Turbine a gaz et automobile

[alopex]

Hello,
Un moteur automobile doit conserver un bon rendement sur une large plage de regimes et de charges ce qui explique que le moteur a pistons ait toujours ete prefere a la TAG.
Le probleme de la variation de regime peut se gerer avec une transmission CVT classique ou hybride type Prius. Reste le probleme de la marche a faible charge.
Peut on imaginer sur une TAG par ex a double arbre d inserer un echangeur recuperateur entre les deux turbines pour prechauffer l air comprime avec un bypass permettant d ajuster la temperature en entree de turbine motrice et donc regler la puissance de celle-ci au besoins du vehicule entraine? Ainsi on ne touche pas au debit car cela degrade tres vite le rendement.
Je me lance dans les calculs (simplifies...) et je vous raconte! Avis et commentaires bienvenus.
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[Jeanpaul]

Il est très difficile (traduire : coûteux) de fabriquer un réducteur à très haut régime. Pour une automobile, il faudrait utiliser un alternateur, ce qui est facile à haut régime, si on oublie les problèmes d'endurance des roulements notamment.
Des essais ont été faits il y a une dizaine d'années (projet VERT de Renault) mais le rendement était mauvais, sans parler des coûts.

[alopex]

Hello,
Des essais ont ete faits des les annees 50 mais meme le VERT de Renault ne consistait qua transplanter une TAG aeronautique forcement pas adaptee. Je crois que ce type de moteur pourrait retrouver un interet notamment dans des chaines de propulsion hybride grace a certains avantages:
- tres faibles emissions NOx,
- puissance massique.
Les principaux problemes sont:
- ameliorer le rendement a charge nominale notamment par l adjonction de l echangeur recuperateur a l echappement (surement difficile pour une voiture mais pas pour un PL)
- ameliorer le fonctionnement a faible charge: objet de mon post.

[invite76532345]

Bonjour à tous deux
Je me souviens d'avoir lu un article de "Popular Mechanics" au sujet d'un camion (expérimental) équipé d'une turbine à gaz....
et cela date de 1955! ......inutile donc de dire que j'ai perdu le journal depuis belle lurette.
De mémoire aussi, il me semble que la célèbre "Etoile filante" de Renault (exposée dans leur musée) était aussi propulsée par une TAG et cela date d''environ 50 ans....
Merci de me dire si je me trompe.
(Désolé, j'ai ramponné avec toi Alopex; ton dernier message est arrivé pendant que je rédigeais le mien)
Ce que je ne saisis pas bien c'est l'échangeur

Peut on imaginer sur une TAG par ex a double arbre d inserer un echangeur recuperateur entre les deux turbines pour prechauffer l air comprime

Si ma mémoire est toujours bonne le compresseur axial est attelé sur l'arbre d'entrée qui tourne à vitesse constante et donc la température de l'air est aussi constante en sortie si la pression est constante.
D'autre part la température au niveau de la chambre de combustion (de l'ordre de 1000°C) engendre des casse têtes chez les constructeurs qui cachent jalousement la manière d'obtenir 4 à 5° supplémentaires (il y a aussi des Pb "métallurgiques", même en utilisant de céramiques).
Réchauffer encore l'air à l'entrée me semble dangereux au niveau de la chambre.
L'ennui c'est aussi qu'une "industrielle" pèse beaucoup plus lourd qu'une "aéro-dérivative" et en usage automobile ......
Je suis en retraite depuis un certain temps déjà, mais toujours intéressé; alors je veux bien suivre

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[alopex]

Hello Papykiwi!
Le but de l echangeur recuperateur dans son application classique n est pas d augmenter la temperature en sortie de chambre de combustion mais de reduire la quantite de carburant necessaire pour l atteindre et donc d ameliorer le rendement.
Par exemple, si tu comprimes a 10 bars sans intercooler l air en entree de chambre de combustion sera a environ 200°C et il faudra bruler beaucoup de carburant pour le chauffer a 1000°C. Si tu prechauffes cet air mettons de 200 a 400°C en utilisant la chaleur des gaz d echappement qui sont a 500 °C ou plus, tu reduis la quantite de carburant et tu ameliores le rendement. C est une disposition connue depuis des decennies mais peu appliquee car l encombrement de l echangeur gaz/gaz est redhibitoire pour beaucoup d applications. Toutefois, elle revient d actualite sur les microturbines de cogeneration (type Capstone, Turbec, IR Powerworks) car elle presente l avantage d avoir un rendement maximal pour un taux de compression assez faible (3 ou 4/1).
Le dispositif que je decris a pour but de regler la puissance de la seconde turbine sans toucher au debit et en compensant au moins en partie la perte de rendement liee a la baisse de temperature grace au recuperateur intermediaire. Intuitivement, je pense que cela permettrait d obtenir des courbes de rendement plus favorables a la propulsion automobile avec un rendement eleve a faible et moyenne charge avec tout de meme une Pmax interessante pour les perfs, meme si alors le rendement est le plus faible.
Comme tu le notes tres justement, la combustion continue pose de serieux problemes de tenue des metaux en temperature ce qui a longtemps pose de serieux problemes aux TAG. On peut considerer que dans l etat actuel de la technique des temperatures de 1000 a 1100°C peuvent etre maintenues avec une excellente fiabilite. On approche les 1400°C sur les grosse TAG grace au refroidissement air ou eau/vapeur de la turbine de feu.

