FR3042538A1 - ENGINE ASSEMBLY WITH OPTIMIZED COOLING CIRCUIT - Google Patents

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Abstract

Ensemble moteur (100) comprenant un moteur à combustion interne comprenant un bloc-moteur (1), un circuit de refroidissement (2) configuré pour évacuer une chaleur dégagée par le bloc-moteur, et un système Rankine (5). L'ensemble moteur est configuré de telle sorte que l'énergie thermique produite par le bloc-moteur (1) est transmise au système Rankine (5) via le circuit de refroidissement (2). Avantageusement, le circuit de refroidissement (2) est le circuit de fluide du système Rankine.An engine assembly (100) comprising an internal combustion engine comprising an engine block (1), a cooling circuit (2) configured to exhaust heat generated by the engine block, and a Rankine system (5). The motor assembly is configured such that the thermal energy produced by the engine block (1) is transmitted to the Rankine system (5) via the cooling circuit (2). Advantageously, the cooling circuit (2) is the fluid circuit of the Rankine system.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un ensemble moteur, c'est-à-dire un système comprenant au moins un moteur pour fournir une puissance mécanique. L'invention concerne notamment un ensemble moteur comprenant à la fois un moteur principal, fournissant l'essentiel de la puissance mécanique produite, mais également un moteur auxiliaire servant à fournir un complément de puissance mécanique à partir de la chaleur produite par le moteur principal. Avantageusement, un ensemble moteur de ce type présente un meilleur rendement énergétique que le moteur principal, du fait que la chaleur produite par le moteur principal est valorisée par le moteur auxiliaire sous forme de puissance mécanique. L'invention concerne plus particulièrement le cas où le moteur principal est un moteur à combustion interne, notamment un moteur à pistons, et plus particulièrement encore un moteur d'aéronef à pistons.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to an engine assembly, that is to say a system comprising at least one engine to provide mechanical power. The invention particularly relates to an engine assembly comprising both a main engine, providing the bulk of the mechanical power produced, but also an auxiliary engine for providing additional mechanical power from the heat produced by the main engine. Advantageously, an engine assembly of this type has a better energy efficiency than the main engine, because the heat produced by the main engine is upgraded by the auxiliary engine in the form of mechanical power. The invention relates more particularly to the case where the main engine is an internal combustion engine, in particular a piston engine, and more particularly still a piston aircraft engine.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUEBACKGROUND

Les moteurs à pistons présentent un rendement moteur de 20 à 50%. Le reste de l'énergie consommée est converti en chaleur et est relâché dans l'air ambiant, via le système de refroidissement du moteur et les gaz d'échappement. Le système de refroidissement consiste habituellement en un circuit de fluide de refroidissement, qui passe à travers le bloc-moteur pour collecter de la chaleur dégagée par le celui-ci, et comprend en outre un radiateur de refroidissement pour évacuer dans l'air ambiant la chaleur ainsi collectée. Le fluide est mis en circulation au moyen d'une pompe du circuit de refroidissement.Piston engines have a motor efficiency of 20 to 50%. The rest of the energy consumed is converted into heat and released into the ambient air via the engine cooling system and the exhaust gases. The cooling system usually consists of a coolant circuit, which passes through the engine block to collect heat generated therefrom, and further comprises a cooling radiator for exhausting ambient air through the engine block. heat thus collected. The fluid is circulated by means of a cooling circuit pump.

Par ailleurs, des systèmes de valorisation de l'énergie thermique à l'échappement sont classiquement utilisés pour convertir une partie de pertes thermiques du moteur en travail et ainsi améliorer le rendement du système. On parle de cogénération.Moreover, exhaust heat energy recovery systems are conventionally used to convert a portion of thermal losses of the engine into work and thus improve the efficiency of the system. We talk about cogeneration.

Ces systèmes sont malheureusement trop lourds pour permettre leur intégration dans un aéronef.These systems are unfortunately too heavy to allow their integration into an aircraft.

Différentes technologies connues peuvent être envisagées pour réaliser le moteur auxiliaire : un système Rankine, un moteur Stirling, une cellule à effet Seebeck, ou encore un système Turbocompound.Various known technologies can be envisaged for producing the auxiliary motor: a Rankine system, a Stirling engine, a Seebeck effect cell, or a Turbocompound system.

Cependant, aucune de ces solutions n’est satisfaisante et exploitable pour un moteur d'aéronef, et cela pour différentes raisons : la masse trop importante du moteur auxiliaire, pour le système Rankine et le moteur Stirling ; la faible puissance que l'on peut générer, pour la cellule seebeck, ou encore l'impact négatif sur le moteur principal, à savoir la contre-pression à l'échappement, pour le système Turbocompound.However, none of these solutions is satisfactory and exploitable for an aircraft engine, for various reasons: the excessive mass of the auxiliary engine, for the Rankine system and the Stirling engine; the low power that can be generated for the seebeck cell, or the negative impact on the main engine, namely the exhaust back pressure, for the Turbocompound system.

PRESENTATION DE L'INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION

Par suite, l’objectif de l'invention est de proposer un ensemble moteur comprenant un moteur principal et un moteur auxiliaire pour fournir un complément de puissance mécanique à partir de la chaleur produite par le moteur principal, présentant un rendement énergétique relativement élevé, de coût de revient modéré, et si possible de masse relativement réduite afin qu'il puisse être utilisé dans un aéronef.Accordingly, the object of the invention is to provide an engine assembly comprising a main motor and an auxiliary motor to provide additional mechanical power from the heat produced by the main engine, having a relatively high energy efficiency, of moderate cost, and if possible relatively small mass so that it can be used in an aircraft.

