LA SURALIMENTATION PAR COMPRESSEUR
La suralimentation est le procédé qui permet au moteur de recevoir plus d'air qu'il n'en aurait de façon naturelle (cas des moteurs atmosphérique). Ce gavage en air associés à un débit de carburant plus élevés permet d'accroître facilement la puissance moteur sans modifiées son régime maxi ou sa cylindrée.
Il existe deux types de sural possible :
- le compresseur qui est entraîné directement par le moteur via une courroie.
- le turbo compresseur qui récupère l'énergie des gaz d'échappement (voir sujet sur les turbos ici).
L'HISTORIQUE DU COMPRESSEUR
Le compresseur est apparu au début de la première guerre mondiale sur certains avions et servait donc a pallier la baisse de la pression atmosphérique a haute altitude. Puis vinrent les applications marines et quelques moteurs de camion en furent équipé (vite remplacé par le turbo au bien meilleur rendement). Dans les années 50, le monde de la compétition automobile voit arrivés de nombreuse auto compressé comme les auto-union (ancêtre d'Audi), Mercedes et même l'Alfetta 159 (qui était une formule 1 !) .mais la encore les turbos commencèrent peu à peu a remplacer le compresseur.
Aujourd'hui on en trouve encore mais plus rarement. Citons par exemple Mercedes qui continue (un peu par tradition) a utilisé le compresseur (série des 200K ou 230K). Volkswagen a lui sorti les moteurs G60 et G40 équipés de compresseurs assez exotiques puisqu'ils sont à spirales (c'est d'ailleurs la seule application connu de ce type de compresseur mais on y reviendra plus bas). Ce même constructeur a sorti récemment la golf GT équipés d'une double suralimentation avec un turbo auquel est accouplé en série un petit compresseur de marque Eaton (voir sujet sur la double sural).
TYPES DE COMPRESSEURS
Le compresseur à lobes Parmi les compresseurs les plus répandu, on trouve les compresseurs à lobes aussi appelé compresseur Roots:
Contrairement a ce que le pourrait croire les deux rotors (ou lobes) ne s'engrène pas entre eux, il existe un léger jeu de quelques dixièmes de millimètres entre eux afin de limiter les pertes mecanique par frottement et les fuites internes au compresseur. Les lobes tournent en sens inverse via deux pignons (voir vue de droite). Le positionnement et la fabrication des lobes doit donc être très rigoureuse afin d'avoir des jeux très faible entre chaque pièces.
Ce type de compresseur a été utilisé jusqu'à la fin des années 80 environ. Les preparateurs automobiles proposait même a l'époque des kits compresseurs Roots pour des véhicules routiers. Ce fut le cas pour Constantin qui proposa des kits compresseurs a lobes pour les 2 CV ou les peugeot 203, 403, 504 ….. !!
Sympa a l'époque le fait de pouvoir essayer cette préparation pendant un mois !
A noter qu'actuellement de nombreux préparateurs ont toujours recours aux compresseurs pour proposés facilement des augmentations de puissance assez importante. Le monde V.A.G en est très friand car le compresseur procure un important couple moteur dès les bas régimes et une puissance arrivant de façon linéaire. Cela correspond donc bien à la philosophie de ces autos.
Les compresseur à lobes sont ceux qui sont encore utilisé de nos jours, notamment par Mercedes, Volkswagen, jaguar, …. Il s'agit pour la plupart de compresseur de marque Eaton. Ci-dessous est présenté le eaton M90 montés sur ford mustang V6 3.8l ,jaguar XJR, aston martin vantage V8 (photo en dessous du bi-compresseur aston!) …
Toutefois ceux-ci sont améliorés par rapport a ceux montrés juste avant. En effet ceux la possèdent 3 dents par lobes et sont montés de manière hélicoïdale (un peu comme les compresseurs à vis que l'on montrera après). Il s'agit donc d'une variante du compresseur roots et ont l'avantage de réduire le bruit du compresseur, ainsi que l'effet pulsatoire du compresseur à deux lobes en " huit ". L'image suivante montre bien les trois dents sur chaque rotors. Comme pour le compresseur a lobes ce sont deux pignons qui permettent la rotation en sens inverse des rotors.
Je ne suis pas un fana de voiture américaine, mais je ne pouvais pas clore ce chapitre sur les compresseurs Roots sans montrer une Ford Mustang en possédant un ! Les compresseurs ont en effet accompagnés pas mal de ces "muscle cars".
Le compresseur à vis Le compresseur à vis est commercialisé principalement par la marque Lysholm et pour des applications marine principalement.
Ce compresseur possède deux rotors, avec pour l'un un profil mâle et pour l'autre un profil femelle dont la rotation est assuré par un engrenage extérieur assurant leur synchronisation. Il présente les même caractéristiques par rapport a son homologue à lobes en terme de débit généré et de vitesse de rotation.
Toutefois l'avantage de ce type de compresseur réside dans une meilleure continuité du flux d'air évitant ainsi l'effet pulsatoire des précédent modèles.la fabrication des deux rotors est en outre beaucoup plus complexe.
Vous pouvez voir à droite un exemple impressionnant d'implantation d'un compresseur Lysholm sur un bateau type "cigarette" de 1700 chevaux (2 moteurs de 850 ch chacun) ! On peut dire que c'est un peu l'équivalent de la Ford Mustang dragster vu un peu plus haut !
Le compresseur G (ou à spirales) Le compresseur G a été vendu exclusivement par Volkswagen pour ses modèles Golf G60, Corrado G60, Passat G60 et polo G40.
Il est constitué d'un carter (réalisé en deux parties) dans lequel sont usiné des spirales (en forme de G d'ou le nom) et ou tourne de manière excentrique une autre spirale, afin de générer les variations de volume. Evidemment la encore les précision d'usinage sont extrêmes, d'autant plus que le rotor est réalisé en magnésium ! la limitation des fuites est donc très bien réalisé par une variation très lente du jeu entre la spirale et le carter, d'autant plus que des bandes d'étanchéité sont présentes sur les contours des spirales (bande PTFE). La continuité du flux est optimale avec ce système.
Volkswagen n'a toutefois pas continué sur la voie du compresseur G par la suite en raison du prix de revient de ce système, d'autant plus que sa fiabilité laisse à désirer ! pour ce dernier point des spécialistes du G vendent des kits de refections (roulements, bandes PTFE, …) afin d'éviter la casse du compresseur. A noter que volkswagen eux ne propose que le remplacement du compresseur pour environ 3800 euros !
sur le schéma ci-dessus l'air aspiré est représente en sombre et arrive par les flèche noires. Noter alors la faible distance entre le rotor et le carter, d'ou une vitesse relative faible entre ces deux élément, et donc une bonne résistance des bandes d'étanchéité.
Source : http://moteurpassion.site.voila.fr/compresseur.htm
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