Nouveau type de moteur hybride à turbine

[Flytox]

Bonjour Bucheron

Il existe un troisième possible. C'est un moteur à combustion interne, mais d'un type comme aucune voiture produite en série n'en a jamais eu un, une turbine. La voiture à turbine ! On en rêvait dans les années 1960. Chrysler avait réalisé quelques prototypes, mais elle ne s'est toujours pas matérialisée.

Capstone Turbine
Il y a le problème du régime de fonctionnement extremement élevé, et des variations de régime énormes. C'est relativement facile de monter une turbine dans une voiture, mais il faut trouver une boite de vitesses adéquate, et là, c'est difficile. Ce problème est écarté dans une configuration hybride série, où la turbine tourne à un régime constant, seulement pour entrainer un générateur. La turbine est ici fournie par Capstone, et la construction du prototype a été faite par Langford Performance Engineering. Des anglais. Après 2 ans de développement, le S-Max hybride à turbine serait plus de 2 fois plus sobre que le modèle diesel, et la turbine n'est pas difficile, elle se nourrit de super comme de gazole.

Cela s'appelle ne pas avoir peur d'annoncer n'importe quoi ! Je pense qu'il faut lire :'le S-Max hybride à turbine consommera environ 2 fois plus que le modèle diesel,
Les meilleures turbines consomment environ 30% de plus qu'un Diesel actuel à puissance égale et dans le créneau favorable aux turbines des "grosses" puissances ( > 500CV ). Pour les faibles puissances demandées par un véhicule hybride, le rendement s'effondre et cela consomme beaucoup beaucoup plus...
A+

Ta critique se base, je suppose, sur des modèles "connus" de turbine...

Pourquoi n'y aurait-il pas une voie, jusqu'à présent inexplorée, pour des turbines de faible puissance ?

J'ai du mal à croire que n'importe quel structure, même pour surfer sur une "vague verte" engage des études pour un véhicule hybride qui consommerait plus qu'un bête thermique du commerce ?

Donc pour moi : - 1...

Au mieux, je suppose que la turbine dont ils parlent doit fonctionner selon un principe approchant celui là:



Sans considérer les coûts déjà très élevés d'une turbine , il faut intégrer des échangeurs. Dans un article que je n'ai pas retrouvé, ils parlent d'une amélioration des consommations d'environ 30% avec cette technologie. Cela replacerait cette turbine à peu près à égalité avec le diesel pour la consommation. On est quand même loin de consommer 2 fois moins que le diesel...
A+

[Bucheron]

[...]L'architecture hybride série ne supprime en rien le recours à des engrenages réducteurs car les moteurs électriques tournent en général à moins de 4000 tr/min, une turbine à gaz mini 10000 tr/min.[...]

Tu veux dire 100 000 tr ? Sinon, un rapport de 2.5, je ne vois pas où est le problème...
Même avec un rapport de démultiplication élevée, est-ce que c'est vraiment gênant ? (ça fonctionne bien sur les turbo-compound)
Par ailleurs, sur une voiture, l'alternateur est plutôt "surmultiplié" (mais je ne sais pas de combien..., à vue de nez je dirais d'un facteur 4) est-ce juste pour qu'il puisse débiter correctement dès le ralenti ?

Autre problème, une turbine à gaz n'aime pas démarrer/arrêter. Elle ne trouve son optimum que sur une plage couple/vitesse très restreinte. Or en hybride-série, le moteur est susceptible d'avoir des démarrages répétitifs.

:shock: Là, je ne te suis pas !
D'où un hybride série doit démarrer souvent ?
Au contraire, pour moi il ne devrait démarrer que pour recharger la batterie et il peut bien en faisant cela la charger suffisamment pour rester dans sa plage optimale longtemps, puis après attendre longtemps aussi avant de devoir redémarrer...

En petites puissances, c'est la cata.

