Turbine + moteur électrique

[scuttlefred]

Bonjour.

Il y a quinze ans, je me rappelle avoir lu dans la revue L'Automobile Magazine l'essai d'un prototype Volvo propulsé par un moteur électrique, alimenté par une dynamo elle même entraînée par une turbine à gaz.

Je me souviens des avantages : faible consommation de carburant puisque le rendement d'une turbine est bien supérieur à celui d'un moteur à pistons, vu qu'il n'y a qu'un mouvement de rotation, bruit se limitant à un sifflement, et autonomie appréciable.

Je suis cependant étonné qu'il n'y ait jamais eu de suite, et après avoir envoyé un e-mail à cette revue pour me donner des renseignements sur l'essai ou me dire comment me procurer le numéro où il apparaît, je n'ai jamais reçu de réponse.
Voici un lien traitant de ce prototype:

http://fr.volvocars.ch/footer/about/New ... 77F7317%7D

Quelqu'un aurait-il des infos plus précises à ce sujet?
Merci.

[gt2i]

il y a une vidéo de ce prototype sur youtube:

[youtube][/youtube]

[merci d'utiliser la fonction d'insertion de vidéo youtube ]

[pdelagrange]

Je pensais qu'il y avait des soucis d'encombrement, mais s'ils l'ont fait, c'est que c'est possible. C'est assez encourageant de voir un prototype rouler comme ça!

Après, il y a sûrement un gros problème de coût... et sûrement des compromis sur la puissance pour que ça rentre dans la voiture.

Qui nous trouve un fabriquant de générateur électrique à turbine (à gaz, ou mieux, gasoil)?

[Remdo]

Merci scuttlefred pour ce rappel... Dommage que la motorisation hybride rechargeable ait été délaissée... Ça nous rappelle que tant qu'un modèle proto n'est pas produit en série, il n'existe pas. (Scooler, Cleanova, Bluecar et autres Volt....).

[grenault]

Je me souviens aussi de ce proto... (Aïe, encore un ancien qui va nous raconter sa guerre...)

L'avantage avancé par Volvo pour la turbine était surtout son rendement à régime constant.
L'idée étant que puisqu'elle ne participe pas à la propulsion, la motorisation peut fonctionner das les meilleures conditions, quelle que soit la vitesse ou l'accélération du véhicule ; en conséquence, Volvo avait choisi un type de moteur inhabituel dans une automobile, puisque le critère principal (dans la limite de l'encombrement, du poids, de la mise au point...) était le rendement optimum.

En effet, si mes souvenirs sont bons, l'utilisation d'une turbine dans une automobile pose de sérieuses difficultés liées au faible couple de ce type de moteur "en bas", dont la plage de régime de fonctionnement efficace est -proportionnellement au régime- assez peu étendue...

Ca doit quand même faire bizarre de rouler au ralenti avec un moteur à fond et vice-versa en fonction de la charge des batteries.

[Rémy]

En effet, si mes souvenirs sont bons, l'utilisation d'une turbine dans une automobile pose de sérieuses difficultés liées au faible couple de ce type de moteur "en bas", dont la plage de régime de fonctionnement efficace est -proportionnellement au régime- assez peu étendue...

Tout à fait.
En plus, il faut tenir compte du fait que le "ralenti" est au dessus de 10 000 tours / mn et le régime nominal aux alentours de 100 000 tours / mn, d'où l'obligation de réducteurs lourds et encombrants.

L'un des autres défauts des turbines étant la température des gaz à la sortie (plusieurs centaines de degrés) avec tous les risques de brûlure (pour les piétons) et d'incendie (si vous roulez sur de l'herbe sèche). La encore, des solutions existent, mais elles compliquent et alourdissent le système.

[pdelagrange]

He ho, on ne parle pas d'un turbo-réacteur, là... (enfin si presque)... il y a quand même moyen de faire des turbines qui tournent moins vite et la vitesse de rotation est beaucoup moins problématique quand il n'y a pas d'entraînement direct: en arrimant (solidement) quelques aimants à l'axe de la turbine, on peut faire un générateur très compact. Dans ce cadre, plus ça tourne vite, mieux c'est, donc pas besoin de réducteur (100000 tours/minute, ça ne fait jamais que 1600Hz = tout à fait gérable pour l'électronique).
Je crois qu'on peut aussi résoudre le pb de la température de sortie avec plusieurs étages et des échangeurs thermiques (deux turbines en cascades optimisées pour des régimes différents, c'est ce qui se passe dans les centrales à vapeur).

Sans blagues, la piste me semble prometteuse... il existe des fabriquants de turbine? (genre pour les "jet" en modélisme?).
Quelqu'un aurait des doc d'introduction aux turbines (combustion interne/externe, architecture, paramètres, etc)?

[DoubleHybride]

L'idée d'une turbine alternateur pour un VE hybride Plug-in est un sujet passionant.

Un petit groupe électrogene de 15 Kwatt fonctionnant sur ce mode avec une bouteille de butane, vous imaginez:
Faible encombrement pour recharger rapidement votre batterie en roulant uniquement si vous manquez d'autonomie.
Les turbines des maquettes d'avion marchent au butane ou au propane, mais l'objectif est d'obtenir une poussée et l'autonomie est très faible.

J'ai vu voler une maquette magnifique de l'A340 (environ 2,5 m d'envergure) avec 4 réacteurs sur bouteille de gaz, temps de vol 10 minutes, il y a tout de meme un hic, le bruit etait identique au bruit de l'A340...

[Rémy]

He ho, on ne parle pas d'un turbo-réacteur, là... (enfin si presque)...

