OA11186A - Procédé et dispositif de récupération de l'énergiethermique ambiante pour véhicule équipé de moteur dépollué à injection d'air comprimé additionnel. - Google Patents

Description

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PROCEDE ET DISPOSITIF DE RECUPERATION DE L’ENERGIE THERMIQUEAMBIANTE POUR VEHICULE EQUIPE DE MOTEUR DEPOLLUE A INJECTION

D’ AIR COMPRIME ADDITIONNEL L’invention concerne les véhicules terrestres et plus particulièrement ceux équipés avecdes moteurs dépollués ou dépolluants à chambre de combustion indépendante ou non, fonctionnantavec injection d’air comprimé additionnel, et comportant un réservoir d’air comprimé hautepression. L’auteur a décrit dans sa demande de brevet publié WO 96/27737 un procédé dedépollution de moteur à chambre de combustion externe indépendante, fonctionnant suivant unprincipe bi-modes à deux types d’énergie, utilisant soit un carburant conventionnel tel essence ougasoil sur route (fonctionnement mono-mode à air-carburant), soit, à basse vitesse, notamment enzone urbaine et suburbaine, une addition d’air comprimé dans la chambre de combustion (ou toutautre gaz non polluant) à l’exclusion de tout autre carburant, (fonctionnement mono-mode à air,c’est à dire avec addition d’air comprimé). Dans sa demande de brevet FR 9607714, l’auteur adécrit l’installation de ce type de moteur en fonctionnement mono-mode, avec addition d’aircomprimé, sur les véhicules de services, par exemple des autobus urbains.

Dans ce type de moteur, en mode air-carburant, le mélange air carburant est aspiré etcomprimé dans une chambre d’aspiration et de compression indépendante. Puis ce mélange esttransféré, toujours en pression, dans une chambre de combustion indépendante et à volumeconstant pour y être enflammé afin d’augmenter la température et la pression dudit mélange. Aprèsl’ouverture d’un transfert reliant ladite chambre de combustion ou d’expansion à une chambre dedétente et d’échappemenb ce mélange sera détendu dans cette dernière pour y produire un travail.Les gaz détendus sont ensuite évacués à l’atmosphère à travers un conduit d’échappement.

En fonctionnement à air plus air comprimé additionnel qui nous intéresse plusparticulièrement dans le cadre de l’invention, à faible puissance, l’injecteur de carburant n’est pluscommandé ; dans ce cas, l’on introduit dans la chambre de combustion, sensiblement aprèsl’admission dans cette dernière de l’air comprimé -sans carburant- provenant de la chambred’aspiration et de compression, une petite quantité d’air comprimé additionnel provenant d’unréservoir externe où l’air est stocké sous haute pression, par exemple 200 bars, et à la températureambiante. Cette petite quantité d’air comprimé à température ambiante va s’échauffer au contact dela masse d’air à haute température contenue dans la chambre de combustion ou d’expansion, va sedilater et augmenter la pression régnant dans la chambre pour permettre de délivrer lors de ladétente un travail moteur.

Ce type de moteur bi-modes ou bi-énergies (air et essence ou air et air compriméadditionnel) peut également être modifié pour une utilisation préférentielle en ville par exemple surtous véhicules et plus particulièrement sur des autobus urbains ou autres véhicules de services 2 011186 (taxis bennes à ordures etc..), en mono-mode air-air comprimé additionnel, par" suppression de tousles éléments de fonctionnement du moteur avec le carburant traditionnel.

Le moteur fonctionne seulement en mono-mode avec l’injection d’air compriméadditionnel dans la chambre de combustion qui devient ainsi une chambre d’expansion. En outre,l’air aspiré par le moteur peut être filtré et purifié à travers un ou plusieurs filtres à charbon ouautre procédé mécanique, chimique, tamis moléculaire, ou autres filtres afm de réaliser un moteurdépolluant. L’emploi du terme « air » dans le présent texte s’entend « tout gaz non polluant ».

