Exhaust Waste Heat Recovery Systems - Application to Rankine system

Le bilan d’énergie d’un moteur à combustion interne nous montre que plus de 60% de l’énergie du carburant est perdue sous forme de chaleur, en quantité équivalente dans les gaz d’échappement et le liquide de refroidissement. La valorisation de cette énergie "gratuite" en travail mécanique ou électrique par une machine thermique est une piste d’amélioration du rendement global du véhicule de plus en plus étudiée dans l’industrie automobile.

Pour le choix de la source, un des facteurs déterminant est son aptitude à produire du travail : c’est l’analyse exergétique. Cette analyse fait apparaître que, malgré un contenu énergétique équivalent, les gaz d’échappements sont plus aptes à produire de l’énergie du fait de leur température plus élevée.

C’est donc une opportunité pour Faurecia, équipementier automobile de systèmes d’échappement, qui évacue les gaz d’échappement de plus d’un véhicule sur cinq dans le monde.

Dans ce document, nous consacrons une première partie à analyser quels sont les différents systèmes qui permettent de convertir de l’énergie thermique en énergie mécanique ou électrique. Dans une seconde partie, nous entrons plus en détail dans la description du système Rankine avec une description des composants et dans la dernière partie nous abordons les problématiques de dimensionnement d’un tel système pour une application mobile de type camion, qui fait actuellement l’objet d’un projet d’innovation au sein de Faurecia.