par jimfells » 18 nov. 2006, 17:50
On entend souvent parler du Pantone. Sans rentrer dans la polémique, c'est ni plus ni moins qu'une façon de récupérer la chaleur perdue à l'échappement.
Voici donc un article sur les cogitations de certains constructeurs sur cette récupération de chaleur (pas du pantone hein
).
http://www.moteurnature.com/actu/uneact ... ews_id=896
moteurnature a écrit :27/09/2005 De l'énergie dans l'échappement
Un moteur à combustion interne produit de l'énergie, c'est son but, mais ce faisant, il en rejette aussi. Pourquoi alors ne pas la récupérer ?
Dans les canalisations d'échappement d'une automobile, le moteur rejette des gazs avec une grande force, on pourrait donc imaginer de placer une petite turbine à l'intérieur de l'échappement, une turbine qui aurait pour objet de générer un courant électrique. Voilà une idée tellement simple, tellement bête, qu'aucun constructeur, qu'aucun motoriste n'a jamais osé la développer. Peur du ridicule ? Peur de ce que cela corrompe le bon fonctionnement du moteur en entravant le débit régulier des gazs d'échappement ? Il fallait en avoir le cœur net, et il a fallu des fonds publics pour cela. Cela se passe au Royaume-Uni, dans le cadre du programme Foresight Vehicle, un programme de recherches sur les techniques automobiles de demain. Emmené par Visteon, qui est le leader du projet, une équipe d'ingénieurs a étudié sérieusement les possibilités de produire de l'énergie électrique en utilisant la force des gazs d'échappements, et leur conclusion est sans appel : cela marche.
Le projet s'appelle TIGERS – Turbo-generator Integrated Gas Energy Recovery System – et sur une voiture moyenne, il permettrait de récupérer quelques 6 kW. Pour parvenir à ce résultat, les ingénieurs ont placé la turbine génératrice juste après le collecteur d'échappement, mais pas directement dans le conduit d'échappement, à-côté (voir illustration), dans une canalisation secondaire à l'ouverture commandée en fonction de la charge demandée au moteur (soit par exemple, ouverte en phase d'accélération, et fermée au régime du ralenti). Le système doit encore être développé, et le choix pour cette expérience, d'un type de moteur électrique assez particulier est sujet à interrogation, mais déjà on peut affirmer que les travaux des ingénieurs anglais ont prouvé que le système était probant. C'est tout ce que l'on attendait d'un programme de recherches financé par des fonds publics.
Aux constructeurs et aux motoristes maintenant, d'investir des fonds privés afin de poursuivre les recherches. Le développement de cette technologie est intéressante pour les autos hybrides, qui trouveraient là une nouvelle source d'énergie où recharger leurs batteries, mais aussi toutes les autos qui ne sont pas hybrides, simplement parce que ce système permet de réduire le travail demandé à l'alternateur et à tout le système électrique d'une auto.
moteurnature a écrit :09/01/2006 Une BMW assistée à la vapeur
Un moteur thermique dégage de la chaleur, c'est avec elle que nous chauffons les habitacles de nos voitures en hiver, mais il serait plus appréciable de pouvoir la récupérer pour la convertir en une énergie capable de mouvoir le véhicule.
Tous les ingénieurs sont d'accord sur ce plan, mais ils sont tout aussi unanimes sur le fait que convertir de la chaleur en une force motrice utilisable par la transmission d'une voiture, ce n'est pas simple du tout. Des chercheurs ont déjà imaginé de récupérer la force du mouvement des gazs d'échappement, mais récupérer de la chaleur est encore plus complexe. Un défi pour les ingénieurs de BMW, qu'ils relèvent brillament en présentant le Turbosteamer. Ce système consiste en l'ajout de circuits d'eau, eau qui est transformée en vapeur quand les circuits passent contre les canalisations brûlantes de l'échappement, avant d'être dirigée vers une unité d'expansion reliée au vilebrequin. Voilà pour l'explication sommaire du principe, avec le shéma à-côté pour établir que la réalité est significativement plus complexe !