Cet objectif est atteint avec un ensemble moteur comprenant un moteur à combustion interne comprenant un bloc-moteur, un circuit de refroidissement configuré pour évacuer une chaleur dégagée par le bloc-moteur, et un système Rankine avec au moins une pompe, un évaporateur, un détendeur et un condenseur, interposés sur un circuit de fluide ; l'ensemble moteur étant configuré de telle sorte qu'une énergie thermique produite par le bloc-moteur soit transmise au système Rankine via le circuit de refroidissement, et se caractérisant en ce que, au moins dans un mode de fonctionnement, le circuit de refroidissement est le circuit de fluide du système Rankine.This objective is achieved with an engine assembly comprising an internal combustion engine comprising an engine block, a cooling circuit configured to evacuate a heat released by the engine block, and a Rankine system with at least one pump, an evaporator, a expander and a condenser interposed on a fluid circuit; the motor assembly being configured such that thermal energy produced by the engine block is transmitted to the Rankine system via the cooling circuit, and characterized in that, at least in one mode of operation, the cooling circuit is the fluid circuit of the Rankine system.

Dans la définition précédente, un système Rankine est un système comportant successivement, dans un même circuit fermé de fluide diphasique : la pompe, pour comprimer le fluide, l'évaporateur dans lequel le fluide subit une vaporisation, le détendeur dans lequel le fluide se détend en générant un travail, et le condenseur dans lequel le fluide subit une condensation.In the preceding definition, a Rankine system is a system comprising successively, in the same closed circuit of two-phase fluid: the pump, for compressing the fluid, the evaporator in which the fluid undergoes a vaporization, the expander in which the fluid expands generating a work, and the condenser in which the fluid undergoes condensation.

La pompe désigne de manière générale tout compresseur ou moyen de mise en pression servant à faire circuler le fluide dans le circuit de fluide et à élever la pression du fluide en phase liquide sortant du condenseur. Il peut s'agir d'un ensemble de plusieurs pompes.The pump generally designates any compressor or pressurizing means for circulating the fluid in the fluid circuit and to raise the fluid pressure in the liquid phase leaving the condenser. It can be a set of several pumps.

Le détendeur constitue donc un composant dans lequel le travail fourni par le fluide est transmis à un organe de sortie qui sert à transmettre la puissance mécanique, par exemple un arbre de sortie prévu pour transmettre un couple. Le détendeur peut notamment être une turbomachine, en particulier une turbine. L'évaporateur est un dispositif qui permet la vaporisation du fluide ; il comprend au moins le bloc-moteur.The expander therefore constitutes a component in which the work provided by the fluid is transmitted to an output member which serves to transmit the mechanical power, for example an output shaft intended to transmit a torque. The expander can in particular be a turbomachine, in particular a turbine. The evaporator is a device that allows the vaporization of the fluid; it comprises at least the engine block.

La vaporisation peut se faire en une seule étape ; dans ce cas, l'évaporateur par exemple peut ne comprendre qu'une seule enceinte dans laquelle le fluide est injecté en phase liquide, et extrait en sortie en phase vapeur.Spraying can be done in one step; in this case, the evaporator for example may comprise only one chamber in which the fluid is injected into the liquid phase, and extracted in the vapor phase.

Dans un autre mode de réalisation, la vaporisation est faite progressivement. L'évaporateur peut alors comprendre par exemple plusieurs étages de réchauffement et/ou vaporisation. Il peut comprendre par exemple une ou plusieurs enceintes d'échauffement dans lesquelles la température du fluide est progressivement portée à la température d'ébullition, et une ou plusieurs enceintes de vaporisation à l'issue desquelles le fluide est vaporisé.In another embodiment, the vaporization is done gradually. The evaporator can then comprise, for example, several stages of heating and / or vaporization. It may comprise, for example, one or more heating chambers in which the temperature of the fluid is progressively raised to the boiling temperature, and one or more vaporization chambers at the end of which the fluid is vaporized.

Le fluide ressort de l'évaporateur entièrement sous forme de vapeur ou éventuellement de mélange liquide-vapeur. De préférence, la fraction du fluide qui est en phase vapeur en sortie de l'évaporateur est supérieure à 80%. Dans certains cas, en particulier en raison des contraintes de fonctionnement de certains détendeurs, il peut être impératif que le fluide soit entièrement en phase vapeur en sortie de l'évaporateur.The fluid leaves the evaporator entirely in the form of steam or possibly a liquid-vapor mixture. Preferably, the fraction of the fluid which is in the vapor phase at the outlet of the evaporator is greater than 80%. In some cases, in particular because of the operating constraints of certain regulators, it may be imperative for the fluid to be entirely in the vapor phase at the outlet of the evaporator.

Dans le système Rankine, le fluide subit donc de manière cyclique une vaporisation, une détente, une condensation et une compression.In the Rankine system, the fluid thus undergoes cyclic vaporization, expansion, condensation and compression.

Le principe de base de l'invention consiste donc à faire du circuit de refroidissement du moteur, au moins dans un mode de fonctionnement, le circuit de fluide du système Rankine. L'évaporateur est alors constitué directement par le bloc moteur, ou du moins, comprend au moins le bloc-moteur. Comme cela sera détaillé plus loin, l'évaporateur peut éventuellement également inclure en supplément d'autres échangeurs de chaleur, par exemple pour collecter les calories contenues dans le lubrifiant moteur, dans les gaz d'échappement, et/ou dans l'air d'admission en particulier si le moteur est suralimenté, et/ou provenant de tout autre source de chaleur présente.The basic principle of the invention therefore consists in making the engine cooling circuit, at least in one operating mode, the fluid circuit of the Rankine system. The evaporator is then constituted directly by the engine block, or at least comprises at least the engine block. As will be detailed below, the evaporator may optionally also include additional heat exchangers, for example to collect the calories contained in the engine lubricant, in the exhaust gas, and / or in the air. in particular if the engine is supercharged, and / or from any other heat source present.

Dans un mode de réalisation, le radiateur du circuit de refroidissement sert généralement de condenseur pour le systèmeIn one embodiment, the radiator of the cooling circuit generally serves as a condenser for the system

Rankine. L’ensemble moteur ne comporte alors avantageusement qu'un condenseur ou radiateur de refroidissement.Rankine. The motor assembly then advantageously comprises only a condenser or cooling radiator.

Dans un mode de réalisation, la pompe de refroidissement du circuit de refroidissement est utilisée comme pompe d'entrainement du système Rankine. L’ensemble moteur ne comporte alors avantageusement qu’une pompe.In one embodiment, the cooling pump of the cooling circuit is used as a drive pump of the Rankine system. The motor assembly then advantageously comprises only one pump.

