LA SURALIMENTATION

LA SURALIMENTATION

1)Principe:

Le rendement d’un moteur dépend directement de sa capacité de remplissage des cylindres et de la puissance de l’explosion dans chaque cylindre.

Ainsi, on peut se poser la question suivante :comment faire pour augmenter la puissance d’un moteur sans pour autant détériorer sa fiabilité ?

Il existe deux moyens :

-Augmenter la cylindrée par un réalésage, mais cela a un inconvénient majeur car cela entraîne un gain de poids considérable et une consommation supérieure donc la puissance gagnée a peu d’intérêt puisqu’on gagne en poids et en encombrement.

-Implanter un turbo: sans toucher à la cylindrée on envoie dans le moteur de l’air compressé afin de gaver ce dernier et d’en améliorer le remplissage, car plus on fait pénétrer de mélange gazeux dans le cylindre, plus la quantité d’énergie libérée est importante donc plus on gagne en puissance et en couple.

Puisque l’air est compressible, autant en profiter pour comprimer l’air admis dans le moteur afin que la puissance du moteur augmente.


2)Fonctionnement:

Le turbo est entraîné par le gaz d’échappement et se compose de deux turbines :une située dans le conduit d’échappement et une autre située dans le conduit d’admission afin que l’entraînement de la turbine par le gaz d’échappement fasse tourner (à la même vitesse) le compresseur dans le conduit d’admission afin de compresser l’air (Figure B).

Les deux turbines sont reliées entre elles par un axe (Figure B).

Par conséquent, plus le moteur tourne vite, plus la vitesse des gaz à l’échappement est grande et donc plus le turbo est entraîné rapidement donc plus l’air est compressé (le turbo peur atteindre des vitesses de rotation de l’ordre de 200 000 tr/min). Pour être efficace, un turbo doit donc être entraîné à une vitesse suffisante. C’est donc pour cette raison que sur les premières Porsche 930 Turbo le turbo avait un temps de réponse horrible. Qu’est ce que le temps de réponse ? C’est le temps qui s’écoule entre le moment où l’on appuie sur l’accélérateur et le moment où la puissance arrive. Sur la Porsche 930 Turbo on pouvait compter une bonne seconde, ce qui est énorme en matière de conduite. De plus la puissance arrivait d’un seul coup ce qui fait que l’on se prenait un formidable coup de pied au derrière. Depuis les constructeurs ont beaucoup travaillé afin d’optimiser le turbocompresseur et d’en supprimer les inconvénients

Problèmes liés au turbocompresseur :

Nous l’avons vu précédemment :

Lorsque le turbo entre en action, il comprime l’air ce qui a pour effet de favoriser la combustion interne et de créer une explosion plus forte donc il y a plus de gaz à la sortie donc la turbine tourne plus vite, donc sa sœur jumelle (le compresseur) compresse plus ce qui augmente le régime donc la vitesse des gaz en sortie et ainsi de suite. Si rien n’était fait, le moteur s’emballerait et monterait en régime sans possibilité de le contrôler. C’est là qu’intervient le Wastegate. Il s’agit en fait de la soupape de régulation du turbo : grâce à ce système de dérivation des gaz compressés, le wastegate est constamment tenu au courant de la pression. Lorsque la pression est trop élevée (qui correspond à la pression de suralimentation maxi), la soupape s'ouvre et laisse ainsi passer une partie des gaz brûlés directement vers l'échappement ce qui a pour effet de ralentir la vitesse de rotation de la turbine afin de diminuer la pression de suralimentation. Le problème c'est qu'à cause de la forte température des gaz brûlés ce système est souvent remplacé par un papillon qui se trouve quelque peu isolé du carter du turbo.

Il faut savoir que sur les moteurs nouvelle génération, cette régulation est entièrement gérée par l'électronique de la voiture et est auto-adaptable aux besoins instantanés du conducteur.

Voici ci après un schéma de fonctionnement complet du turbo qui inclue "l'intercooler" c'est à dire l'élément qui permet de refroidir les gaz (réchauffés à cause de la vitesse de rotation et de la compression) qui entrent dans la chambre de combustion afin que la fiabilité et la longévité du moteur soient augmentés.