Je ne savais pas que dans tes nombreuses casquettes, il y avait aussi celle de "constructeurs de turbines"...
J'imagine que tu connais bien mieux les turbines de faibles puissances que l'entreprise Capstone qui se présente comme le premier constructeur mondial de ce type d'engins...

4,75 L/100 pour un hybride série est une mauvaise performance, et elle n'est qu'annoncée.

Vu qu'ils ont pris la peine de réaliser un démonstrateur roulant, je suppose que cette donnée est mesurée et pas annoncée. Par ailleurs, 4.75 l/100 ne veut rien dire en soi !
Pour une compacte, ça n'est effectivement pas terrible, mais pour un gros monospace, c'est beaucoup plus intéressant !

Je rappelle que beaucoup de Diesel, même sur grosse voiture, sont autour de 5L/100 je pense au Nissan Qashkaï. Ils feraient facile 4L en hybride série.

Pas les gros monospaces !

Le S-Max tourne en conso normalisée entre 6.2 et 6.5 selon les moteurs...

[Bucheron]

[...]Cela replacerait cette turbine à peu près à égalité avec le diesel pour la consommation. On est quand même loin de consommer 2 fois moins que le diesel...
A+

Si tu remontes à l'article d'origine, tu verras que c'est le bureau d'études qui a assemblé le véhicule qui annonce 4.75 l/100 (et pas MoteurNature, qui a peut-être fait une erreur de traduction ou de conversion ?).

Ce qui, d'après les données en ma possession, fait 50% de moins que le modèle d'origine.

On est pas à deux fois plus, on est pas à l'égalité, on est à moins...

[Christophe]

Christophe, sur ton diagramme c'est pas flagrant que les moteurs à pistons sont plus sobres que les réacteurs (c'est plutôt le contraire)

CQFD: regarde le dieselis: 3.5L/100km.2.passagers ! Et c'est un proto sur une base non hdi! Bon ok, il ne vole pas à 800 km/h !

https://www.econologie.com/forums/moteurs-di ... t2250.html

[Flytox]

En petites puissances, c'est la cata.

Je ne savais pas que dans tes nombreuses casquettes, il y avait aussi celle de "constructeurs de turbines"...
J'imagine que tu connais bien mieux les turbines de faibles puissances que l'entreprise Capstone qui se présente comme le premier constructeur mondial de ce type d'engins...

En autres explications au "mauvais " rendement des petites turbines, il y a le prix des matériaux "nobles" avec leur usinage / traitement, pour les roues, disques, pales de turbine, chambre de combustion ( base Nikel , Cobalt etc..) et Titane pour les compresseurs. Pour un petit moteur, leur utilisation est absolument injustifiable ( sauf matos militaire). Les matériaux utilisés sont donc beaucoup moins cher et nettement moins performant notamment en tenue en température.

Conséquence la température entrée turbine ( sortie de chambre de combustion) , celle qui fait le rendement du moteur est bien plus basse que sur un gros moteur ( 200 ou 300° de moins) et le rendement est bien plus bas ( de 20 à 40% si ce n'est plus). Tu te vois payer un moteur de 80000 euros pour faire 15 ou 20 CV ?
A+

[Remundo]

Ce qu'il y a, outre l'aspect économique troublant bien évoqué par Flytox...

Un bon diesel bien réglé en stationnaire dépasse 40% de rendement sur des puissances de moins de 100 kW.

Une bonne turbine à gaz bien réglée en stationnaire plafonne à 35%, et encore, elle est rare (nécessite des taux de compression autour de 20, donc beaucoup d'étages de compression), et surtout PLUTÔT AUTOUR 1 MW

Usuellement, c'est 30% (voir par ex la dernière gamme SIEMENS).

Je crois que les micro-TAG Captsone sont données autour de 25% de rendement...

Le Diesel peut se rallumer ponctuellement et monter en régime beaucoup plus vite et efficacement qu'une TAG.

