FR3075265A1 - Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur - Google Patents

Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur Download PDF

Info

Publication number
FR3075265A1
FR3075265A1 FR1762220A FR1762220A FR3075265A1 FR 3075265 A1 FR3075265 A1 FR 3075265A1 FR 1762220 A FR1762220 A FR 1762220A FR 1762220 A FR1762220 A FR 1762220A FR 3075265 A1 FR3075265 A1 FR 3075265A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
rotor
engine
pulley
rotation
turbocharger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1762220A
Other languages
English (en)
Inventor
Elder Guimaraes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR1762220A priority Critical patent/FR3075265A1/fr
Publication of FR3075265A1 publication Critical patent/FR3075265A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/14—Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/04—Mechanical drives; Variable-gear-ratio drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/12—Drives characterised by use of couplings or clutches therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/04—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using kinetic energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ensemble moteur (1) comprenant un alternateur (9) comportant un rotor (10), in turbocompresseur (5) comportant une partie compresseur équipée d'une roue de compresseur (6), une partie turbine équipée d'une roue de turbine (7), la roue de turbine (6) et la roue de compresseur (6) étant reliées par un arbre de rotation (8) commun, caractérisé en ce que l'arbre de rotation (8) se prolonge du turbocompresseur (5) et le rotor (10) de l'alternateur (9) est relié à ce prolongement.