Un autre problème du à la forte compression des gaz frais est le cliquetis. Désormais ce problème est résolu grâce à la gestion électronique qui surveille en permanence le moteur et détecte le phénomène pour le contrecarrer. .

Mais sur les premiers modèles turbocompressés, on assistait dans la chambre de combustion à un pré-allumage spontané précédant l'étincelle de la bougie (le cliquetis).



Nota : Lorsque dans une revue vous lisez que la pression du turbo d'une voiture est 1.35 bars, on parle de pression manométrique. En effet, il existe deux types de graduation :

La physicienne, qui place la pression atmosphérique à environ 1 bar (c'est son niveau réel). Il s'agit de la graduation conventionnelle.

La manométrique, qui place le zéro au niveau de la pression atmosphérique. C'est à dire lorsqu'on lit 1.35 bras de pression pour un turbo, il s'agit de 1.35 bars au dessus de la pression atmosphérique soit environ 2.35 bars en graduation physicienne.( Et il en va de même pour la pression des pneus.)



Précaution d'utilisation du turbo :

La lubrification du turbo se fait grâce au circuit de lubrification du moteur. Aussi lorsque le moteur a été fortement sollicité et que l'on s'arrête juste après en coupant le moteur, la lubrification n'est plus assurée et vu les vitesses de rotation atteintes par la turbine (de l'ordre de 200 000 tr/min) celle-ci possède une grande inertie. Donc en coupant le moteur, on prive l'axe du turbo d'huile alors que celui-ci tourne toujours à vitesse élevée donc il y risque de casse de l'axe des turbines (un peu comme si on enlève les roues à une voiture qui roule à 130 km/h...). Donc il faut laisser tourner le moteur quelques minutes après l'avoir solliciter afin de faire retomber la vitesse de rotation de la turbine avant de l'arrêter. Si cette règle est respectée le turbo est un organe fiable qui tient largement la vie du moteur.

Nouveau type de turbo :

Actuellement, les moteurs Common-Rail se vendent comme des petits pains. Ces moteurs sont équipés d'un turbo à géométrie variable. C'est un turbo retravaillé qui est capable de fournir un couple correct à la voiture dés les plus bas régimes et qui passe outre la brutalité légendaire de nos turbos classiques. Ce turbo est géré par un calculateur interne qui prend en compte les paramètres instantanés du moteur pour faire varier la position des ailettes de la turbine. Ce système permet d'obtenir un petit compresseur (facile à entraîner) pour les bas régimes et d'un gros compresseur pour les hauts régimes.

Turbocompresseur asymétrique :

Il s'agit d'un turbocompresseur utilisé par Saab(sur les V6 turbo). Sa particularité est que la turbine du turbo n'est entraînée que par les échappements de trois des six cylindres. Le turbo, quand à lui alimente les six cylindres.

Très pratique , bravo AmineZ . la plupart des conducteurs maltèrent le turbo surtt au temps d’échauffement et d’arrêt

il existe en faite un autre genre de turbo nommé TGV (turbo à géométrie variable) voici quelques infos:


Principe de fonctionnement du Turbo à Géométrie Variable.
Le développement du Turbo à Géométrie Variable (« TGV ») a été motivé par la nécessité d’une réponse plus rapide de suralimentation. Les grandes turbines à débit élevé, bien que puissantes et performantes à un régime constant, ne sont pas aussi réactives et n’offrent pas autant de couple moteur à basse vitesse que les turbines à faible débit. Pour surmonter ce problème, le TGV régule la circulation des gaz d’échappement au niveau de l’entrée de la turbine, ajustant ainsi le débit afin d’optimiser la puissance de la turbine en fonction de la charge demandée. Autrement, un petit turbocompresseur aura un temps de réponse très court et sera efficace dans les faibles régimes. Par contre, il ne pourra pas délivrer un débit élevé à haut régime. En revanche, un gros turbocompresseur fournira ce débit élevé à haut régime, mais sera long à mettre en régime. Il aura donc un temps de réponse inacceptable (" temps mort " entre le besoin du conducteur et l'arrivée de la pression).
Le TGV permet d'élargir la plage du régime d'utilisation. Une variation de la position des ailettes " transforme " la turbine en petit ou gros turbocompresseur. Ces ailettes sont pilotées par un boîtier électronique.