Sinon, les vitesses d'un Diesel et d'une génératrice classiques sont directement du même ordre de grandeur et ne nécessitent aucun réducteur (prise directe, comme pour un groupe électrogène).

A chaque fois que tu passes d'une roue dentée à une autre, tu perds au minimum 5% de la puissance. C'est donc un mauvais point pour la TAG qui tourne intrinsèquement trop vite.

Mais bon Capstone fait de la R&D et tente de placer ses micro-turbines. Il prêche pour sa paroisse. Personne ne peut le blâmer.

[Alain G]

Je suis de retour

Oh la!

Voyez ce video:

http://www.capstoneturbine.com/prodsol/ ... /index.asp

Cliquez sur " See How A MicroTurbine Works"

Cette turbine est sur le même principe que le turbo, très facile a construire outre les échangeurs, je n' ai aucun problème avec les mini turbine qui sont aussi efficace que les grosse, il y a qu' a regarder les turbine génératrice des avions qui sont situé dans la queue.

La comparaison des avions d' aujourd'hui et d' hier fait que les réateurs consomme beaucoup moins que les anciens moteurs a pistons, les vitesses de croisière ont grandement augmentés, donc les comparaisons sont difficiles a faire.

La preuve le Canadair Cl-215 a piston et le CL-415 a turbine 1000 KG de moins en fuel et des performance supérieur: vitesse, charge et autonomie.

Faîtes vos devoir et informez vous, vous verrez!

[Remundo]

tiens, j'aime bien le visuel du site Capstone...

Des feuilles vertes et des eaux bleues... pour des vendeurs exclusifs de turbines à gaz.

Sinon, plus une turbine est petite, plus il faut qu'elle aille loin dans les tr/min pour avoir de la vitesse périphérique sur les pales. Et cela dans des proportions folles pour les micro-turbines. Voilà pourquoi j'ai dit que c'était "la cata"

J'ai découvert ici sur ce forum capstone une perle écrite par Capstone themselves

A reciprocating engine has far more moving parts ... but the parts themselves are pretty simple.

A turbine's complex, curved blades, by contrast, are very difficult to machine. And they have to be exceptionally strong, because they just don't generate any serious power until they're rotating very fast.

A car engine redlines at 5,000 rpm; Capstone's microturbine spins at 96,000 rpm. This required advanced materials, very sophisticated machining, and superb, high-speed bearings."

But NoMac struggled to develop such an engine, its early prototypes consuming more energy than they produced. At this stage the focus was on stationary applications, such as providing backup power for a building.

Ce sont les mêmes qui expliquent maintenant que c'est le top pour une automobile, ahhh... ces Américains

[vincent1606]

l avantage de la turbine c est le rapport puissance/ poids

e gros problème du rendement des turbines c est leurs pertes par source chaude.

Je pense qu avec la technologie actuelle on serait capable d augmenter un peu le rendement en captant cette énergie gratuite et en la convertissant en électricité

mais c est clair que plus une turbine est petite plus elle doit tourner vite. ce qui nécessite de gros réducteurs

[Flytox]

J'ai découvert ici sur ce forum capstone une perle écrite par Capstone themselves

A reciprocating engine has far more moving parts ... but the parts themselves are pretty simple.

A turbine's complex, curved blades, by contrast, are very difficult to machine. And they have to be exceptionally strong, because they just don't generate any serious power until they're rotating very fast.

A car engine redlines at 5,000 rpm; Capstone's microturbine spins at 96,000 rpm. This required advanced materials, very sophisticated machining, and superb, high-speed bearings."

But NoMac struggled to develop such an engine, its early prototypes consuming more energy than they produced. At this stage the focus was on stationary applications, such as providing backup power for a building.

Ce sont les mêmes qui expliquent maintenant que c'est le top pour une automobile, ahhh... ces Américains

Excellent Remundo, ils leur arrive même d'être honnête...