RÉsumé Ce papier a pour but de présenter une architecture et une application particulières de Quasiturbines
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L'hyperexpansion – La détente étendueL'hyperexpansion ou la détente étendue ou allongée se réfère au mode compound mais sans interruption ni transvasement, même mineur, communs au mode compound. C'est un mouvement ou expansion additionnelle dans la même détente. Les quelques prototypes construits se sont avérés complexes, lourds et sujets aux vibrations. Des essais récents par une admission tardive ont donné des résultats faibles. Le seul prototype ayant donné des résultats prometteurs fut au Canada à l'université du Manitoba par un ingénieur aéronauticien, M. Hoken H. CHRISTIANSEN dans les années 1974-1978. Dénommé K Cycle Engine pour la détente hyperexpansive, c'est un moteur axial en forme de baril allongé ayant, à chaque extrémité, une came symétrique circulaire symétrique à géométrie variable avec des paires de pistons opposés l'un à l'autre; le temps de détente est supérieur à celui de l'admission et de la compression. Le bloc en entier tourne sur son axe avec un point pour l'admission, l'allumage et l'échappement sans aucun système de distribution. Selon les tests effectués, il serait 2/3 plus léger qu'un modèle conventionnel de même puissance, 30 à 40 % plus efficace, multicarburant, plus simple à fabriquer, parfaitement équilibré sans aucune vibration, silencieux au point d'éliminer le pot d'échappement propre aux moteurs usuels, possibilité d'utiliser des mélanges très faibles (30:1) avec la combustion continue non séquentielle. Pourtant, le projet ne semble pas avoir eu de suite... Les autres modes associésLa TURBOCOMPRESSION C'est le plus utilisé comme ajout mécanique pour la récupération de l'énergie des gaz d'échappement pour améliorer les conditions d'admission. Elle donne un gain de puissance et d'économie; elle permet le « downsizing », soit la réduction de la taille du moteur pour une même puissance donnée, surtout les nouveaux modèles à « géométrie variable ». Développés par PORSCHE, qui augmentent la plage d'utilisation à bas et à moyen régimes pour s'adapter aux variations continues du régime moteur surtout en conduite automobile. Il consiste à varier l'angle du diffuseur de la turbine de puissance des turbos pour s'ajuster aux flux des gaz d'échappement et fournir un rendement homogène et égal à tous les régimes. Pour la Quasiturbine à simple action, c'est un ajout de taille pour optimiser davantage les conditions d'admission et permettre la « ventilation » de la chambre. Cette étape est essentielle pour l'usage de l'hydrogène, la Quasiturbine offrant de plus la possibilité d'admissions stratifiées: l'air d'un côté, l'hydrogène de l'autre. La SURCOMPRESSION C'est un compresseur mécanique entraîné par la machine elle-même par un lien mécanique et où le rendement est linéaire en fonction de la vitesse d'entraînement. Très utilisé dans les moteurs diesel 2 temps industriels. Donne un bon remplissage et une bonne flexibilité à bas et moyen régimes. La TURBOCOMPRESSION Combinaison de compresseur mécanique et du turbo-compresseur, l'un complétant l'autre. Très grande plage d'utilisation à bas, moyen et haut régimes. Très utilisé dans les moteurs industriels et commerciaux surtout les 2 temps diesel. Note: La turbosurcompression a été utilisée à grande échelle dans le domaine aéronautique pour les avions à piston civils et militaires. Le COMPREX C'est un système d'alvéoles rotatives entraîné par le moteur pour utiliser les ondes de pression des gaz d'échappement pour provoquer l'aspiration forcée d'air. Très efficace à bas et moyen régimes. Simple, fiable, d'ajout facile à l'ensemble moteur, sans contraintes thermiques excessives, surtout dans le cycle diesel. Très utilisé en domaine industriel en Europe. NOTE GÉNÉRALE: La Quasiturbine permet une intégration plus simple et directe de l'ensemble des systèmes décrits ci-haut avec des avantages nettement supérieurs à ceux des moteurs conventionnels. 2 - LA PUISSANCE DE POINTELa puissance de pointe est la puissance maximale obtenue pour une machine donnée dans le but d'augmenter la flexibilité d'utilisation pour un usage continu ou intermittent. Dans certaines applications industrielles ou particulières, il y a intérêt à l'augmenter pour obtenir plus de puissance pour un volume donné, d'utiliser au maximum les potentialités de la machine actuelle et souvent d'économiser des frais de développement très onéreux pour une machine nouvelle. Elle fait appel à des systèmes ajoutés ou à des modifications dans le cycle de fonctionnement pour en augmenter le rendement d'ensemble. |