Dans un mode de réalisation, le moteur à combustion interne est un moteur à pistons.In one embodiment, the internal combustion engine is a piston engine.

Dans un mode de réalisation, le circuit de fluide comprend une portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur située à l’intérieur du bloc-moteur, et dans lequel durant ledit mode de fonctionnement, le fluide de transfert absorbe une chaleur produite par le moteur.In one embodiment, the fluid circuit includes a portion of the engine block cooling circuit located within the engine block, and wherein during said mode of operation, the transfer fluid absorbs heat generated by the engine block. engine.

Le fluide du circuit de fluide du système Rankine passe à l'intérieur de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur, ce qui entraîne son échauffement et éventuellement sa vaporisation partielle ou totale. Inversement, la circulation du fluide à travers le bloc moteur permet de refroidir celui-ci.The fluid of the Rankine system fluid circuit passes inside the portion of the engine block cooling circuit, which leads to its heating and possibly its partial or total vaporization. Conversely, the flow of fluid through the engine block to cool it.

Dans un mode de réalisation, pendant le mode de fonctionnement dans lequel le système Rankine est mis en œuvre, le fluide sort de la portion du bloc-moteur est en phase liquide. La vaporisation du fluide se produit donc dans une partie de l'évaporateur située en aval du bloc-moteur.In one embodiment, during the operating mode in which the Rankine system is implemented, the fluid exiting the portion of the engine block is in the liquid phase. The vaporization of the fluid therefore occurs in a portion of the evaporator located downstream of the engine block.

Dans un mode de réalisation, on peut prévoir de plus que le circuit de fluide comporte une portion de circuit en bipasse pour pouvoir, si on le souhaite, bipasser la « boucle chaude » du circuit de fluide, c'est-à-dire la partie du circuit de fluide dans laquelle la température est la plus élevée et le fluide est principalement ou totalement en phase vapeur. La boucle chaude inclut donc la partie du circuit de fluide qui s'étend depuis la partie de l'évaporateur dans laquelle le fluide est vaporisé jusqu'au condenseur.In one embodiment, it can be further provided that the fluid circuit comprises a circuit portion in bypass in order to be able, if desired, to bypass the "hot loop" of the fluid circuit, that is to say the part of the fluid circuit in which the temperature is highest and the fluid is mainly or totally in the vapor phase. The hot loop thus includes the portion of the fluid circuit that extends from the portion of the evaporator in which the fluid is vaporized to the condenser.

Aussi, dans un perfectionnement du mode de réalisation précédent, le circuit de fluide comprend en outre une portion de circuit en bipasse agencée en dérivation entre un point de prélèvement de fluide dans le circuit de fluide en aval de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur, et en amont d'une portion de vaporisation de l'évaporateur dans laquelle le fluide est vaporisé, et un point de réinjection de fluide dans le circuit de fluide en aval du détendeur.Also, in an improvement of the foregoing embodiment, the fluid circuit further comprises a bypass circuit portion arranged in a shunt between a fluid sampling point in the fluid circuit downstream of the block cooling circuit portion. engine, and upstream of a vaporization portion of the evaporator in which the fluid is vaporized, and a fluid feed point in the fluid circuit downstream of the expander.

La portion de circuit en bipasse permet d'exploiter l'ensemble moteur dans un second mode de fonctionnement, dans lequel aucun fluide ne circule dans la boucle chaude.The bypass circuit portion allows the motor assembly to be operated in a second mode of operation, in which no fluid circulates in the hot loop.

Dans ce second mode de fonctionnement, le circuit de refroidissement ne met pas en oeuvre le système Rankine. Il peut alors notamment fonctionner comme un circuit de refroidissement traditionnel, dans lequel le fluide porté à haute température en sortie de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur est refroidi par un échangeur thermique. Cet échangeur est de préférence le condenseur du système Rankine. C'est typiquement le radiateur de refroidissement du moteur.In this second mode of operation, the cooling circuit does not implement the Rankine system. It can then in particular function as a conventional cooling circuit, in which the fluid carried at high temperature at the outlet of the engine block cooling circuit portion is cooled by a heat exchanger. This exchanger is preferably the condenser of the Rankine system. This is typically the engine cooling radiator.

Pour contrôler la répartition du fluide entre la boucle chaude et la portion de circuit en bipasse, le débit dans ces circuits est normalement contrôlé par une vanne, qui peut être disposée sur la portion de circuit en bipasse ou sur la boucle chaude, notamment une vanne de régulation.To control the distribution of the fluid between the hot loop and the bypass circuit portion, the flow in these circuits is normally controlled by a valve, which may be disposed on the circuit portion in bypass or on the hot loop, including a valve regulation.

La fermeture de la « boucle chaude » peut être utile pour les raisons suivantes : - En cas de fonctionnement à charge partielle, réduire le débit dans la boucle chaude permet de favoriser la vaporisation du fluide de travail, ce qui est plus favorable pour le fonctionnement du détendeur. En particulier, cela peut éviter des phénomènes d'usure par érosion/cavitation. - L'ouverture de la portion de circuit en bipasse permet de revenir à un fonctionnement conventionnel du circuit de refroidissement, sans mise en œuvre du système Rankine. L'ouverture de la portion de circuit en bipasse peut-être commandée de façon à éviter la surchauffe du fluide de travail.The closing of the "hot loop" can be useful for the following reasons: - In the case of partial load operation, reducing the flow rate in the hot loop makes it possible to promote the vaporization of the working fluid, which is more favorable for operation of the regulator. In particular, this can prevent wear phenomena by erosion / cavitation. - The opening of the circuit portion in bypass allows to return to a conventional operation of the cooling circuit, without implementation of the Rankine system. The opening of the bypass circuit portion can be controlled to prevent overheating of the working fluid.

Inversement, la fermeture de la portion de circuit en bipasse peut permettre une montée en température plus rapide du moteur lors des phases de démarrage et de faible charge.Conversely, closing the circuit portion in bypass may allow a faster temperature rise of the engine during startup and low load phases.