D'une certaine manière, on peut imaginer que ce système aboutit à doter le moteur d'un petit piston supplémentaire, mais sans que ce piston soit actionné par la moindre explosion d'un carburant. C'est la chaleur récupérée lors des explosions dans les cylindres qui suffit à le mettre en mouvement, le vilebrequin se chargeant ensuite d'associer sa force à celles des pistons normaux. Et cela marche, sur un moteur 4 cylindres de 1.8 litres, les ingénieurs BMW sont parvenus à gagner 10 kW et 20 Nm grâce à ce système. Bravo ! Le plus beau étant que c'est applicable à tous les moteurs à allumage commandé, quelque soit le carburant, essence, éthanol ou hydrogène, mais probablement pas au diesel, puisque le moteur à allumage par compression chauffe beaucoup moins (écrivons même qu'il perd moins de son énergie en chaleur, c'est une des raisons pour laquelle il est globalement plus efficient). Enfin, un motif de satisfaction pour de nombreux ingénieurs, est que pour ceux qui croyaient que tous les progrès à venir du moteur thermique viendraient de l'électronique, le Turbosteamer est 100 % mécanique des fluides, il y en a qui vont être content...
Mais pour les clients, ce n'est pas pour tout de suite. Le système marche au banc, mais il faudra probablement 10 ans pour le rencontrer en concession. Il faut améliorer (quoique BMW indique parvenir à récupérer 80 % de la chaleur qui serait autrement perdue, c'est excellent), alléger, miniaturiser (il n'y a pas beaucoup de place sous un capot), le fiabiliser, l'homologuer, l'industrialiser... Beaucoup de travail en perspective, mais du travail intéressant. Le nombre d'ingénieurs jeunes diplômés qui envoient des candidatures spontanées à BMW ne va pas faiblir.
On peut alors en dire que :
- face au diesel et son excellent rendemment, le moteur essence n'est pas mort, sous réserve que ces innovations (camless, récupération de chaleur aux gazs d'échappement, injection directe et combustion stratifiée) passent le cap de l'industrialisation en grande série.
- face au pétrôle cher, les constructeur automobiles s'intéressent à des systèmes déjà présent de longue date dans d'autres secteurs industriels (la récupération de la chaleur est déjà le fondemment d'une centrale électrique à cycle combiné)
- l'évolution technologique est longue, ce n'est pas nouveau, mais c'est bon de s'en rappeller lorsqe l'on évoque ce genre de techniques immatures.
RDV dans 10 ans pour juger sur pièces.
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On entend souvent parler du Pantone. Sans rentrer dans la polémique, c'est ni plus ni moins qu'une façon de récupérer la chaleur perdue à l'échappement.
Voici donc un article sur les cogitations de certains constructeurs sur cette récupération de chaleur (pas du pantone hein ;) ).
http://www.moteurnature.com/actu/uneactu.php?news_id=896
[quote="moteurnature"]27/09/2005 [b]De l'énergie dans l'échappement[/b]
Un moteur à combustion interne produit de l'énergie, c'est son but, mais ce faisant, il en rejette aussi. Pourquoi alors ne pas la récupérer ?
Dans les canalisations d'échappement d'une automobile, le moteur rejette des gazs avec une grande force, on pourrait donc imaginer de placer une petite turbine à l'intérieur de l'échappement, une turbine qui aurait pour objet de générer un courant électrique. Voilà une idée tellement simple, tellement bête, qu'aucun constructeur, qu'aucun motoriste n'a jamais osé la développer. Peur du ridicule ? Peur de ce que cela corrompe le bon fonctionnement du moteur en entravant le débit régulier des gazs d'échappement ? Il fallait en avoir le cœur net, et il a fallu des fonds publics pour cela. Cela se passe au Royaume-Uni, dans le cadre du programme Foresight Vehicle, un programme de recherches sur les techniques automobiles de demain. Emmené par Visteon, qui est le leader du projet, une équipe d'ingénieurs a étudié sérieusement les possibilités de produire de l'énergie électrique en utilisant la force des gazs d'échappements, et leur conclusion est sans appel : cela marche.
Le projet s'appelle TIGERS – Turbo-generator Integrated Gas Energy Recovery System – et sur une voiture moyenne, il permettrait de récupérer quelques 6 kW. Pour parvenir à ce résultat, les ingénieurs ont placé la turbine génératrice juste après le collecteur d'échappement, mais pas directement dans le conduit d'échappement, à-côté (voir illustration), dans une canalisation secondaire à l'ouverture commandée en fonction de la charge demandée au moteur (soit par exemple, ouverte en phase d'accélération, et fermée au régime du ralenti). Le système doit encore être développé, et le choix pour cette expérience, d'un type de moteur électrique assez particulier est sujet à interrogation, mais déjà on peut affirmer que les travaux des ingénieurs anglais ont prouvé que le système était probant. C'est tout ce que l'on attendait d'un programme de recherches financé par des fonds publics.
