce problème en ce que 20 le turbocompresseur de puissance 20 dispose de beaucoup d'énergie - grâce à a régénération - pou, orliprimer un mélange d'air atmosphérique el le gaz d'échappement recircuH: dans le répartiteur d'admission 11. L'énergie supplémentalh.,: utilisée par le turbocompresseur de puissance 20 est ordinairement perdue dans le cas des moteurs thermiques à combustion interne 25 alternatifs selon l'état de l'art. Dans ce contexte, J avantageux J uunninter auiuH uue possible le taux de gaz d'échappument recirculés à fortes charges ce qui a pour conséquence d'augmenter la pression d'admission du moteur termique à combustion interne 0 alternatif 2 puisque ladite augmentation produit un surcroît de travail positif exploitable sur le vilebrequin 5 HijIt moteur 2, sans consommation de carburant supplémentaire. Ainsi, la recirculation des gaz d'échappement opérée par le disposiiii selon l'invention permet - outre réduire la sensibilité au cliquetis et les pertes thermiques des moteurs à essence - de récupérer davantage d'énergie calorifique à l'échappement du moteur thermique à combustion interne altem, 2, ladite énergie étant convertie en travail disponible sur le vilebrequin 5 par l'intermédiaire de la turbine de puissance 27 qui entraîne le compresseur centrifuge de puissance 21 lequel comprime un mélange d'air atmosphérique et de gaz d'échappement recirculés à l'admission dudit moteur 2 via le répartiteur d'admission 11, ledit mélange poussant -lx le piston de combustion 4 qui produit ledit travail sur le vil -equin 5. On remarque que sur les figures 1 à 3. le catalyseur de post-traitement des polluants 13 est toujours placé avant earigeur de régénération 31. Cette 0 configuration permet notamment de récupérer la chaleur libérée par la combustion exothermique des polluants dans ledit catalyseur 13 pour augmenter, via l'échanç nr de régénération 31, l'énergie disponible pour la turbine de puissance 27. On remarque que pour protéger ledit catalyseur 13 de toute température excessive, il peut être prévu le pré-échangeur de régénération 35 montré en figure 2, lequel a notamment pour intérêt de réduire sensiblement la température des gaz d'échappement avant que ceux-ci ne traversent ledit catalyseur 13. Cette stratégie peut être couplée avec celle consistant à faire 20 fonctionner le moteur thermique à combustion interne alternatif 2 en excès de carburant ce qui lui permet de délivrer plus de puissance par quantité d'air atmosphérique admis au niveau du répartiteur d'admission 11, tandis que les polluants inévitablement produits par un tel fonctionnement sont brûlés, à la stoechiométrie, dans le catalyseur de post traitement des polluants 13 via 25 l'apport de la stricte cpantité nécessaire d'air atmosphérique en amont dudit catalyseur 13 par le conduit de piquage d'air de suralimentation 55 montré en figure 1, ledit apport étant contrôlé par le calculateur de gestion EMS 6 au moyen de la vanne de piquage d'air de suralimentation 56.Indeed, according to the state of the art, ic! Power and performance of the supercharger limit the rate of recirculated exhaust at high loads, particularly in the case of gasoline engines. This is due to the fact that said gases do not participate in the combustion and that compressing them consumes energy. Thus, beyond a certain rate of recirculated exhaust gas, the efficiency in thermodynamic efficiency provided by said gas becomes lower than the energy cost related to the compression of the latter. The supercharging device p, it compresses air withdrawal and regeneration 1 according to the invention solves, -, LJÉ, irande part this problem in that 20 the turbocharger power 20 has a lot of energy - thanks to regeneration - The additional energy used by the power turbocharger 20 is ordinarily lost in the case of combustion combustion engines. internal 25 alternative according to the state of the art. In this context, J advantageous J uunninter auiuH uue possible the rate of recirculated exhaust gas at high loads which has the effect of increasing the intake pressure of the internal combustion engine 0 0 reciprocating 2 since said increase produces an increase Positive working workable on the crankshaft 5 HijIt engine 2, without additional fuel consumption. Thus, the recirculation of the exhaust gas effected by the device according to the invention makes it possible, in addition, to reduce the sensitivity to knock and the thermal losses of gasoline engines, to recover more heat energy at the exhaust of the combustion engine. internal alterem, 2, said energy being converted into work available on the crankshaft 5 through the power turbine 27 which drives the centrifugal power compressor 21 which compresses a mixture of atmospheric air and exhaust gas recirculated to the intake of said engine 2 via the intake manifold 11, said mixture pushing -lx the combustion piston 4 which produces said work on the vile -equin 5. Note that in Figures 1 to 3. the post-catalyst The treatment of the pollutants 13 is always placed before the regeneration signal 31. This configuration makes it possible in particular to recover the heat released by the exothermic combustion. pollutants in said catalyst 13 to increase, via the regeneration sample 31, the energy available for the power turbine 27. It is noted that to protect said catalyst 13 from any excessive temperature, it can be provided that regeneration exchanger 35 shown in Figure 2, which has the particular interest of substantially reducing the temperature of the exhaust gas before they pass through said catalyst 13. This strategy can be coupled with that of operating the engine alternating internal combustion 2 in excess of fuel which allows it to deliver more power by amount of atmospheric air admitted at the inlet distributor 11, while the pollutants inevitably produced by such operation are burned, stoichiometry in the post-treatment catalyst of the pollutants 13 via the contribution of the strict necessary amount of air America upstream of said catalyst through line 13 to charge air stitching 55 shown in Figure 1, said input being controlled by the management computer EMS 6 by means of the charge air tapping valve 56.