Dans un mode de réalisation, le moteur à combustion interne comporte en outre un circuit de lubrification comprenant un échangeur de chaleur ; et cet échangeur de chaleur fait partie de l'évaporateur et ainsi est configuré pour contribuer à la vaporisation du fluide en permettant un transfert de chaleur d'un lubrifiant circulant dans le circuit de lubrification au fluide.In one embodiment, the internal combustion engine further comprises a lubrication circuit comprising a heat exchanger; and this heat exchanger is part of the evaporator and thus is configured to contribute to the vaporization of the fluid by allowing a heat transfer of a lubricant circulating in the fluid lubrication circuit.

Cet échangeur de chaleur permet de refroidir le lubrifiant et maintenir celui-ci à une température acceptableThis heat exchanger cools the lubricant and keeps it at an acceptable temperature

Dans un mode de réalisation, le moteur à combustion interne comporte en outre un turbocompresseur avec un compresseur d'air disposé sur une portion de circuit d'alimentation en air du moteur à combustion interne et une turbine disposée sur une portion de circuit d'échappement du moteur à combustion interne.In one embodiment, the internal combustion engine further comprises a turbocharger with an air compressor disposed on an air supply circuit portion of the internal combustion engine and a turbine disposed on an exhaust circuit portion. of the internal combustion engine.

Dans un perfectionnement de ce mode de réalisation, la portion de circuit d'alimentation en air comprend un échangeur de chaleur amont ; cet échangeur de chaleur amont fait partie de l'évaporateur et ainsi est configuré pour contribuer à la vaporisation du fluide en permettant un transfert de chaleur de l'air circulant dans la portion de circuit d'alimentation en air au fluide.In an improvement of this embodiment, the air supply circuit portion comprises an upstream heat exchanger; this upstream heat exchanger is part of the evaporator and thus is configured to contribute to the vaporization of the fluid by allowing a heat transfer of the air flowing in the air supply circuit portion to the fluid.

Dans un perfectionnement de modes de réalisation dans lequel le moteur à combustion interne comporte un turbocompresseur, la portion de circuit d'échappement comprend un échangeur de chaleur aval ; l’échangeur de chaleur aval fait partie de l’évaporateur et ainsi est configuré pour contribuer à la vaporisation du fluide en permettant un transfert de chaleur des gaz circulant dans la portion de circuit d'échappement au fluide.In an improvement of embodiments in which the internal combustion engine comprises a turbocharger, the exhaust circuit portion comprises a downstream heat exchanger; the downstream heat exchanger is part of the evaporator and thus is configured to contribute to the vaporization of the fluid by allowing a heat transfer of the gases flowing in the exhaust circuit portion to the fluid.

Chacun des échangeurs de chaleur indiqués précédemment, à savoir l'échangeur de chaleur du circuit de lubrification, l'échangeur de chaleur amont, l'échangeur de chaleur aval, permet d'apporter de l'énergie sous forme thermique au fluide, ce qui contribue à accroître la puissance thermique collectée par le système Rankine et ainsi à améliorer le rendement énergétique de l'ensemble moteur. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble moteur illustrant un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'un ensemble moteur illustrant un deuxième mode de réalisation de l'invention, similaire à l'ensemble moteur de la figure 1, mais dont le moteur comprend en outre un turbocompresseur ; et - la figure 3 est une vue schématique d'un ensemble moteur illustrant un troisième mode de réalisation de l'invention, similaire à l'ensemble moteur de la figure 2, mais dont le circuit de fluide comprend en outre une portion de circuit en bipasse.Each of the heat exchangers indicated above, namely the heat exchanger of the lubrication circuit, the upstream heat exchanger, the downstream heat exchanger, makes it possible to supply energy in thermal form to the fluid, which contributes to increase the thermal power collected by the Rankine system and thus to improve the energy efficiency of the engine assembly. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, of embodiments shown by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of a motor assembly illustrating a first embodiment of the invention; FIG. 2 is a schematic view of an engine assembly illustrating a second embodiment of the invention, similar to the engine assembly of FIG. 1, but whose engine further comprises a turbocharger; and FIG. 3 is a diagrammatic view of a motor assembly illustrating a third embodiment of the invention, similar to the motor assembly of FIG. 2, but whose fluid circuit further comprises a portion of a circuit in FIG. bypass.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

En faisant référence à la figure 1, un ensemble moteur 100 constituant un premier mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit. L'ensemble moteur 100 comporte un moteur à combustion interne 10 avec un bloc-moteur 1, et un système Rankine 5 dont le circuit de fluide 2 est aussi le circuit de refroidissement du bloc-moteur. Le moteur à combustion interne 10 est un moteur d'avion à pistons.Referring to Figure 1, a motor assembly 100 constituting a first embodiment of the invention will now be described. The motor assembly 100 comprises an internal combustion engine 10 with a motor block 1, and a Rankine system 5, the fluid circuit 2 is also the cooling circuit of the engine block. The internal combustion engine 10 is a piston engine.

Dans l'ensemble moteur 100, le moteur 10 est le moteur principal, et le système Rankine 5 le moteur auxiliaire. L'ensemble moteur 100 comprend en outre un circuit de lubrification 12 et un circuit d'air comburant 13, respectivement pour la lubrification et pour l'alimentation/échappement du moteur 10. Le circuit d'air comburant 13 est composé d’une portion de circuit d'alimentation en air 131 et d'une portion de circuit d'échappement 132 pour l'évacuation des gaz de combustion. Le bloc-moteur 1 est connecté mécaniquement à une charge 3.In the motor assembly 100, the motor 10 is the main motor, and the Rankine system 5 the auxiliary motor. The motor assembly 100 further comprises a lubrication circuit 12 and an oxidizing air circuit 13, respectively for the lubrication and for the supply / exhaust of the engine 10. The combustion air circuit 13 is composed of a portion an air supply circuit 131 and an exhaust circuit portion 132 for exhausting the combustion gases. The engine block 1 is mechanically connected to a load 3.

Le circuit de fluide 2 contient de l'éthanol comme fluide de travail ; d'autres composés analogues peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention.The fluid circuit 2 contains ethanol as the working fluid; other analogous compounds may be used in the context of the invention.