Oui, la différence étant qu'on n'exploite pas l'énergie des gaz en sortie, mais celle disponible au niveau de l'axe moteur.

il y a quand même moyen de faire des turbines qui tournent moins vite

Dans le cadre de turbine à combustion interne, le rendement du compresseur dégringole quand le régime diminue.

et la vitesse de rotation est beaucoup moins problématique quand il n'y a pas d'entraînement direct:

Exact, je répondais à grenault qui parlait de la motorisation d'une voiture directement avec une turbine (et du problème de faible couple associé).

Je crois qu'on peut aussi résoudre le pb de la température de sortie avec plusieurs étages et des échangeurs thermiques (deux turbines en cascades optimisées pour des régimes différents, c'est ce qui se passe dans les centrales à vapeur).

Oui.
Mais dans une centrale, le volume et le poids ne sont pas aussi limités que dans un véhicule (ni le prix).

Sans blagues, la piste me semble prometteuse...

Hélas, le rendement de la turbine n'est pas fameux.
Ses principaux atouts sont plutôt :
- Peu de vibrations
- Un rapport poids, encombrement / puissance intéressant.

il existe des fabriquants de turbine? (genre pour les "jet" en modélisme?).

Justement, en modélisme.
Si quelqu'un a des adresses de générateur électrique à turbine (autres que Alstom pour les centrales électriques ) ...

Quelqu'un aurait des doc d'introduction aux turbines (combustion interne/externe, architecture, paramètres, etc)?

Tu peux commencer par Wikipedia.

[µDriver]

La voici la turbinne de modélisme
http://www.updaterc.com/V2/catalog/prod ... 432fcece1c

[scuttlefred]

Je pensais au contraire que le rendement des turbines était meilleur que celui des moteurs à pistons, pour les raisons que j'ai exposées plus haut.

Concernant la démultiplication, n'est-il pas possible de concevoir un générateur électrique capable de tourner à plusieurs dizaines de milliers de tours par minute?

En tout cas, je me réjouis de voir que ce sujet a entraîné une certaine émulation!

[DoubleHybride]

Dans un projet Hybride Plug-In serie, si le génerateur autonome d'electricité ne sert à titre exceptionnel la question de son rendement est moins primordial que la question de sa masse et de son encombrement.

L'interêt d'une turbine, c'est que l'on pourrait probablement avoir un generateur de 15 Kwatt pour une masse d'environ 20 Kg/30 kg hors reserve de carburant. On pourrait même envisager des mini bouteilles de butane intergeables en polymer/fibre de verre que l'on peut par ailleurs transporter dejà transporter dans sa voiture. Et toutes les stations service en vendent !

Cela ne penaliserai pas trop le rendement du vehicule en mode électrique pour 90% de son usage avec une trentaine de kg de masse morte de plus, d'autant qu'étant hybride on recupère l'énergie de décèlaration.

Et si l'on utilise la Turbine sur 10% du kilometrage parcuru par le vehicule même si son rendement n'était que de 10% cela serait toujours un vehicule très interesseant par rapport à un vehicule traditionel en terme de CO2, de NOX et de particule.

Le Kangoo ER n'est pas si loin de cela, le génerateur a 10Kwatt de puissance utile mais sa masse et son encombrement ne sont pas negligeable car en plus il est dépollué. Le réservoir du Kangoo ER fait 9 litres c'est à dire à peut pret la masse d'un bouteille de butane moderne.

Reste le prix de la mise au point d'un tel groupe électrogene portatif à turbine ... Il y a surement un marché autour de cela

[alex]

Je pensais au contraire que le rendement des turbines était meilleur que celui des moteurs à pistons, pour les raisons que j'ai exposées plus haut.

Concernant la démultiplication, n'est-il pas possible de concevoir un générateur électrique capable de tourner à plusieurs dizaines de milliers de tours par minute?

En tout cas, je me réjouis de voir que ce sujet a entraîné une certaine émulation!

non non en fait la turbine a un nettement moins bon rendement que le moteur a piston
par contre elle est imbattable sur le domaine du rapport puissance densité : petite légère et très puissante

les grands pétroliers ont toujours des moteurs a piston atteint de gigantisme vu les puissances demandées
voici un lien intéressant pour l'anecdote gros, trés gros moteur

le bateaux militaire qui n'ont pas les mêmes contraintes économiques et qui doivent être encore plus performant sont
parfois a turbine ainsi que certains yacht et bateau de course tels que miss budwiser
moteur turbine yacht

pour un bon rendement en thermique il y a les moteurs Stirling.

par contre je suis tout a fait d'accord avec DoubleHybride on travaille actuellement sur ce genre d'idée.

pour ce qui est de la génération électrique une petite recherche
sur altavista ou google avec comme critère apu ou mieux
auxiliary power unit vous donnera des résultats intéressant il y en a sur presque tout les avion de ligne.

certains les montent sur des kart

[pdelagrange]

la turbine a un nettement moins bon rendement que le moteur a piston

Si c'est une turbine simple qui n'utilise pas la chaleur résiduelle de l'échappement... sinon, ça peut être meilleur, jusqu'à 60% grand maximum (avec des montages compliqués d'échangeurs thermiques, des cycles combinés, ... mais c'est hors sujet ici je crois).


J'ai vu aussi que certains utilisent des turbos de voiture combinés à une turbine à gaz... mmmh. A creuser tout ça.

[overdose]

que pensez vous de la quasiturbine? est ce une chimere ou la fin des hybrides? il semblerai quelle cumule beaucoup d'avantages theoriques? moins de pieces, grosseur, complexite, bruit, usure, vitesse, huile. mais plus de couple et de longevite, rendement ?