[invite76532345]

Hi Alopex

OK; à suivre.
Mais les grosse TAG...Lesquelles?
Moi j'en suis reté à la Mk 7 de G.E

A+

[alopex]

Les hommes preferent les grosses...lol!
Chez GE, il y a toujours la Frame 7 en 60Hz mais le top du top c est la Frame 9H qui dans un cycle combine a permis d atteindre la barre des 60% de rendement! (plein d infos la dessus sur www.ge.com)
Mais revenons a mon sujet svp...

[invite76532345]

Merci
je vais regarder

[invite66a650b4]

bonjour a tous, je suis trés interesser par vos dialogues, je voudrais monter sur un buggy 4x4 deux petite TAG de 300kw, mais j'ai besoin de plus d'info, besoin d'aide, pour en savoir plus.
deja ou trouver ces TAG, j'ai bien sur les fabriquants turbomeca ou snecma pour pas les sités, mais sa ne va pas étre facil de les convaincre, avez vous d'autre info sur le sujet.
j'ai deja monter un moteur lancia de 2L 16v turbo de 250 cv sur un lada, et avec le turbo boost 350cv pendant 30 seconde, je peux vous dire que sa pousse trés fort, mais la voiture est mal adaptée pour cette puissance, j'ai quand meme fais deux fois les 24h 4x4 de paris avec, et en finissant les deux fois, avec pas mal de mecanique, il est vrais, triangle rotule suspenssion ..ect, mais bon.
je voudrais me monter un monstre, je ne dois pas depasser 500 cv.
je me renseigne pour savoir si j'ai le droit a la TAG (FFSA).

merci d'avance lagued

[invite8db596b6]

bonjour a tous, je suis trés interesser par vos dialogues, je voudrais monter sur un buggy 4x4 deux petite TAG de 300kw,
(FFSA).

Euh... 300kW x 2= 816ch sur un buggy?

[chatelot16]

et le pire c'est qu'avec l'inertie qu'il y a dans une turbine quand il va accelerer n'importe quel tracteur agricole accelerera plus vite que lui , par contre une fois partis je n'aimerais pas etre a sa place quand il faudra ralentir

[invite66a650b4]

houps ma gourer 150kw 1cv = 0736kw, ces deja mieuw loll, pour ce qui est de l'inercie des petite TAG en on moin

[invite66a650b4]

l'inertie (mieux non)

[invite8db596b6]

La Y2K (moto) est équipée d'une très compacte turbine Allison (Bell) de 320ch (boostable à 400ch). Elle est homologuée aux states. Un des problêmes également soulevés avec cette motorisation est la chaleur dégagée par la(es) tuyère(s).

A ce propos, un des testeur de la moto a eu une surprise à un feux rouge:
Il a commencé à sentir une odeur de chaud, voire de brulé. Ce n'était pas son pantalon (les échappements sont disposés plus en arrière, ouf!), mais tout simplement le pare-choc de la voiture derrière...qui commençait à fondre!

http://www.motoplanete.com/mtt/Y2K-t...bk-contact.php

Le probleme c'était également posé avec les voitures: l'échappement horizontal brulait les jambes des passant et le vertical (vers le bas..) faisait fondre le bitume...

[invite8db596b6]

Sinon y a une solution: plutôt que de chercher à tout prix de développer une motorisation thermique (pistons ou turbine) associé à une transmission hybride électrique complexe pourquoi ne pas se pencher sur les batteries...directement!
Car un moteur électrique marche mieux à lui seul que toutes ces motorisations aussi complexes que couteuses...

Enfin je dis ça comme ça...