Description

La présente invention se rapporte au domaine des moteurs thermiques équipés de turbocompresseur. L’invention concerne plus particulièrement un ensemble moteur comprenant un alternateur relié à un turbocompresseur.
Les nouvelles motorisations doivent répondre à une problématique de plus en plus contraignante, notamment à des limites réglementaires d’émissions de polluants et des émissions de CO2 de plus en plus sévères.
Ces contraintes nous poussent à optimiser le moteur thermique dans son fonctionnement, et ce, pour toutes ses phases de vie.
On connaît du document US2008/0121218 A1 un turbocompresseur comprenant un générateur électrique avec un rotor disposé sur l’arbre de rotation du turbocompresseur, entre la turbine et le compresseur. Une telle architecture nécessite une profonde modification du turbocompresseur, à un endroit plutôt dédié à la lubrification de l’arbre de rotation du turbocompresseur.
Un but de la présente invention est de proposer une solution qui évite de modifier la conception de la zone comprise entre la turbine et le compresseur.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un ensemble moteur comprenant : -un alternateur comportant un rotor,
-un turbocompresseur comportant une partie compresseur équipée d’une roue de compresseur, une partie turbine équipée d’une roue de turbine, la roue de turbine et la roue de compresseur étant reliées par un arbre de rotation commun,
De plus, l”arbre de rotation se prolonge du turbocompresseur et le rotor de l’alternateur est relié à ce prolongement.
L’effet technique est un agencement simple entre le turbocompresseur et l’alternateur qui ne nécessite pas de modification de conception du turbocompresseur dans l’espace compris entre la partie turbine et la partie compresseur.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :
Dans une variante, l’arbre de rotation se prolonge de la partie compresseur.
Dans une autre variante, l’arbre de rotation se prolonge de la partie turbine.
Selon une réalisation, le rotor de l’alternateur est relié au prolongement de l’arbre de rotation par l’intermédiaire de moyens de réduction de régime de rotation.
Selon une réalisation, l’ensemble moteur comprend un moteur thermique équipé d’un vilebrequin comportant une poulie, cette poulie étant reliée par des moyens de transmission de mouvement à une poulie équipant le rotor de l’alternateur, et en ce qu’il comprend encore des moyens de débrayage en rotation de la poulie équipant le rotor par rapport à ce rotor.
Selon une réalisation, l’ensemble moteur comprend des moyens de commande des moyens de débrayage configurés pour embrayer la poulie avec le rotor dans le cas où, le moteur étant en fonctionnement, celui-ci est à son régime de ralenti ou qu’aucune demande de couple moteur autre que celle permettant de maintenir le moteur à son régime de ralenti est en cours et pour débrayer la poulie du rotor lorsqu’une demande de couple moteur autre que celle permettant de maintenir le moteur à son régime de ralenti, est en cours.
Selon une réalisation, l’ensemble moteur comprend des moyens de débrayage en rotation de l’arbre de rotation par rapport au rotor.
Selon une réalisation, les moyens de commande sont configurés pour embrayer l’arbre de rotation avec le rotor lorsque la poulie est débrayée du rotor.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un ensemble moteur selon l’une quelconque des variantes précédemment décrites.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence à la figure 1 qui est une représentation schématique d’un ensemble moteur de l’invention.
La figure 1 présente un ensemble moteur 1 comprenant un moteur thermique 2. Le moteur thermique peut être un moteur à allumage commandé ou un moteur à allumage par compression.
Le moteur thermique 2 est relié à une ligne 3 d’admission d’air et une ligne 4 d’échappement des gaz brûlés.
Un turbocompresseur 5 équipe ce moteur thermique 2. Ce turbocompresseur 5 comprend une partie compresseur équipée d’une roue de compresseur 6, une partie turbine équipée d’une roue de turbine 7, la roue de turbine 6 et la roue de compresseur 6 étant reliées par un arbre de rotation 8 commun. La partie compresseur est disposée sur la ligne 3 d’admission d’air tandis que la partir turbine est disposée sur la ligne 4 d’échappement.
L’ensemble moteur comprend encore un alternateur 9 pour produire du courant, cet alternateur comprenant un rotor 10.
Conformément à l’invention, l’arbre de rotation 8 se prolonge du turbocompresseur 5 et le rotor 10 de l’alternateur 9 est relié à ce prolongement. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, l’arbre de rotation 8 se prolonge de la partie turbine, mais en variante, en fonction des contraintes d’agencement de l’alternateur 10 par rapport au turbocompresseur 5, l’arbre de rotation 8 peut se prolonger de la partie compresseur. Une telle architecture requiert une simple modification du carter de turbocompresseur pour y aménager un passage pour le prolongement de l’arbre 8 de rotation.
L’ensemble moteur 1 peut comprendre encore des moyens 11 de réduction de régime de rotation disposés entre l’arbre de rotation 8 et le rotor 10 de l’alternateur 9, pour adapter le régime de rotation de l’alternateur 9 à celui du turbocompresseur 5.
Comme illustré sur la figure 1, le moteur thermique 2 est équipé d’un vilebrequin 15. Ce vilebrequin comporte à son extrémité une poulie 16.
Cette poulie est reliée par des moyens 17 souples de transmission de mouvement, par exemple une courroie ou une chaîne, à une poulie 18 équipant le rotor 10 de l’alternateur
9. Il est encore prévu de disposer des moyens 19 de débrayage en rotation de la poulie 18 équipant le rotor 10 par rapport à ce rotor 10.
Ces moyens 19 de débrayage sont pilotés par des moyens 20 de commande, ces moyens de commande étant ici configurés pour embrayer la poulie 18 avec le rotor 10 dans le cas où, le moteur étant en fonctionnement, celui-ci est à son régime de ralenti ou qu’aucune demande de couple moteur autre que celle permettant de maintenir le moteur à son régime de ralenti, est en cours et pour débrayer la poulie 18 du rotor 10 lorsqu’une demande de couple moteur autre que celle permettant de maintenir le moteur à son régime de ralenti, est en cours. Ainsi lorsque la poulie 18 est débrayée l’alternateur est utilisé pour produire de l’énergie électrique à partir de la rotation de la turbine du turbocompresseur, sans prélever de l’énergie au niveau du vilebrequin.
L’ensemble moteur peut encore comprendre des moyens 21 de débrayage en rotation de l’arbre 8 par rapport au rotor 10. On peut ainsi prévoir de piloter ces moyens 21 de débrayage par les moyens 20 de commande de sorte à embrayer l’arbre 8 de rotation avec le rotor 10 lorsque la poulie 18 est débrayée du rotor 10 et donc de débrayer l’arbre 8 de rotation avec le rotor 10 lorsque la poulie 18 est embrayée avec le rotor 10.
Un tel ensemble moteur peut équiper un véhicule automobile, pour en augmenter son rendement global de fonctionnement.
L’invention permet de récupérer sous forme d’énergie électrique, l’énergie dissipée dans la ligne 4 d’échappement, ce que permet de réduire la consommation de carburant et les émissions polluantes.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Ensemble moteur (1 ) comprenant :
    -un alternateur (9) comportant un rotor (10),
    -un turbocompresseur (5) comportant une partie compresseur équipée d’une roue de compresseur (6), une partie turbine équipée d’une roue de turbine (7), la roue de turbine (6) et la roue de compresseur (6) étant reliées par un arbre de rotation (8) commun, caractérisé en ce que l’arbre de rotation (8) se prolonge du turbocompresseur (5) et le rotor (10) de l’alternateur (9) est relié à ce prolongement.
  2. 2. Ensemble moteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’arbre de rotation (8) se prolonge de la partie compresseur.
  3. 3. Ensemble moteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’arbre de rotation (8) se prolonge de la partie turbine.
  4. 4. Ensemble moteur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (10) de l’alternateur (9) est relié au prolongement de l’arbre de rotation (8) par l’intermédiaire de moyens (11) de réduction de régime de rotation.
  5. 5. Ensemble moteur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un moteur thermique (2) équipé d’un vilebrequin (15) comportant une poulie (16), cette poulie étant reliée par des moyens (17) de transmission de mouvement à une poulie (18) équipant le rotor (10) de l’alternateur (9), et en ce qu’il comprend encore des moyens (19) de débrayage en rotation de la poulie (18) équipant le rotor (10) par rapport à ce rotor (10).
  6. 6. Ensemble moteur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens (20) de commande (19) des moyens de débrayage configurés pour embrayer la poulie (18) avec le rotor (10) dans le cas où, le moteur (1) étant en fonctionnement, celui-ci est à son régime de ralenti ou qu’aucune demande de couple moteur autre que celle permettant de maintenir le moteur à son régime de ralenti est en cours et pour débrayer la poulie (18) du rotor (10) lorsqu’une demande de couple moteur autre que celle permettant de maintenir le moteur à son régime de ralenti, est en cours.
  7. 7. Ensemble moteur (1) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens (21) de débrayage en rotation de l’arbre (8) de rotation par rapport au rotor (10).
  8. 8. Ensemble moteur (1) selon la revendication 7 et la revendication 6, caractérisé en 5 ce que les moyens (20) de commande sont configurés pour embrayer l’arbre (8) de rotation avec le rotor (10) lorsque la poulie (18) est débrayée du rotor (10).
  9. 9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble moteur selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
FR1762220A 2017-12-15 2017-12-15 Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur Pending FR3075265A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762220A FR3075265A1 (fr) 2017-12-15 2017-12-15 Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762220A FR3075265A1 (fr) 2017-12-15 2017-12-15 Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur
FR1762220 2017-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3075265A1 true FR3075265A1 (fr) 2019-06-21