Dans ce type de moteur, l’air comprimé additionnel est injecté dans la chambre decombustion ou d’expansion sous une pression d’utilisation déterminée en fonction de la pressionrégnant dans la chambre et sensiblement plus élevée que cette dernière, pour pèrmettre sontransfert par exemple 30 bars. Pour ce faire il est utilisé un détendeur de type conventionnel quieffectue une détente sans travail n’absorbant pas de chaleur, donc sans abaissement de températurepermettant ainsi d’injecter dans la chambre de combustion ou d’expansion un air détendu (auenviron de 30 bars dans notre exemple) et à température ambiante.

Ce procédé d’injection d’air comprimé additionnel peut également être utilisé sur desmoteurs conventionnels 2 ou 4 temps où ladite injection d’air comprimé additionnel est effectuédans la chambre de combustion de moteur sensiblement au point mort haut allumage.

Le procédé suivant l’invention, propose une solution qui permet d’augmenter laquantité d'énergie utilisable et disponible. Il est caractérisé par les moyens mis en oeuvre et plusparticulièrement par le fait que, l’air comprimé contenu dans le réservoir de stockage sous trèshaute pression, par exemple 200 bars, et à température ambiante, par exemple 20 degrés,préalablement à son utilisation finale à une pression inférieure par exemple 30 bars, est détendu àune pression proche de celle nécessaire à son utilisation finale, dans un système à volume variable,par exemple un piston dans un cylindre, produisant un travail qui peut être récupéré et utilisé partous moyens connus, mécanique, électrique, hydraulique ou autre. Cette détente avec travail apour conséquence de refroidir à très basse température, par exemple moins 100° C, l’air comprimédétendu à une pression proche de celle d’utilisation. Cet air comprimé détendu à sa pressiond’utilisation, et à très basse température est ensuite envoyé dans un échangeur avec l’air ambiant,va se réchauffer jusqu’à une température proche de la température ambiante, et va augmenter ainsisa pression et/ou son volume, en récupérant de l’énergie thermique empruntée à l’atmosphère.

Les avantages de ce procédé suivant l’invention sont considérables, d’une part il estproduit un travail, lors de la détente, qui peut être utilisé soit directement sur l’arbre moteur, soitindirectement, par exemple en entraînant des accessoires mécaniques électriques ou autres, etd’autre part, l’on récupère un apport d’énergie thermique gratuite en utilisant la température del’atmosphère qui provoque une augmentation de pression et/ou de volume de l’air et par voie deconséquence, augmente l’autonomie d’utilisation. L’homme de l’art peut calculer la quantité d’air très haute pression à fournir ausystème de détente avec travail, de même que les caractéristiques et volumes de ce dernier afin 3 011186 d’obtenir en fin de cette détente avec travail la pression d’utilisation finale choisie et la températurela plus froide possible et ce, en fonction de l’utilisation du moteur. Une gestion électronique desparamètres permet d’optimiser à tous moments les quantités d’air comprimé utilisées et récupérées.L’homme de l’art peut également calculer le dimensionnement et les caractéristiques del’échangeur thermique qui peut utiliser tous concepts connus dans ce domaine sans changer leprocédé de l’invention.

Il est également.possible selon le procédé de l’invention d’utiliser partiellement ounon, et de réchauffer tout ou partie de l’air détendu et à basse température, sur les zones chaudes dumoteur par exemple dans le système de refroidissement des cylindres et/ou de la culasse ou autre.

Selon une autre caractéristique de l’invention, le travail effectué par la détente estutilisé pour réaliser une assistance pneumatique à un système de surcompression des gaz dans lachambre de combustion ou d’expansion.

Selon une autre caractéristique de l’invention, le système de détente avec travail peutêtre utilisé pour produire de l’électricité par exemple un noyau mobile dans un enroulement,remplaçant avantageusement l’altemateur du véhicule

Selon une autre caractéristique du procédé de l’invention, l’échangeur air- air peut êtreaménagé pour climatiser le véhicule en été, par soufflage et distribution dans le véhicule de l’air deréchauffage qui se refroidit en traversant le radiateur et en cédant ses calories à l’air détendu.

En outre les caractéristiques particulières d’utilisation de l’invention qui viennent d’êtredécrites ci-dessus peuvent être combinées sans pour autant en changer le principe, par exemple leréchauffage de l’air frais détendu peut être effectué en deux étages avec d’une part de l’airatmosphérique puis du refroidissement ou vice versa, de même qu’il est possible de récupérer endébut de course de l’énergie électrique puis en fin de course de l’énergie mécanique d’assistance.