30 Il doit être e u que la description précède n'a été donnée qu'a 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 équivalentIt should be understood that the foregoing description has been given by way of example only and which in no way limits the scope of the invention of which one would not go out by replacing the execution details described by any other equivalent

Claims (23)

REVENDICATIONS1. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération (1), prévu pour un moteur thermique à combustior interne alternatif (2) lequel comprend au :noins un cylindre de combustion ( au moins un piston de combustion relié à au moins un vilebrequin (5), au moins un filtre à air d'admission (7) comprenant une entrée reliée à une entrée d'admission du moteur (51) et L ine sortie reliée à un répartiteur d'admission (11) via un conduit d'admission du moteur thermique (8), via un condui: d'entrée de répartiteur d'admission (52) et via un papillon de vannage admission (9), ledit moteur (2) comprenait aussi au moins une ligne d'échappement (14) laquelle débute par un collecteur d'échappement (12) prolongé d'un conduit de sortie de collecteur d'échappement (54) qui comporte un catalyseur de post-traiten iL Li ,Hs polluitn s (1 ladite ligne ( 4) comprenant également un silencieux d'échappement 15) et se terminant par une sortie de ligne d'échappement (16) tandis que ledit moteur (2) est piloté par au moins Un calculateur de gestion EMS (6), caractérisé en ce qu'il comprend : Au moinc un échangeaido régénération 31) qui comporte au moins ci 1 canal de refroidissement de régénération (32) dans lequel peuvent notamment ciruuler des gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif (2) via le conduit de sortie de collecteur d'échappement lesdits gaz pouvant se refroidir au contact des parois L-)!.e.:rnes dudit cal ai de refroidissement 32) avant d'atteindre la sortie de ligne d'échappement (16), ledit échangeur (31) comportant également au moins un canal de réchauffage de régénération (33) dans lequel peuvent circuler d'autres gaz qui peuvent se réchauffer au contact des parois intLr: Les dudit canal de réchauffage (33tandis que les gaz qui peuvent nirculer dar,,, le canal de refroidissement de régénération (32) peuvent céder leur chaleur aux autres gaz pouvant circuler dans le canal de réchauffage de régénération au moins un turbocrTrpresseur de puissancequi comporte au moins un compresseur re''' ,e de puissance (21) pouvant comprimer les autres gaz, ledit compresseur comportant une entrée au moins reliée à l'entrée d'admission du moteur (51) via un conduit d'admission du compresseur de puissance (19) tiiv qu'il comporte une sortie qui peut être reliée soit au répartiteur d'admission (11) via le conduit d'entrée de répartiteur d'admission (52), soit au cana de réchauffage de régénération (33), soit aux deux, via au moins un conduit de sortie de compresseur de puissance (24) ; au moins une turbine de puissance (27) que comporte le turbocompresseur de puissance (20) et qui petit détendre les autres gaz pour entraîner en rotation le compresseur centrifuge de puissance (21), ladite turbine (27) comportant une entrée reliée au conduit de sortie de compresseur de puissance (24) via le canal de réchauffage de régénération (33) puis via un conduit d'admission de la turbine de puissance (26) interposé entre ledit canal (33) et ladite entrée, tandis que ladite turbine (27) comporte une sortie reliée au canal de refroidissement de régénération (32) via un conduit de sortie de la turbine de puissance (30), les autres gaz qu'expulse ladite turbine (27) pouvant se refroidir au contact des parois internes dudit canal de refroidissement 32).REVENDICATIONS1. Turbocharging supercharger with regenerative air withdrawal (1), provided for an internal combustion engine (2) which comprises at least one combustion cylinder (at least one combustion piston connected to at least one crankshaft) (5), at least one inlet air filter (7) comprising an inlet connected to an intake inlet of the engine (51) and an outlet connected to an inlet distributor (11) via a duct of admitting the heat engine (8), via an intake manifold inlet pipe (52) and via an inlet valve (9), said engine (2) also comprises at least one exhaust line (14). ) which starts with an exhaust manifold (12) extended by an exhaust manifold outlet duct (54) which includes a post-treatment catalyst Li, Hs polluitn s (1 said line (4) also comprising an exhaust silencer 15) and ending with an escape line exit tion (16) while said engine (2) is driven by at least one EMS management calculator (6), characterized in that it comprises: Au moinc an exchanging regeneration 31) which comprises at least 1 1 cooling channel of regeneration (32) in which can in particular circulate the exhaust gas that expels the reciprocating internal combustion engine (2) via the exhaust manifold outlet conduit said gas can cool in contact with the walls L-)! said cooling calais 32) before reaching the exhaust line outlet (16), said exchanger (31) also comprising at least one