Family

ID=61132724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1762220A Pending FR3075265A1 (fr) 2017-12-15 2017-12-15 Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3075265A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111322150A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 斗山英维高株式会社 涡轮复合系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR838676A (fr) * 1937-11-24 1939-03-13 Alsthom Cgee Perfectionnements aux turbo-compresseurs associés à des moteurs à combustion et analogues
DE102004029828A1 (de) * 2004-06-19 2006-01-19 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Agbasturboladers
FR2986566A1 (fr) * 2012-02-06 2013-08-09 M E C Milenium Engine Concept Sa Groupe moteur combine
US20170152801A1 (en) * 2011-07-07 2017-06-01 Kasi Technologies Ab Hybrid system comprising a supercharging system and method for operation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR838676A (fr) * 1937-11-24 1939-03-13 Alsthom Cgee Perfectionnements aux turbo-compresseurs associés à des moteurs à combustion et analogues
DE102004029828A1 (de) * 2004-06-19 2006-01-19 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Agbasturboladers
US20170152801A1 (en) * 2011-07-07 2017-06-01 Kasi Technologies Ab Hybrid system comprising a supercharging system and method for operation
FR2986566A1 (fr) * 2012-02-06 2013-08-09 M E C Milenium Engine Concept Sa Groupe moteur combine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111322150A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 斗山英维高株式会社 涡轮复合系统
CN111322150B (zh) * 2018-12-13 2022-08-19 斗山英维高株式会社 涡轮复合系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7849840B2 (en) Electric motor assisted mechanical supercharging system
KR100969376B1 (ko) 가변 압축비 장치
WO2009118298A1 (fr) Turbomoteur comportant une machine electrique reversible
US20160017793A1 (en) Turbocharger with Electrically Coupled Fully Variable Turbo-Compound Capability and Method of Controlling the Same
US7621253B2 (en) Internal turbine-like toroidal combustion engine
FR3075265A1 (fr) Ensemble moteur comprenant un alternateur relie a un turbocompresseur
US10677147B2 (en) Electrically-assisted turbocharger
FR2962159A1 (fr) Systemes et procedes pour le ralentissement rapide d'une turbine
FR2962507A1 (fr) Dispositif de transmission d'un couple mecanique entre un organe menant et un organe mene et systeme de compression de l'air d'alimentation d'un moteur utilisant un tel dispositif.
EP3387238B1 (fr) Procede de gestion de l'utilisation d'un compresseur électrique dans un vehicule dote d'une boite automatique
US20150000642A1 (en) Internal combustion engine and working cycle
RU2193674C1 (ru) Устройство для регулирования весовой подачи воздуха в дизельный двигатель
WO2007080602A1 (fr) Moteur à combustion interne à transmission variable en continu
FR3037910B1 (fr) Systeme pour vehicule automobile pour maintenir le moteur a combustion dans un regime bas
FR2905982A1 (fr) Turbomoteur-turboreacteur bgs 33
FR2840961A1 (fr) Procede et dispositif pour empecher un etat de calage dans un systeme de moteur a combustion interne equipe d'un ensemble a demarreur-alternateur
KR102008218B1 (ko) 차량용 터보차저의 오일 온도 조절 장치
WO2002052140A1 (fr) Moteur alternatif a combustion interne et son procede d'exploitation
FR2689180A1 (fr) Dispositif de suralimentation d'un moteur à combustion interne utilisant deux compresseurs en parallèles.
KR102159833B1 (ko) 엔진과 변속기의 연결장치
FR3070348B1 (fr) Dispositif de controle du couple de compensation fourni par une machine motrice non-thermique d’un vehicule
JP2017529486A (ja) 平衡シールアセンブリを含むロータリーデバイス
FR3046632A1 (fr) Ensemble moteur comprenant un dispositif de recuperation de la chaleur des gaz d’echappement
FR2515262A1 (fr) Turbocompresseur sur gaz d'echappement
CN1814999B (zh) 圆盘形离心块压缩式内燃机

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190621

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

RX Complete rejection

Effective date: 20210727