Il est également possible d’effectuer l’opération de détente avec travail en deux ouplusieurs opérations telle que, une détente avec travail (utilisée par tous moyens connus) à unepression intermédiaire puis réchauffage dans un échangeur air air, avant une nouvelle détente avectravail (également utilisée par tous moyens connus) et réchauffage. D’autres buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtrons à la lecture de ladescription à titre non limitatif de plusieurs modes de réalisations particulières faites en regard desdessins annexés où: ' . - La figure 1 représente schématiquement, vu en coupe transversale, un moteurdépollué équipé d’un dispositif d’assistance pneumatique à la commande d’un piston desurcompression. - La figure 2 représente le même dispositif en début de détente moteur. - La figure 3 représente le même dispositif en fin de détente moteur. - La figure 4 représente un dispositif pneumatique générateur d’énergie électrique. - La figure 5 représente un dispositif pneumatique mixte générateur d’énergieélectrique et mécanique. 4 011186 - La figure 6 représente schématiquement, vu en coupe transversale, un dispositif derécupération d’énergie thermique environnante directement utilisée sur l’arbre moteur. - La figure 7 représente schématiquement un dispositif d’utilisation de l’échangeurpermettant la climatisation du véhicule.

La figure 1 représente, schématiquement, vu en coupe transversale, un moteurdépollué et son installation d’alimentation en air comprimé, comportant une chambre d’aspirationet de compression l, une chambre de combustion ou d’expansion 2 à volume constant danslaquelle est implanté un injecteur d’air additionnel 22 alimenté en air comprimé stocké dans unréservoir très haute pression 23 et une chambre de détente et d’échappement 4. La chambred’aspiration et de compression 1 est reliée à la chambre de combustion ou d’expansion 2 par unconduit 5 dont l’ouverture et la fermeture sont commandées par un volet étanche 6. La chambre decombustion ou d’expansion 2 est reliée à la chambre de détente et d’échappement 4 par un conduitou transfert 7 dont l’ouverture et la fermeture sont commandées par un volet étanche 8. Lachambre d’aspiration et de compression 1 est alimentée en air par un conduit d’admission 13 dontl’ouverture est commandée par une soupape 14 et, en amont duquel est implanté un filtre à charbondépolluant 24.

La chambre d’aspiration et de compression 1 fonctionne comme un ensemble decompresseur à piston où un piston 9 coulissant dans un cylindre 10 est commandé par une bielle 11et un vilebrequin 12. La chambre de détente et d’échappement 4 commande un ensemble classiquede moteur à piston avec un piston 15 coulissant dans un cylindre 16, qui entraîne parl’intermédiaire d’une bielle 17 la rotation d’un vilebrequin 18. L’échappement de l’air détendus’effectuant à travers un conduit d’échappement 19 dont l’ouverture est commandée par unesoupape 20. La rotation du vilebrequin 12 de la chambre d’aspiration et de compression 1 estcommandée à travers une liaison mécanique 21 par le vilebrequin moteur 18 de la chambre dedétente et d’échappement 4.

Selon l’invention, dans la chambre de combustion 2 est ménagé un volume desurcompression constitué d’un cylindre 25 dans lequel se meut un piston 26, dont les déplacementssont commandés par un levier à pression 27 et 28. Entre le levier à pression et sa came decommande 29 entraînée en rotation par le moteur et phasé avec ce dernier, est positionné undispositif d’assistance. Ce dispositif d’assistance est constitué d’un piston 30 coulissant dans uncylindre 31 fermé des deux côtés, le piston 30 étant relié par une tige 32 à un roulement 33 quiporte sur la came de commande 29 et d’autre part par un système de tige et bielle 34 au levier àpression 27,28 de commande drr'piston surpresseur 26. Le piston 30 détermine donc dans lecylindre deux chambres étanches 35 et 36, une chambre de détente et de travail 35 du côté de lacame 29, et une chambre de contre pression 36 du côté du levier à pression. Un conduitd’admission d’air haute pression 37 débouche dans la chambre de détente et de travail 35,l’ouverture et la fermeture de ce conduit est commandée par une électrovanne 38. Un conduit 5 011186 d’échappement 39 débouche également dans la chambre de détente et de travail 35, l’ouverture etla fermeture de ce conduit étant commandées par une électrovanne 40. Le conduit d’échappement39 est relié d’autre part à un échangeur thermique air air ou radiateur 41 lui-même relié par unconduit 42 à une capacité tampon à pression finale d’utilisation quasi constante 43. La chambre decontre pression 36 est reliée à travers un conduit 44 à la capacité tampon 43 qui alimente égalementpar un conduit 45 l’injecteur d’air additionnel 22.