regeneration heating channel (33) in which can flow from Other gases which can heat up in contact with the internal walls of the said heating channel (33) while the gases which can flow through the regeneration cooling channel (32) can give up their heat to the other gases which can circulate in the atmosphere. in the regeneration heating duct at least one power turbocharger which comprises at least one power compressor (21) capable of compressing the other gases, said compressor having an inlet at least connected to the intake inlet the motor (51) via an intake duct of the power compressor (19), which includes an outlet which can be connected to either the inlet distributor (11) via the intake manifold inlet duct ( 52), either to the regeneration heating duct (33) or to both via at least one power compressor output duct (24); at least one power turbine (27) which comprises the power turbocharger (20) and which is able to relax the other gases in order to rotate the centrifugal power compressor (21), said turbine (27) having an input connected to the power supply duct (21); power compressor output (24) via the regeneration heating channel (33) and then via an intake duct of the power turbine (26) interposed between said channel (33) and said inlet, while said turbine (27) ) has an output connected to the regeneration cooling duct (32) via an output duct of the power turbine (30), the other gases that expel said turbine (27) being able to cool in contact with the internal walls of said duct cooling 32). 2. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz d'échappement qu'expulse le moteur ,,rrnique à combustion interne alternatif (2) via le conduit de sortie de collecteui d'échappement (54) sont mélangés au niveau d'une jonction de mélange des gaz (53) avec les autres gaz qu'expulse la turbine de puissance (27) via le conduit de sortie de la turbine de puissance (30).Air-cooled turbocharging booster and regeneration device according to Claim 1, characterized in that the exhaust gases expelled by the reciprocating internal combustion engine (2) via the exhaust gas collecting duct. exhaust pipes (54) are mixed at a gas mixing junction (53) with the other gases expelled by the power turbine (27) via the output duct of the power turbine (30). 3. Dispositif de st.miliiiienkciiui^ par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz notamment d'échappement c_Li circulent dans le canal de refroidissement de régénération (32) se déplacent en direction approximativement inverse de celle suivant laquelle se déplacent les autres gaz qui circulent dans le canal de réchauffage de régénération f37' tlndis qu'une matière d'une certaine épaisseur dont l'une des faces forme tout ou partie des parois internes dudit canal de refroidissement (32) forme aussi, sur sa face opposée, tout ou partie des parois internes dudit canal de réchauf ;ipge 33), ou inverserrAir-cooled turbocharger and regeneration device according to Claim 1, characterized in that the exhaust gas circulating in the regeneration cooling channel (32) moves in an approximately opposite direction. the one along which the other gases circulating in the regeneration reheating channel are moving, and that a material of a certain thickness, one of whose faces forms all or part of the inner walls of said cooling channel (32) also forms, on its opposite face, all or part of the inner walls of said warming channel; ipge 33), or inverserr 4. Dispositif de suralimentation r turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant lia revendicahon 1, caractérisé en ce que le conduit d'entrée de répartiteur d'admission (52) comporte un refroidisseur d'air de suralimentation (10).4. Supercharger turbocharger regenerative air bleed according lia revendicahon 1, characterized in that the intake manifold inlet duct (52) comprises a charge air cooler (10). 5. Dispositif de suralimentation i.rbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de sortie de compresseur de puissance (24) comporte un clapet anti-retour de sortie de compresseur de puissance (25).An air take-off and regeneration boosting device according to claim 1, characterized in that the power compressor output duct (24) comprises a power compressor output check valve (25). . 6. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suiv;)nt la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de sortie de compresseur de puissance (24) comporte une vanne de sortie de compresseur de puissance (57).6. A turbocharging supercharger with regenerative air withdrawal according to claim 1, characterized in that the power compressor output conduit (24) comprises a power compressor output valve (57). 7. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission du compresseur de puissance (19) et le conduit de sortie de compresseur de puissance (24) sont reliés entre eux par un conduit de contournement du compresseur de puissai'ce (22) qui peut être obturé par une vanne de contournement du compresseur de puissance (23).Air-regenerated regenerative turbocharging booster according to Claim 1, characterized in that the intake duct of the power compressor (19) and the power compressor output duct (24) are connected between them by a bypass duct of the power compressor (22) which can be closed by a bypass valve of the power compressor (23). 8. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit de contournement du compressciii sance (22) comporte un compresseur centrifuge d'amorçage (39).Air-recirculating turbocharger booster and regenerator according to claim 7, characterized in that the compressor bypass duct (22) comprises a centrifugal priming compressor (39). 9. Dispositif de suralimentation pa tu oocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1. caractérisé en ce que le conduit d'admission de la turbine de puissance (26) et le conduit de sortie de la turbine de puissance (30) sont reliés entre eux par un conduit de décharge de la turbine de puissance (28) qui peut être obturé par une vanne de décharge de la turbine de puissance (29).Boosting device according to claim 1, characterized in that the intake duct of the power turbine (26) and the outlet duct of the power turbine (30). are interconnected by a discharge duct of the power turbine (28) which can be closed by a discharge valve of the power turbine (29). 10. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le conduit dedécharge de la turbine de puissance (28) comprend au moins une turbine motrice d'écrêtage de puissance (48).Air-cooled turbocharger boosting and regeneration device according to claim 9, characterized in that the discharge duct of the power turbine (28) comprises at least one power clutch driving turbine (48). 11. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de sortie de compresseur de puissance (24) et le conduit de sortie de collecteur d'échappement (54) sont reliés entre eux par un conduit de piquage d'air de suralimentation (55) qui pt être obturé par une vanne de piquage d'air de suralimentation 0Air-recirculating turbocharging booster device according to Claim 1, characterized in that the power compressor output duct (24) and the exhaust manifold outlet duct (54) are connected between they are connected by a charge air tapping duct (55) which can be closed off by a charge air tapping valve 0 12. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage (rair e régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie du conduit d'admission de la turbine de puissance (26) constitue un pré-échangeur de régénération (35) en formant au moins un canal de 15 réchauffage de pré-échangeur (37) dans lequel peuvent circuler les autres gaz après que ces derniers aient été expnisés par le compresseur centrifuge de puissance (2 puis se soient réchauffés au contact des parois internes du canal de réchauffage de régénération (33), ledit pré-échangeur (35) comportant également au moins un canal do refroidissement de pré-échangeur 20 (36) que forme une partie du conduit de sortie de collecteur d'échappement (54) et dans lequel peuvent circuler les gaz d'échappement qu'expulse le moteur thermique à combustion interne alternatif (2), ces derniers gaz pouvant se refroidir au contact des parois internes dudit canal de refroidissement (36) en cédant leur chaleur aux autres gaz expulsés par le compresseur centrifuge 25 de puissance (,112. turbocharger supercharging device (regeneration air) according to claim 1, characterized in that a portion of the inlet duct of the power turbine (26) constitutes a regeneration pre-exchanger (35) forming at least one pre-heat exchanger channel (37) in which the other gases can circulate after the latter have been expelled by the centrifugal power compressor (2 and then have warmed up in contact with the inner walls of the heat exchanger channel; regenerator (33), said pre-exchanger (35) also comprising at least one pre-exchanger cooling duct (36) formed by a portion of the exhaust manifold outlet duct (54) and in which circulators can circulate. exhaust gas expelled by the reciprocating internal combustion engine (2), the latter gases being able to cool in contact with the inner walls of said cooling duct (36) yielding their heat to the other gases expelled by the centrifugal compressor 25 of power (, 1 13. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de sortie de compresseur de puissance (24) et/ou le conduit d'admission de la 0 turbine de puissance (26) peut comporter un réservoir de pression de suralimentation (38).13. Regenerative air withdrawal turbocharger booster according to Claim 1, characterized in that the power compressor output duct (24) and / or the inlet duct of the power turbine (26 ) may include a boost pressure reservoir (38). 14. Dispositif de suralimentetion par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit 5 d'admission du moteur thermique (8) comprend au moins un compresseur de décollage (42).Air-cooled turbocharging and regeneration booster according to Claim 1, characterized in that the inlet duct 5 of the heat engine (8) comprises at least one take-off compressor (42). 15. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la reveracation 14, caractérisé en ce que le compresseur de décollage (42) peut être entraîné en rotation par au moins une turbine de décollage (45) positionnée --ur le condrii de serPe de collecteur d'échappement 54).15. Reversing air-regenerating turbocharger booster 14, characterized in that the take-off compressor (42) can be rotated by at least one take-off turbine (45) positioned on the Exhaust manifold trap line 54). 16. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la revepclication 14, caractérisé en ce que le compresseur de décollage (42) compi end une entrée et une sortie reliées 10 entre-elles par un conduit de contournement de compresseur de décollage (43) qui peut être obturé par une rine de contournement de compresseur de décollage 44).16. A turbocharging supercharger regeneration regeneration according to revepclication 14, characterized in that the takeoff compressor (42) compi end an inlet and an outlet interconnected by 10 a compressor bypass duct takeoff (43) which can be closed off by a take-off compressor bypass 44). 17. Dispositif de su. Pmentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suiv; la revendication 15, caractérisé en ce que la turbine de décollage (45) comprend une entrée et une sortie reliées entre-elles par un conduit de décharge de turbine de décollage (46) qui peut être obturé par une vanne de décharge de turbine de décollage (47). 2017. Device of su. Turbocharging with air withdrawal and subsequent regeneration; claim 15, characterized in that the take-off turbine (45) comprises an inlet and an outlet interconnected by a take-off turbine discharge duct (46) which can be closed off by a take-off turbine discharge valve (47). 20 18.Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission du compresseur de puissance (19) et le conduit d'entrée de répartiteur d'admission (52) sont !eliés entre eux par un conduit d'admission directe 17 qui peut être obturé par une vanne d'admission directe (18). 2518.A regenerative air withdrawal turbocharger booster according to claim 1, characterized in that the intake duct of the power compressor (19) and the intake manifold inlet duct (52) are They are interconnected by a direct intake duct 17 which can be closed by a direct inlet valve (18). 25 19. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air e régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission du moteur thermique (8) et/ou le conduit d'admission du compresseur de puissance (19) est(sont) relié(s) avec la ligne d'échappemEm 0 (14) par un conduit de recirculation des gaz d'échappement 58) qui peut etre obturé par une vanne de recirculation des gaz d'échappement 59).19. A regenerative air extraction turbocharger booster according to claim 1, characterized in that the inlet duct of the heat engine (8) and / or the intake duct of the power compressor (19) is (are) connected with the exhaust lineEm 0 (14) by an exhaust gas recirculation duct 58) which can be closed by an exhaust gas recirculation valve 59). 20. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le conduit de 35 recirculation des gaz d'échappement (58) comporte un refroidisseur des gaz d'échapp2inent recircHlés (60).20. An air-take-up turbocharger booster and regenerator as claimed in claim 19, characterized in that the exhaust gas recirculation duct (58) comprises a recirculated exhaust gas cooler (60). 21. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tout ou partie de la surface extérieure et/ou intérieure du conduit de sortie de compresseur de puissance (24) et/ou du conduit d'admission de la turbine de puissance (26) est revêtu d'un écran thermique (50).Air-boosting and regenerative turbocharging booster according to Claim 1, characterized in that all or part of the outer and / or inner surface of the power compressor output duct (24) and / or the duct inlet of the power turbine (26) is coated with a heat shield (50). 22. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tout ou partie de la surface extérieure et/ou intérieure de l'échangeur de régénération (31) et/ou du pré-échangeur de régénération (35) est revêtu d'un écran thermique (50).Air-cooled turbocharging and regeneration boosting device according to Claim 1, characterized in that all or part of the outer and / or inner surface of the regeneration exchanger (31) and / or the pre-exchanger regenerator (35) is coated with a heat shield (50). 23. Dispositif de suralimentation par turbocompresseur à soutirage d'air et régénération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tout ou partie de la surface extérieure et/ou intérieure du conduit de sortie de collecteur d'échappement (54) et/ou de la ligne d'échappement (14) est revêtu d'un écran thermique (50).Air-cooled turbocharging and regeneration boosting device according to Claim 1, characterized in that all or part of the outer and / or inner surface of the exhaust manifold outlet duct (54) and / or the exhaust line (14) is coated with a heat shield (50).
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