Aux constructeurs et aux motoristes maintenant, d'investir des fonds privés afin de poursuivre les recherches. Le développement de cette technologie est intéressante pour les autos hybrides, qui trouveraient là une nouvelle source d'énergie où recharger leurs batteries, mais aussi toutes les autos qui ne sont pas hybrides, simplement parce que ce système permet de réduire le travail demandé à l'alternateur et à tout le système électrique d'une auto.
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[quote="moteurnature"]09/01/2006 [b]Une BMW assistée à la vapeur[/b]
Un moteur thermique dégage de la chaleur, c'est avec elle que nous chauffons les habitacles de nos voitures en hiver, mais il serait plus appréciable de pouvoir la récupérer pour la convertir en une énergie capable de mouvoir le véhicule.
Tous les ingénieurs sont d'accord sur ce plan, mais ils sont tout aussi unanimes sur le fait que convertir de la chaleur en une force motrice utilisable par la transmission d'une voiture, ce n'est pas simple du tout. Des chercheurs ont déjà imaginé de récupérer la force du mouvement des gazs d'échappement, mais récupérer de la chaleur est encore plus complexe. Un défi pour les ingénieurs de BMW, qu'ils relèvent brillament en présentant le Turbosteamer. Ce système consiste en l'ajout de circuits d'eau, eau qui est transformée en vapeur quand les circuits passent contre les canalisations brûlantes de l'échappement, avant d'être dirigée vers une unité d'expansion reliée au vilebrequin. Voilà pour l'explication sommaire du principe, avec le shéma à-côté pour établir que la réalité est significativement plus complexe !
D'une certaine manière, on peut imaginer que ce système aboutit à doter le moteur d'un petit piston supplémentaire, mais sans que ce piston soit actionné par la moindre explosion d'un carburant. C'est la chaleur récupérée lors des explosions dans les cylindres qui suffit à le mettre en mouvement, le vilebrequin se chargeant ensuite d'associer sa force à celles des pistons normaux. Et cela marche, sur un moteur 4 cylindres de 1.8 litres, les ingénieurs BMW sont parvenus à gagner 10 kW et 20 Nm grâce à ce système. Bravo ! Le plus beau étant que c'est applicable à tous les moteurs à allumage commandé, quelque soit le carburant, essence, éthanol ou hydrogène, mais probablement pas au diesel, puisque le moteur à allumage par compression chauffe beaucoup moins (écrivons même qu'il perd moins de son énergie en chaleur, c'est une des raisons pour laquelle il est globalement plus efficient). Enfin, un motif de satisfaction pour de nombreux ingénieurs, est que pour ceux qui croyaient que tous les progrès à venir du moteur thermique viendraient de l'électronique, le Turbosteamer est 100 % mécanique des fluides, il y en a qui vont être content...
Mais pour les clients, ce n'est pas pour tout de suite. Le système marche au banc, mais il faudra probablement 10 ans pour le rencontrer en concession. Il faut améliorer (quoique BMW indique parvenir à récupérer 80 % de la chaleur qui serait autrement perdue, c'est excellent), alléger, miniaturiser (il n'y a pas beaucoup de place sous un capot), le fiabiliser, l'homologuer, l'industrialiser... Beaucoup de travail en perspective, mais du travail intéressant. Le nombre d'ingénieurs jeunes diplômés qui envoient des candidatures spontanées à BMW ne va pas faiblir.[/quote]
On peut alors en dire que :
- face au diesel et son excellent rendemment, le moteur essence n'est pas mort, sous réserve que ces innovations (camless, récupération de chaleur aux gazs d'échappement, injection directe et combustion stratifiée) passent le cap de l'industrialisation en grande série.
- face au pétrôle cher, les constructeur automobiles s'intéressent à des systèmes déjà présent de longue date dans d'autres secteurs industriels (la récupération de la chaleur est déjà le fondemment d'une centrale électrique à cycle combiné)
- l'évolution technologique est longue, ce n'est pas nouveau, mais c'est bon de s'en rappeller lorsqe l'on évoque ce genre de techniques immatures.
RDV dans 10 ans pour juger sur pièces.
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