Lors du fonctionnement du moteur en mode air air comprimé additionnel fig 1, lepiston de compression vient de refouler dans la chambre d’expansion 2 de l’air comprimé à hautetempérature, alors que le piston de surcompression 26 est à son point mort bas, l’injecteuradditionnel 22 est alors commuté pour injecter dans la chambre une petite quantité d’airadditionnel à température ambiante et à une pression légèrement supérieure à celle régnant dans lachambre d’expansion 2. Une première augmentation de pression est alors constatée dans lachambre d’expansion 2. L’électrovanne 38 commandée par un calculateur s’ouvre pour admettreune petite quantité d’air à très haute pression et à température ambiante, provenant du réservoir destockage 23 puis se referme alors que simultanément, la came 29 commence à repousser le pistond’assistance 30. L’air comprimé très haute pression qui a été admis dans la chambre de détente etde travail 35 va repousser le piston d’assistance 30, qui va lui-même, par l’intermédiaire des tige etbielle 34 et du levier à pression 27,28 repousser à son point mort haut le piston de surcompression26 augmentant encore la pression dans la chambre d’expansion 2.

Durant la course du piston d’assistance 30, l’air comprimé contenu dans la chambred’assistance 35 va se détendre en produisant un travail et subir une importante baisse detempérature, sa pression en fin de course étant sensiblement égale à la pression de l’air contenudans la chambre de contre pression 36. Durant ces opérations, le piston moteur 15, commandant lachambre de détente 4 est arrivé à son point mort haut, fig 2, et le volet étanche 8 est ouvert pourpermettre la détente de l’air comprimé contenu dans la chambre d’expansion 2 et produire le travailmoteur. La came 29 maintient durant cette détente le piston de surcompression 26 à son point morthaut, et du fait du levier à pression les forces dues à la pression de la chambre 2 ne sont pasretransmises à la came 29 de même que les pressions sensiblement égales dans la chambred’assistance 35 et la chambre de contre pression 36 n’exercent aucun couple sur ladite came.

La détente fournissant le travail moteur dans la chambre de détente et d’échappement 4étant effectuée, Fig 3, le volet étanche 8 est refermé. La came 29, dans sa rotation autorise ànouveau le déplacement du piston d’assistance, le volet étanche 6 s’ouvre pour permettrel’admission d’une nouvelle charge dans la chambre de combustion ou d’expansion 2,l’électrovanne 40 s’ouvre; sollicité par le ressort de rappel 46 et par la pression dans la chambre 2le piston d’assistance 30 va rejoindre sa position initiale refoulant dans l’échangeur air air, ou leradiateur 41 l’air comprimé mais détendu et à basse température contenu dans la chambred’assistance 35. Cet air va ainsi, grâce à l’échangeur, se réchauffer jusqu’à une température proche 6 011186 de l'ambiante et augmenter de volume en rejoignant la capacité tampon 43 en ayant récupéré unequantité d’énergie non négligeable dans l’atmosphère.