Le circuit de fluide 2 assure une double fonction : évacuer des calories du bloc-moteur et ainsi assurer le refroidissement du bloc-moteur 1 ; produire une puissance mécanique au moyen du système Rankine 5.The fluid circuit 2 has a dual function: to evacuate calories from the engine block and thus to ensure the cooling of the engine block 1; produce mechanical power using the Rankine 5 system.

Dans ce but, le circuit 2 comprend une pompe 21, une portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11 située à l'intérieur du bloc-moteur, un système de régulation de la pression 22, un échangeur de chaleur 23, un radiateur de refroidissement 24, et un détendeur 25.For this purpose, the circuit 2 comprises a pump 21, a portion of the engine block cooling circuit 11 located inside the engine block, a pressure regulation system 22, a heat exchanger 23, a radiator 24, and an expander 25.

Le système de régulation de la pression 22 est typiquement un vase d'expansion ou un accumulateur. Sa position telle que représentée sur la figure 1 est arbitraire et ne présage pas de la position qu'il peut avoir en pratique dans l'ensemble moteur.The pressure regulating system 22 is typically an expansion vessel or accumulator. Its position as shown in Figure 1 is arbitrary and does not presage the position it may have in practice in the motor assembly.

La fonction de ce système de régulation de la pression est de fixer la pression en un point du circuit à une valeur ou dans une plage de valeur donnée, pour assurer que le détendeur puisse fonctionner en phase vapeur (de préférence sèche) et que la pression du fluide reste à une valeur optimale pour le fonctionnement de l'ensemble moteur.The function of this pressure control system is to set the pressure at a point in the circuit to a value or range of value, to ensure that the regulator can operate in the vapor phase (preferably dry) and that the pressure fluid remains at an optimum value for the operation of the motor assembly.

Dans le circuit 2, le fluide est mis en mouvement par la pompe 21. Celle-ci refoule le fluide en phase liquide ; le fluide traverse d'abord l'échangeur de chaleur 23. Celui-ci permet un premier apport de chaleur au fluide : l'échangeur de chaleur 23 permet de transmettre au fluide la chaleur du lubrifiant circulant dans le circuit de lubrification 112. L'échangeur 23 est configuré pour maintenir le lubrifiant dans sa plage optimale de température de fonctionnement.In the circuit 2, the fluid is set in motion by the pump 21. This pumps the fluid in the liquid phase; the fluid first passes through the heat exchanger 23. This allows a first supply of heat to the fluid: the heat exchanger 23 makes it possible to transmit to the fluid the heat of the lubricant circulating in the lubrication circuit 112. The exchanger 23 is configured to maintain the lubricant in its optimum operating temperature range.

En sortie de l'échangeur de chaleur 23, le fluide est dirigé dans le bloc-moteur 1 et plus précisément dans la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11.At the outlet of the heat exchanger 23, the fluid is directed into the engine block 1 and more precisely into the portion of the engine block cooling circuit 11.

Lorsque le fluide passe à travers cette portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur, il absorbe la chaleur dégagée par le bloc-moteur et se vaporise. La vaporisation lui permet d'absorber une grande quantité de chaleur et de refroidir très efficacement le bloc-moteur.As the fluid passes through this portion of the engine block cooling circuit, it absorbs the heat generated by the engine block and vaporizes. The vaporization allows it to absorb a large amount of heat and to cool the engine block very effectively.

En sortie du bloc-moteur 1, le fluide chaud, en phase vapeur, est injecté dans le détendeur 25. Celui-ci est constitué par une turbine. Le fluide se détend en passant à travers la turbine et fournit un travail au rotor de la turbine, ce qui fait tourner l'arbre de sortie de celle-ci. La puissance mécanique ainsi communiquée à l'arbre de sortie de la turbine 25 est transmise à une charge 3'.At the output of the engine block 1, the hot fluid, in the vapor phase, is injected into the expander 25. This consists of a turbine. The fluid relaxes by passing through the turbine and provides work to the rotor of the turbine, which rotates the output shaft thereof. The mechanical power thus communicated to the output shaft of the turbine 25 is transmitted to a load 3 '.

En sortie de la turbine, le fluide passe alors à travers le radiateur de refroidissement 24, dans lequel il est liquéfié ; la chaleur est dissipée dans l'air ambiant.At the outlet of the turbine, the fluid then passes through the cooling radiator 24, in which it is liquefied; the heat is dissipated in the ambient air.

Le fluide en phase liquide est alors aspiré à l'orifice d'admission de la pompe 21 ; il peut alors recommencer le cycle précédent.The fluid in the liquid phase is then sucked into the intake port of the pump 21; he can then start the previous cycle again.

Ainsi dans ce mode de réalisation, l'échangeur de chaleur 23, dans lequel le fluide est chauffé, en association avec la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11 dans laquelle le fluide est chauffé à nouveau et vaporisé, forment un évaporateur 20 au sens de l'invention, qui assure la vaporisation du fluide refoulé par la pompe 21 et permet son injection en phase vapeur à haute pression dans le détendeur (la turbine 25). La puissance mécanique produite sur l'arbre de sortie de la turbine permet d'améliorer le rendement du moteur 10.Thus in this embodiment, the heat exchanger 23, in which the fluid is heated, in association with the engine block cooling circuit portion 11 in which the fluid is heated again and vaporized, form an evaporator 20 within the meaning of the invention, which ensures the vaporization of the fluid discharged by the pump 21 and allows its injection into the high pressure vapor phase in the expander (the turbine 25). The mechanical power produced on the output shaft of the turbine improves the efficiency of the engine 10.

Le cycle thermodynamique que subit le fluide dans le système Rankine 5 est le suivant :The thermodynamic cycle that the fluid undergoes in the Rankine system 5 is as follows:

Lors du passage du fluide dans la pompe 21, ce dernier subit une compression isochore en phase liquide et est porté à une pression d'environ 3,5 Bar.During the passage of the fluid in the pump 21, the latter undergoes isochoric compression in the liquid phase and is brought to a pressure of about 3.5 bar.

