[color=green]comment obtient-on des moteurs une puissance et un couple élevé ?[/color]
Nous avons vu précédemment qu'il était possible
. d'augmenter le rapport volumétrique,
. d'augmenter la vitesse de rotation du moteur,
. d'augmenter sa cylindrée.
Ces possibilités ne seront efficaces que si le remplissage du moteur est correctement réalisé
II est également possible d'augmenter le remplissage.
Fig. 1. Moteur atmosphérique au temps admission
P : pression dans le cvlindre.
Pa . pression atmosphérique.
Fig. 2. Principe de la Suralimentation.
Temps d'admission.
***********
[color=green]qu'appelle-ton taux de remplissage ?[/color]
C'est la masse de mélange réellement admise dans les cylindres par rapport à la masse théoriquement admissible en fonction de la cylindrée du moteur.
On constate que, malgré les améliorations apportées à la distribution (croisement des soupapes), le taux de remplissage est toujours inférieur à 1.
Le meilleur remplissage se situe aux environs de 0,85 soit 85 %. Ce chiffre diminue avec l'augmentation de vitesse de rotation du moteur : dépression plus forte, pertes de charge importantes, temps d'ouverture des soupapes réduit. Le moteur tourne en fait le plus souvent avec un remplissage d'environ 70 %.
***********
[color=green]comment palier cet inconvénient ?[/color]
II est possible d'augmenter la vitesse de pénétration de l'air ou du mélange dans la chambre en augmentant sa pression d'admission. Cette disposition est réalisée grâce à un compresseur qui permet une suralimentation du moteur.
***********
[color=green]quelles sont les caractéristiques principales des compresseurs ?[/color]
Rapport de compression : c'est le rapport entre la pression de l'air en sortie de compresseur et sa pression d'entrée.
Débit : c'est la masse d'air comprimé fournie par le compresseur pendant l'unité de temps, on l'exprime en kilogrammes par seconde.
Régime du compresseur : c'est la vitesse de rotation du compresseur.
il existe deux types de compresseurs
compresseurs volumétriques
compresseurs centrifuges.
les compresseurs utilisés en automobile sont du type centrifuge et sont appelés turbocompresseurs.
***********
[color=green]quel est le principe de fonctionnement du turbocompresseur ?[/color]
Le turbocompresseur comprend deux turbines reliées entre elles par un arbre commun. Chaque turbine est placée dans une chambre indépendante. La turbine d'entraînement est actionnée par les gaz d'échappement encore sous pression à leur sortie du moteur.
La turbine de suralimentation aspire l'air extérieur et le refoule en amont de la soupape d'admission. La turbine doit avoir une faible inertie et freiner le moins possible les gaz d'échappement.
Fig. 3.principe du turbocompresseur.
1. turbine de suralimentation.
2. turbine d'entraînement
Sa vitesse de rotation est très élevée (jusqu'à 100 000 tr/min.).
Nota : A faible régime du moteur, la pression des gaz d'échappement est insuffisante pour permettre la suralimentation, le moteur comporte donc deux phases de fonctionnement
à bas régime, une phase atmosphérique dans laquelle le moteur fonctionne sans l'aide du turbocompresseur,
à haut régime, une phase suralimentée dans laquelle l'action du turbo est à sa pleine efficacité, le taux de remplissage est alors supérieur à 1.
***********
[color=green]l'air comprimé peut-il être admis tel quel ?[/color]
La compression d'un gaz augmente sa température. Lorsque la température d'un gaz augmente on constate une dilatation de ses molécules. Dans un moteur, la dilatation des molécules d'air ou de mélange admis provoque une diminution sensible du remplissage.
Pour remédier à ce défaut, le circuit d'admission peut être équipé d'un refroidisseur, ou échangeur thermique, placé entre le turbo et la chapelle d'admission.
Nota : A haut régime, la pression de suralimentation est limitée grâce à une soupape de régulation qui a pour rôle de réduire la vitesse de rotation des turbines.
***********
[color=green]quelles sont les utilisation possible du turbocompresseur ?[/color]
Nous pouvons le rencontrer sur moteur à carburateur
. carburateurs « aspirant » (compresseur en aval du carburateur)
. carburateur « soufflant » (compresseur en amont du carburateur)
sur moteur à injection
. papillon en amont du compresseur,
. papillon en aval du compresseur.
fig. 8. carburateur soufflant avec échangeur et soupape régulatrice.
***********
[color=green]quels sont les avantages du moteur turbocompressé ?[/color]
La pression de fin de compression est augmentée.
La puissance au litre du moteur est supérieure, donc meilleur rapport masse/puissance.
Le rendement du cycle est légèrement supérieur.
A puissance égale la consommation peut diminuer, notamment si le turbo équipe un moteur à injection.
Le moteur est peu sensible aux différences de pression atmosphérique.
nota : La pression de fin de compression élevée en phase suralimentée nécessite une diminution du rapport volumétrique.
On peut également décroiser les soupapes
Le moteur ne peut fournir une puissance élevée en phase atmosphérique.