Selon une caractéristique du procédé de l’invention la détente avec travail peut êtreutilisée pour fournir de l’énergie électrique au véhicule. Un exemple de dispositif pour la mise enoeuvre de ce procédé est dessiné sur la figure 4 où l’on peut voir un dispositif très semblable audispositif d’assistance décrit ci-dessus et ayant de nombreux points communs avec ce dernier,constitué d’un piston 30 coulissant dans un cylindre 31 fermé des deux côtés. Le piston 30 estsolidaire d’une tige 34 qui porte un noyau de ferrite 49 passant à l’intérieur d’un enroulement 50, etdont l’extrémité est reliée à un ressort de rappel 46. Le piston 30 détermine donc dans le cylindredeux chambres étanches 35 et 36, une chambre de détente et de travail 35, et une chambre decontre pression 36 du coté de la tige 34. Un conduit d’admission d’air haute pression 37 débouchedans la chambre de détente et de travail 35, l’ouverture et la fermeture de ce conduit sontcommandées par une électrovanne 38. Un conduit d’échappement 39 débouche également dans lachambre de détente et de travail 35, l’ouverture et la fermeture de ce conduit étant commandéespar une électrovanne 40. Le conduit d’échappement 39 est relié d’autre part à un échangeurthermique air air ou radiateur 41 lui-même relié par un conduit 42 à une capacité tampon à pressionfinale d’utilisation quasi constante 43. La chambre de contre pression 36 est reliée à travers unconduit 44 à la capacité tampon 43 qui alimente également par un conduit 45 l’injecteur d’airadditionnel 22.

Lors du fonctionnement du moteur en mode air comprimé, selon le procédé del’invention, et en fonction de la consommation d’air comprimé par l’injecteur d’air additionnel 22,l’électrovanne 38 est ouverte puis refermée pour admettre une charge d’air comprimé très hautepression dans la chambre 35. Sollicité par la différence de pression entre les chambres 35 et 36, lepiston 30 se déplace en comprimant le ressort 46 en entraînant par sa tige 34 le mouvement dunoyau de ferrite 49 dans l’enroulement 50, produisant ainsi un courant électrique. La détente avectravail de la charge d’air comprimé haute pression à température ambiante produit un abaissementde la température. Lorsque l’on atteint l’équilibre de pression ou plutôt d’effort entre les chambres,l’électrovanne 40 est ouverte et poussé par le ressort de rappel 46, le piston 30 et le noyau deferrite 49 retrouvent leur position initiale refoulant dans l’échangeur air air, ou le radiateur 41, l’aircomprimé mais détendu et à très basse température contenu dans la chambre de pression et dedétente 35. Cet air va ainsi, grâce à l’échangeur, se réchauffer jusqu’à une température proche del’ambiante et augmenter de volume en rejoignant la capacité tampon 43 en ayant récupéré unequantité d’énergie non négligeable dans l’atmosphère.

Selon une autre caractéristique de l’invention, les deux dispositifs décrits ci-dessuspeuvent également être avantageusement combinés, en effet la pression est maximale en tout débutde course du piston 30, alors que l’effort nécessaire pour faire fonctionner le levier à pression estmoins important. Ce dispositif, ainsi combiné, est décrit figure 5 où l’on peut voir entre le systèmed’assistance et le levier à pression tels que décrits sur les figures 1 à 3, implanté sur la tige de 7 011186 commande 34 un noyau de ferrite 49 coulissant dans un enroulement de fil de cuivre 50, similairesà ceux décrits sur la figure 4. Lors du fonctionnement il devient donc possible de pouvoirrécupérer de l’énergie électrique au début de la course dans des enroulements 50 prévus à cet effet,puis de fonctionner ensuite, selon le mode décrit sur les figures 1 à 3.

Selon une des caractéristiques préférentielles de l’invention, un autre dispositifd’application et de mise en oeuvre du procédé de l’invention est montré sur la figure 6 où ladétente produit un travail qui peut directement être utilisé sur l’arbre moteur, où un ensemble bielle53 et piston de travail 54, est attelé directement sur l’arbre moteur 18. Ce piston 54 coulisse dansun cylindre borgne 55 et détermine une chambre de travail 35 dans laquelle débouçhe d’une partun conduit d’admission d’air haute pression 37 dont l’ouverture et la fermeture sont commandéespar une électrovanne 38, et d’autre part un conduit d’échappement 39 relié à l’échangeur thermiqueair air ou radiateur 41 lui-même relié par un conduit 42 à une capacité tampon à pression finaled’utilisation quasi constante 43. Lors du fonctionnement lorsque le piston de travail 54 est à sonpoint mort haut, l’électrovanne 38 est ouverte puis refermée afin d’admettre une charge d’aircomprimé très haute pression qui va se détendre en repoussant le piston 54 jusqu’à son point mortbas et entraîner par l’intermédiaire de la bielle 53 le vilebrequin moteur 18. Lors de la course deremontée du piston 54, l’électrovanne d’échappement 40 est alors ouverte et l’air comprimé maisdétendu et à très basse température contenu dans la chambre de travail est refoulé dans l’échangeurair air ou radiateur 4L Cet air va ainsi se réchauffer jusqu’à une température proche de l’ambianteet augmenter de volume en rejoignant la capacité tampon 43 en ayant récupéré une quantitéd’énergie non négligeable dans l’atmosphère.