Il existe deux types de TGV :
soit le système SLIDEVANE :


soit le système MULTIVANE :




Principe de fonctionnement du système SLIDEVANE





Sur le compresseur, le rapport de suralimentation est proportionnel à la vitesse de rotation de la turbine. La variation de section d’entrée de la turbine, obtenue par un système de piston coulissant, permet de faire varier la vitesse des gaz attaquant la turbine. Pour augmenter cette vitesse à bas régime, il est nécessaire d’offrir une petite section de passage. Au fur et à mesure que la vitesse augmente, le piston se translate pour offrir une plus grande section.


Le système MULTIVANE





A bas régime, les ailettes sont fermées. Les gaz d'échappement, en faible quantité, sont accélérés dans l'escargot de la turbine. Ensuite à haut régime, les ailettes sont ouvertes. Les gaz d'échappement vont directement sur la turbine.



REMARQUE :Cependant, il existe chez Opel un autre système pouvant diminuer le temps de réponse des turbocompresseurs : LE TWINTURBO.
Contrairement au système classique "biturbo", qui fait appel à l’action de deux turbos montés en parallèle pour améliorer la suralimentation, cette technique consiste à coupler deux turbocompresseurs en série. Le premier comprime l’air d’admission jusqu’à 3,2 bars aux régimes inférieurs à 1.800 tr/min et travaille seul. Entre 1.800 et 3.000 tr/min, le second turbo de plus grande taille entre en action sous l’effet des gaz d’échappement, dont le débit est régulé par l’ouverture variable d’un volet piloté électroniquement en fonction de la demande moteur. Il pré comprime l’air d’alimentation en basse pression, avant que le petit turbo porte cet air, préalablement refroidi par un échangeur thermique, à une pression de suralimentation plus élevée. Au dessus de 3.000 tr/min, seul le gros turbo comprime l’air car, à ces régimes, son débit est supérieur à celui du petit turbo. Le rendement exceptionnel de ce système permet au montage turbo double étage de sortir des puissances spécifiques extrêmement élevées, sans avoir à subir une augmentation des consommations ou des rejets polluants.

lordofuno

Merci les gars Pour ce merveilleux cours !

de rien

Très bon tito sur les turbos,

Moi après chaque voyage ou je roule chaque fois entre 150 et 217km/h je laisse le moteur tourner a bas régimes entre 2 et 3min avant de le couper pour préserver mon turbo

Si je roule a 217 Max c'est que ma megy et limiter electroniquement a 217 avec le tour/min a 4150,en s'hachant que en 1er a5 eme je peux faire du 5500t/min mais en 6eme elle deppasse pas les 4150t/min
Conclusion je dois revenir chez Christophe pour qui'il me débride la vitesse
LOL

à 5500tr/min en mazoile !!!!!! impréssionnant

Je pense pas que ce soit une limitation electronique quelconque mais bien le manque de puissance pour aller au dela de cette vitesse (cf. les forces aerodynamiques subies à 217km/h)

HS: Sinon, salut les amis ça fait un bail

salut harbel , ça fait un bail

bon re

Non c bien une limitation de vitesse
Explications' la voiture accélère fort et sans difficulté jusqu'à 217 et la tu entend 1 vrmmme comme si le moteur allé s'arrêter et d'es que la vitesse décent à 215 ça repart pour 217. Et le sicle se répète 217 vrmmmme et puis 215 ............

ah oui c'est bien une limitation de vitesse , est ce qu'il y a un truc pour annuler cette limitation de V ? pour aller au dela de 217km/h , à 220 ou 225km/h

parce que j'ai vu sur youtube des meganes dci qui montent jusqu'à 230km/h

normalement oui c bossiblle je dois retourner chez Christophe pour ça !

vivement