Le fluide est transféré alors à l'évaporateur 20 dans lequel il est vaporisé : sa température atteint au moins la température de vaporisation de l'éthanol, soit environ 80°C. En pratique, la température atteint environ 150°C. Le fluide ressort donc de l'évaporateur 20 entièrement en phase vapeur ; sa pression est d'environ 2,5 Bars.The fluid is then transferred to the evaporator 20 in which it is vaporized: its temperature reaches at least the vaporization temperature of the ethanol, ie about 80 ° C. In practice, the temperature reaches about 150 ° C. The fluid therefore leaves the evaporator 20 entirely in the vapor phase; its pressure is about 2.5 Bars.

Le fluide subit ensuite une détente lors de son passage à travers le détendeur 25 ; sa pression diminue et atteint environ la pression atmosphérique. Lors de cette détente, l'enthalpie du fluide est transformée en travail.The fluid then undergoes expansion as it passes through the expander 25; its pressure decreases and reaches about atmospheric pressure. During this relaxation, the enthalpy of the fluid is transformed into work.

Suite à cette détente, le fluide est condensé lors de son passage à travers le condenseur 24 ; sa température chute et atteint 70°C.Following this expansion, the fluid is condensed during its passage through the condenser 24; its temperature drops to 70 ° C.

Le fluide sous forme liquide est alors dirigé vers l'orifice d'admission de la pompe 21.The fluid in liquid form is then directed towards the inlet of the pump 21.

Dans l'ensemble moteur 100, par comparaison avec une configuration comprenant seulement le moteur 10 et un circuit de refroidissement en phase liquide avec radiateur de refroidissement, la masse supplémentaire induite par la modification du système de refroidissement pour en faire un système Rankine est principalement l'ajout de la turbine 25 pour générer la puissance mécanique. Vu le faible poids de cette dernière, l'augmentation de masse est négligeable, alors qu'en revanche avantageusement le rendement du moteur est amélioré.In the motor assembly 100, compared with a configuration comprising only the engine 10 and a cooling circuit in liquid phase with cooling radiator, the additional mass induced by the modification of the cooling system to make a Rankine system is mainly the adding the turbine 25 to generate the mechanical power. Given the low weight of the latter, the increase in weight is negligible, while on the other hand advantageously the engine efficiency is improved.

La figure 2 représente un ensemble moteur 100 qui constitue un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce deuxième mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation à l'exception des différences qui seront indiquées ci-dessous.Figure 2 shows a motor assembly 100 which constitutes a second embodiment of the invention. This second embodiment is identical to the first embodiment with the exception of the differences that will be indicated below.

Dans ce deuxième mode de réalisation, le moteur à pistons 1 est suralimenté à l'aide d'un turbocompresseur 14.In this second embodiment, the piston engine 1 is supercharged using a turbocharger 14.

Le circuit d'air comburant 13 est donc modifié. Le turbocompresseur 14 comporte un compresseur d'air 141 disposé sur la portion de circuit 131 d'alimentation en air du moteur à combustion interne et une turbine 142 disposée sur la portion de circuit d'échappement 132 du moteur 10.The combustion air circuit 13 is modified. The turbocharger 14 comprises an air compressor 141 disposed on the air supply circuit portion 131 of the internal combustion engine and a turbine 142 disposed on the exhaust circuit portion 132 of the engine 10.

La chaleur véhiculée par l'air de la portion de circuit d'alimentation 131, et la chaleur véhiculée par les gaz d'échappement peuvent ainsi être récupérées afin d'améliorer encore le rendement de l'ensemble moteur 100.The heat conveyed by the air of the feed circuit portion 131, and the heat conveyed by the exhaust gas can thus be recovered in order to further improve the efficiency of the motor assembly 100.

Dans ce but, en plus de l'échangeur de chaleur 23 et de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11, l'évaporateur 20 comporte un échangeur de chaleur d'air d'alimentation 26 et un échangeur de chaleur de gaz d'échappement 27.For this purpose, in addition to the heat exchanger 23 and the engine block cooling circuit portion 11, the evaporator 20 includes a supply air heat exchanger 26 and a gas heat exchanger. exhaust 27.

Naturellement, dans d'autres modes de réalisation et en fonction de l'application souhaitée, il est possible que l'évaporateur comprenne un échangeur de chaleur d'air d'alimentation (tel que l'échangeur 26) mais pas d'échangeur de chaleur de gaz d'échappement (tel que l'échangeur 27), ou inversement, comprenne un échangeur de chaleur de gaz d'échappement mais pas d'échangeur de chaleur d'air d'alimentation. L'air comburant contenu dans la portion de circuit d'alimentation 131 est refroidi à l'aide de l'échangeur 26 et cède ses calories au fluide circulant dans le circuit de refroidissement 2.Naturally, in other embodiments and depending on the desired application, it is possible for the evaporator to include a supply air heat exchanger (such as exchanger 26) but no heat exchanger. Exhaust gas heat (such as exchanger 27), or conversely, includes an exhaust gas heat exchanger but no supply air heat exchanger. The combustion air contained in the supply circuit portion 131 is cooled by means of the exchanger 26 and transfers its calories to the fluid flowing in the cooling circuit 2.

Les gaz contenus dans la portion de circuit d'échappement 132 cèdent une partie de leur enthalpie au turbocompresseur 14 et une partie des calories restantes est cédée au fluide au travers de l'échangeur 27.The gases contained in the exhaust circuit portion 132 yield part of their enthalpy to the turbocharger 14 and a portion of the remaining calories is transferred to the fluid through the exchanger 27.

Par ailleurs, comme dans le premier mode de réalisation le fluide collecte aussi les calories delà portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11 du moteur 1 et du circuit de lubrification 12.Moreover, as in the first embodiment, the fluid also collects the calories from the engine block cooling circuit portion 11 of the engine 1 and the lubrication circuit 12.

Le gain de rendement énergétique du moteur 10 apporté par l'invention peut être évalué de la manière suivante.The energy efficiency gain of the engine 10 provided by the invention can be evaluated as follows.