La figure 7 représente, vu en perspective, un échangeur thermique air-air 41 tel quedécrit sur les figures précédentes, équipé selon le dispositif de mise en oeuvre du procédé del’invention décrit ci-après, pour climatiser le véhicule avec un conduit d’arrivé d’air à très bassetempérature 39 et un conduit de départ après réchauffage de l’air 42 pour son utilisation finale,l’air de l’atmosphère destiné à le réchauffer est collecté à travers un conduit 55 et soufflé à traversle radiateur par un ventilateur 56. En cédant ses calories à l’air comprimé contenu dans le radiateur,l’air de l’atmosphère se refroidit et est collecté dans un conduit 56 ou un volet mobile 57 permetd’en diriger tout ou partie suivant son ouverture, vers l’habitacle du véhicule pour en assurer laclimatisation. La régulation du flux d’air réfrigéré peut être opérée selon tous moyens connus en cedomaine tel que masque sur le radiateur, volets, addition d’air chaud etc... sans pour autant changerle principe de cette caractéristique de l’invention. Ce dispositif peut être utilisé en combinaisonavec les autres dispositifs décrits précédemment sans changer pour autant le principe de l’inventionqui vient d’être décrite.

Claims (11)

1. 8 011186 REVENDICATIONS

   1, - Procédé de récupération d’énergie thermique environnante pour moteurs ou véhicules équipésde moteurs dépollués ou dépolluant fonctionnant avec injection d’air additionnel dans la chambrede combustion ou d’expansion et ayant un réservoir de stockage d’air comprimé haute pressioncaractérisé en ce que l’air comprimé contenu dans le réservoir de stockage haute pression, est,préalablement à son utilisation finale à pression inférieure, détendu à une pression proche de cellenécessaire à son utilisation finale, dans un système à volume variable, par exemple un piston dansun cylindre, produisant un travail qui a pour conséquence de refroidir à basse température l’aircomprimé ainsi détendu et en ce que cet air comprimé et détendu à sa pression d’utilisation estenvoyé dans un échangeur thermique, pour se réchauffer, et augmenter ainsi sa pression et/ou sonvolume par récupération d’un apport d'énergie thermique.
2. 2, - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ée que l’air comprimé détendu et à bassetempérature est envoyé dans un échangeur thermique avec de l’air environnant à températureambiante, pour se réchauffer jusqu’à une température sensiblement égale à ladite températureambiante et, augmenter ainsi sa pression >t/ou son volume en ayant récupéré un apport d’énergiethermique provenant de l’atmosphère.
3. 3, - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, tout ou partie de l’air détendu àtrès basse température est réchauffé sur les zones chaudes du moteur servant ainsi de complémentau système de refroidissement de ce dernier, en combinaison ou non avec son passage dansl’échangeur thermique.
4. 4, - Application du procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le travail produitlors de la détente dans le système à volume variable est récupéré et utilisé par des moyensmécaniques, électriques, pneumatiques ou hydrauliques en complément de puissance au moteur.
5. 5, - Application du procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce que, l’air ambiant quitraverse l’échangeur air-air et qui est refroidi est utilisé pour assurer la climatisation du véhicule.
6. 6, - Dispositif pour l’application du procédé de l’invention selon la revendication 4, caractérisé ence que, le système à volume variable est constitué d’un piston (30), muni de tiges de commandeet/ou de transmission de mouvement (32, 34), coulissant dans un cylindre (31) fermé des deuxcôtés et déterminant ainsi dans ledit cylindre d’un côté une chambre de détente et de travail (35)dans laquelle débouche un conduit d’admission d’air haute pression (37) dont l’ouverture et lafermeture sont commandées par une électrovanne (38) pour permettre l’admission d’une charged’air comprimé haute pression qui va se détendre en repoussant le piston, en produisant un travailet en se refroidissant à basse température, et un conduit d’échappement (39) dont l’ouverture et lafermeture sont commandées par une électrovanne (40) permettant lors du retour du piston (30) depropulser l’air comprimé détendu et à basse température dans l’échangeur thermique (41) où il vase réchauffer jusqu’à une température proche de l’ambiante en augmentant ainsi de volume, pour 9 011186 être ensuite dirigé en sortie de radiateur vers une capacité à pression quasi constante (43) ellemême reliée d’une part à l’injecteur d’air comprimé additionnel (22), et d’autre part à la chambrede contrepression (36) permettant de réguler la pression de fin de détente et d’équilibrer lespressions de part et d’autre de ce dernier afin que ledit piston puisse être repoussé à son point dedépart par un ressort (46).
7. 7, - Dispositif pour l’application selon la revendication 4 caractérisé en ce que le système de détenteproduisant un travail permet de réaliser une assistance à la commande d’un piston de surpression(26) coulissant dans un cylindre (25) débouchant dans la chambre de combustion ou d’expansion(2) permettant d’effectuer une surcompression de l’air contenu dans la chambre de combustionalors que le phasage est assuré par une came (29), alors que la détente de la charge d’air'compriméhaute pression admise dans la chambre de travail et de détente (35) repousse le piston (30) qui parl’intermédiaire de sa tige de commande (34) agit sur un levier à pression (27,28) qui repousse lepiston de surcompression (26) augmentant ainsi la pression dans la chambre de combustion oud’expansion (2), et par voie de conséquence la performance du moteur.
8. 8, - Dispositif pour l’application selon la revendication 4 caractérisé en ce que le système de détenteproduisant un travail est utilisé pour fournir de l’énergie électrique, la tige de commande (34) étantéquipée d’un noyau de ferrite (49) circulant dans un enroulement (50), l’ensemble étant rappelé parun ressort (46).
9. 9, - Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le système de détente produisantun travail est utilisé de manière mixte pour produire de l’électricité par l’intermédiaire d’un noyaude ferrite et d’un enroulement (49) ainsi que pour effectuer une surpression de l’air contenu dansla chambre de combustion ou d’expansion (2) tel que décrit dans la revendication 6.
10. 10, - Dispositif pour l’application et la mise en oeuvre du procédé selon l’une quelconque desrevendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’air comprimé haute pression contenu dans le réservoirde stockage (23) est détendu dans un système à volume variable constitué d’un piston (54) relié parl’intermédiaire d’une bielle (53 ) au vilebrequin moteur (18) et coulissant dans un cylindre borgne(55) déterminant au dessus dudit piston une chambre de travail dans laquelle débouche un conduitd’admission d’air haute pression (37) dont l’ouverture et la fermeture sont commandées par uneélectrovanne (38) pour permettre l’admission d’une charge d’air comprimé haute pression qui va sedétendre en repoussant le piston (54), en produisant un travail directement récupéré sur l’arbremoteur (18) et en se refroidissant à très basse température, et un conduit d’échappement (39) dontl’ouverture et la fermeture sont commandées par une électrovanne (40) permettant lors du retour dupiston (54) vers son point mort haut de refouler l’air comprimé détendu et à basse température dansl’échangeur thermique (41) ou il va se réchauffer jusqu’à une température proche de l’ambiante enaugmentant ainsi de volume, pour être ensuite dirigé en sortie du radiateur vers une capacité àpression quasi constante (43) elle-même reliée à l’injecteur d’air comprimé additionnel (22).
11. 11, - Dispositif pour l’application selon la revendication 5 caractérisé en ce que l’air ambiant estcanalisé et soufflé par un ventilateur (56) à travers un collecteur (55) pour se refroidir en cédant ses 10 011186 calories à l’air comprimé qui traverse le radiateur et dirigé ensuite par un conduit (56) dansl’habitacle du véhicule pour en assurer la climatisation alors qu’un volet mobile (57) permet dedoser la quantité d’air frais admise et d’assurer la régulation de ladite climatisation.