Dans le mode de réalisation présenté, le moteur 10 est capable de fournir une puissance motrice égale à lOOkW, et une puissance voisine de lOOkW peut être collectée sous forme de chaleur via les différents échanges thermiques. Lors de la détente du fluide dans le détendeur, celui-ci délivre alors en sortie une puissance mécanique d'environ 3,6 kW, dont environ 0,2 kW sont utilisés pour entraîner la pompe 21.In the embodiment shown, the motor 10 is capable of providing a driving power equal to 100kW, and a power close to 100kW can be collected in the form of heat via the various heat exchanges. When the fluid expands in the expander, it then delivers at the output a mechanical power of about 3.6 kW, of which about 0.2 kW are used to drive the pump 21.

Par comparaison, en l'absence du système Rankine et en utilisant un refroidissement classique près de 1,5 kW sont nécessaire pour entraîner la pompe 21 (au lieu de 0,2 kW). En effet dans ce cas, la pompe comprime généralement un débit de fluide supérieur afin d’assurer que la température du fluide reste en dessous de la température de vaporisation.By comparison, in the absence of the Rankine system and using conventional cooling around 1.5 kW are required to drive the pump 21 (instead of 0.2 kW). Indeed in this case, the pump generally compresses a higher fluid flow rate to ensure that the fluid temperature remains below the vaporization temperature.

Aussi au total, l'invention augmente la puissance mécanique disponible de 4,9 kW, soit une réduction de la consommation de près de 5%.Also in total, the invention increases the available mechanical power of 4.9 kW, a reduction in consumption of nearly 5%.

De plus, en termes de masse le fait d'avoir recours à des échanges thermiques en milieu diphasique permet d'optimiser le volume de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11, et le volume des échangeurs huile/ fluide de refroidissement (échangeur 23), air d'alimentation/ fluide de refroidissement (échangeur 26) et donc de réduire la masse du moteur 10.In addition, in terms of mass, the fact of having recourse to thermal exchanges in two-phase medium makes it possible to optimize the volume of the portion of the engine block cooling circuit 11, and the volume of the oil / coolant exchangers ( exchanger 23), supply air / cooling fluid (exchanger 26) and thus reduce the mass of the engine 10.

De plus, la pompe 21 a un débit quinze fojs moindre que dans la configuration sans système Rankine : elle peut donc être plus légère. Seul l'échangeur entre les gaz d'échappement et le fluide (échangeur 27) augmente la masse de l'ensemble moteur. On peut donc légitimement considérer que l'ajout d'un système Rankine selon l'invention permet une diminution de la masse de l'ensemble moteur ou du moins n'entraîne pas d'augmentation de celle-ci.In addition, the pump 21 has a flow rate fifteen times less than in the configuration without Rankine system: it can therefore be lighter. Only the exchanger between the exhaust gas and the fluid (exchanger 27) increases the mass of the engine assembly. It can therefore legitimately be considered that the addition of a Rankine system according to the invention allows a reduction of the mass of the motor assembly or at least does not lead to an increase thereof.

Un troisième mode de réalisation est illustré par la figure 3. Par rapport au mode de réalisation de la figure 2, il inclut en plus une portion de circuit en bipasse 61 pour pouvoir si on le souhaite bipasser la « boucle chaude » du circuit de fluide, référencée 65.A third embodiment is illustrated in FIG. 3. With respect to the embodiment of FIG. 2, it also includes a bypass circuit portion 61 so as to be able, if it is desired to bypass the "hot loop" of the fluid circuit. , referenced 65.

La portion de circuit en bipasse 61 est agencée en dérivation. Elle s'étend depuis un point de prélèvement de fluide 63 jusqu'à un point de réinjection de fluide 64.The bypass circuit portion 61 is arranged in shunt. It extends from a fluid sampling point 63 to a fluid re-injection point 64.

Le point de prélèvement de fluide 63 se trouve en aval de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur 11 ; ainsi le fluide circulant dans la portion de circuit en bipasse contient la chaleur prélevée dans le bloc-moteur 1. Aussi, même sans utiliser le système Rankine via la boucle chaude, le refroidissement du fluide de la portion de circuit en bipasse peut permettre d'assurer le refroidissement du fluide.The fluid sampling point 63 is downstream of the engine block cooling circuit portion 11; thus the fluid flowing in the bypass circuit portion contains the heat taken from the engine block 1. Also, even without using the Rankine system via the hot loop, cooling the fluid of the circuit portion bypass can allow ensure the cooling of the fluid.

Dans le circuit de fluide 2, le fluide est injecté en phase liquide dans l'échangeur 26 ; une vaporisation partielle du fluide se produit généralement dans cet échangeur (en fonction du mode de fonctionnement du moteur, des conditions ambiantes, etc.) ; la vaporisation se poursuit dans l'échangeur 27 en sortie duquel le fluide est entièrement en phase vapeur.In the fluid circuit 2, the fluid is injected in the liquid phase into the exchanger 26; a partial vaporization of the fluid generally occurs in this exchanger (depending on the operating mode of the engine, the ambient conditions, etc.); the vaporization continues in the exchanger 27 at the outlet of which the fluid is entirely in the vapor phase.

Aussi la 'portion de vaporisation' de l'évaporateur, c'est-à-dire la partie de l'évaporateur dans laquelle le fluide est vaporisé, est constituée par les échangeurs 26 et 27.Also the 'vaporization portion' of the evaporator, that is to say the part of the evaporator in which the fluid is vaporized, is constituted by the exchangers 26 and 27.

Le point de prélèvement de fluide 63 se trouve en amont de l'échangeur thermique 26 et donc de la portion de vaporisation de l'évaporateur 20. Par suite, le fluide circulant dans la portion de circuit en bipasse est en phase liquide.The fluid sampling point 63 is upstream of the heat exchanger 26 and therefore the vaporization portion of the evaporator 20. As a result, the fluid flowing in the bypass circuit portion is in the liquid phase.

Le point de réinjection de fluide 64 dans le circuit de fluide se trouve quant à lui en aval du détendeur (de la turbine) 25.The point 69 of fluid reinjection in the fluid circuit is located downstream of the expander (of the turbine) 25.

Le débit de fluide dans la portion de circuit en bipasse est piloté par une vanne 62 qui permet de court-circuiter la boucle chaude 65.The flow of fluid in the bypass circuit portion is controlled by a valve 62 which makes it possible to short-circuit the hot loop 65.

La commande de la vanne 62 peut-être de type tout-ou-rien ou proportionnelle.The control of the valve 62 may be all-or-nothing or proportional type.

Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, it is obvious that various modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In addition, individual features of the various embodiments mentioned can be combined in additional embodiments. Therefore, the description and drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Ensemble moteur (100) comprenant un moteur à combustion interne (10) comprenant un bloc-moteur (1), un circuit de refroidissement (2) configuré pour évacuer une chaleur dégagée par le bloc-moteur, et un système Rankine (5) avec au moins une pompe (21), un évaporateur (1,23,26,27), un détendeur (25) et un condenseur (24), interposés sur un circuit de fluide ; l'ensemble moteur étant configuré de telle sorte qu'une énergie thermique produite par le bloc-moteur (1) soit transmise au système Rankine (5) via le circuit de refroidissement (2), et se caractérisant en ce que, au moins dans un mode de fonctionnement, le circuit de refroidissement (2) est le circuit de fluide du système Rankine.An engine assembly (100) comprising an internal combustion engine (10) comprising an engine block (1), a cooling circuit (2) configured to exhaust heat generated by the engine block, and a Rankine system (5). ) with at least one pump (21), an evaporator (1,23,26,27), an expander (25) and a condenser (24) interposed on a fluid circuit; the motor assembly being configured such that heat energy produced by the engine block (1) is transmitted to the Rankine system (5) via the cooling circuit (2), and characterized in that, at least in a mode of operation, the cooling circuit (2) is the fluid circuit of the Rankine system. 2. Ensemble moteur (100) selon la revendication 1, dont le moteur à combustion interne (10) est un moteur à pistons, et dont le détendeur (25) est une turbomachine.2. Engine assembly (100) according to claim 1, wherein the internal combustion engine (10) is a piston engine, and whose expander (25) is a turbomachine. 3. Ensemble moteur selon la revendication 1 ou 2, dont le circuit de fluide (2) comprend une portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur (11) située à l'intérieur du bloc-moteur, et dans laquelle durant ledit mode de fonctionnement, le fluide de transfert absorbe une chaleur produite par le moteur (10).An engine assembly according to claim 1 or 2, wherein the fluid circuit (2) comprises a portion of the engine block cooling circuit (11) located within the engine block, and wherein during said In operation, the transfer fluid absorbs heat generated by the motor (10). 4. Ensemble moteur selon la revendication 3, dans lequel le circuit de fluide comprend en outre une portion de circuit en bipasse (61) agencée en dérivation entre un point de prélèvement de fluide (63) dans le circuit de fluide en aval de la portion de circuit de refroidissement de bloc-moteur (11), et en amont d'une portion de vaporisation de l'évaporateur dans laquelle le fluide est vaporisé, et un point de réinjection de fluide (64) dans le circuit de fluide en aval du détendeur (25).The motor assembly of claim 3, wherein the fluid circuit further comprises a bypass circuit portion (61) arranged in a shunt between a fluid sampling point (63) in the fluid circuit downstream of the portion engine block cooling circuit (11), and upstream of a vaporization portion of the evaporator in which the fluid is vaporized, and a fluid re-injection point (64) in the fluid circuit downstream of the expansion valve (25). 5. Ensemble moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le moteur à combustion interne comporte en outre un circuit de lubrification (12) comprenant un échangeur de chaleur (23) ; ledit échangeur de chaleur (23) du circuit de lubrification fait partie de l'évaporateur (20) et ainsi est configuré pour contribuer à la vaporisation du fluide en permettant un transfert de chaleur d'un lubrifiant circulant dans le circuit de lubrification (12) au fluide.An engine assembly according to any one of claims 1 to 4, wherein the internal combustion engine further comprises a lubrication circuit (12) comprising a heat exchanger (23); said heat exchanger (23) of the lubrication circuit is part of the evaporator (20) and thus configured to contribute to vaporization of the fluid by allowing heat transfer of a lubricant circulating in the lubrication circuit (12) to the fluid. 6. Ensemble moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le moteur à combustion interne comporte en outre un turbocompresseur (14) avec un compresseur d'air disposé sur une portion de circuit (131) d'alimentation en air du moteur à combustion interne et une turbine disposée sur une portion de circuit (132) d'échappement du moteur à combustion interne.6. Engine assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein the internal combustion engine further comprises a turbocharger (14) with an air compressor disposed on a portion of circuit (131) for supplying air. an internal combustion engine and a turbine disposed on an exhaust circuit portion (132) of the internal combustion engine. 7. Ensemble moteur selon la revendication 6, dans lequel la portion de circuit d'alimentation en air comprend un échangeur de chaleur amont (26); l’échangeur de chaleur amont (26) fait partie de l'évaporateur (20) et ainsi est configuré pour contribuer à la vaporisation du fluide en permettant un transfert de chaleur de l'air circulant dans la portion de circuit d'alimentation en air (131) au fluide.The engine assembly of claim 6, wherein the air supply circuit portion comprises an upstream heat exchanger (26); the upstream heat exchanger (26) is part of the evaporator (20) and thus is configured to contribute to the vaporization of the fluid by allowing a heat transfer of the air flowing in the air supply circuit portion (131) to the fluid. 8. Ensemble moteur selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la portion de circuit d'échappement comprend un échangeur de chaleur aval (27); l'échangeur de chaleur aval (27) fait partie de l'évaporateur (20) et ainsi est configuré pour contribuer à la vaporisation du fluide en permettant un transfert de chaleur des gaz circulant dans la portion de circuit d'échappement (132) au fluide.8. Engine assembly according to claim 6 or 7, wherein the exhaust circuit portion comprises a downstream heat exchanger (27); the downstream heat exchanger (27) is part of the evaporator (20) and thus is configured to contribute to the vaporization of the fluid by allowing a heat transfer of the gases flowing in the exhaust circuit portion (132) to the fluid.
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