Les automobilistes et les constructeurs se soucient de la puissance. Depuis l'ère du moteur à combustion interne moderne, les ingénieurs ont cherché des moyens d'augmenter la puissance d'un moteur. "Superchargeur", un terme automobile courant que vous rencontrerez certainement, est un appareil qui fait exactement cela. Qu'est-ce que c'est et comment fonctionne un compresseur ?
Un turbocompresseur est un autre dispositif conçu dans le même but. Lisez la suite pour comprendre ce composant important de votre véhicule :comment fonctionne un compresseur et comment fonctionne un compresseur par rapport à un turbocompresseur.
Pour répondre « comment fonctionne un compresseur ? » Pour rendre le moteur d'une voiture plus puissant, vous devez d'abord comprendre le fonctionnement d'un moteur à combustion.
Le moteur à combustion génère de l'énergie pour faire fonctionner la voiture, l'entrée étant un mélange d'air et de carburant. L'air et le carburant d'un certain rapport pénètrent dans la chambre de combustion du moteur et sont comprimés et enflammés pour créer une combustion ou une explosion.
Cette combustion génère de l'énergie que le moteur envoie à toutes les pièces nécessaires pour faire fonctionner la voiture. C'est pourquoi le moteur moderne est appelé "moteur à combustion interne".
On peut voir que l'air joue un rôle essentiel dans le processus de création d'énergie. Le débit d'air dans la chambre du moteur affecte la quantité d'énergie qui peut être créée, c'est-à-dire qu'il affecte la puissance du moteur.
Forcer plus d'air dans le moteur à combustion le rend plus efficace et un compresseur est créé à cet effet. Cette méthode est plus idéale pour augmenter la puissance d'un moteur que pour rendre le moteur plus gros, ce qui rendra la voiture plus lourde et beaucoup plus volumineuse.
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Pour aider le moteur à générer plus de puissance, deux choses sont nécessaires :plus d'air et plus de carburant aspiré dans la chambre de combustion du moteur. Il convient de noter qu'un rapport spécifique est nécessaire pour que le moteur fonctionne :14 parties d'air pour une partie de carburant.
L'air pompé dans la chambre de combustion est de l'air ordinaire à pression atmosphérique. La compression se produit plus tard avec le travail du piston, qui monte pour comprimer le mélange d'air et de carburant, créant ainsi un "vide".
Le compresseur augmente l'admission d'air simplement en comprimant l'air à une pression supérieure à la pression atmosphérique avant de le pomper dans la chambre de combustion. Avec plus d'admission d'air, plus de carburant peut être pompé dans la chambre de combustion pour que le moteur brûle pour créer plus d'énergie.
Un compresseur peut ajouter en moyenne 46 % de puissance en plus, la mesure que nous connaissons tous, et 31 % de couple en plus, la puissance de rotation ou de torsion d'une voiture (par opposition à la puissance linéaire comme une poussée ou une traction).
Une fois l'air comprimé par le compresseur, il devient plus chaud et devient donc moins dense. Cela signifie qu'il ne peut pas se dilater autant pendant la combustion qui s'est produite dans la chambre de combustion du moteur, après l'allumage de la bougie d'allumage dans la chambre.
Par conséquent, pour que le compresseur crée l'air optimal afin que le moteur puisse générer le plus de puissance, l'air comprimé sortant du compresseur doit être refroidi avant d'entrer dans le moteur via le collecteur d'admission.
Le compresseur est relié au vilebrequin du moteur, un arbre rotatif relié aux pistons du moteur, par une courroie accessoire. Cette courroie est à son tour enroulée autour de la poulie. La puissance est tirée du vilebrequin via la courroie d'accessoires pour faire tourner la poulie.
Cela fait tourner le pignon d'entraînement, qui est relié à la poulie. L'engrenage d'entraînement, à son tour, fait tourner l'engrenage du compresseur. Cet engrenage de compresseur comprime l'air puis refroidi par le refroidisseur intermédiaire pour augmenter la densité de l'air. L'air comprimé et dense est ensuite libéré dans le collecteur d'admission du moteur.
Il existe deux types de refroidisseurs intermédiaires :air-air et air-eau. De l'air ou de l'eau plus frais circule dans un système de tubes. L'air comprimé réchauffé se refroidit après avoir été en contact avec ces tubes refroidisseurs.
Il existe trois types de compresseurs, qui diffèrent par la manière dont ils déchargent l'air dans le collecteur d'admission du moteur. En fonction de l'augmentation de puissance que vous souhaitez donner à votre voiture, vous pouvez choisir parmi différentes tailles de chaque type de compresseurs.
Le compresseur Roots est la conception la plus ancienne, qui remonte à 1860 et porte le nom de ses inventeurs, Philander et Francis Roots.
Les superchargeurs Roots sont techniquement des souffleurs d'air. L'air circule dans le compresseur et est emprisonné dans un système de lobes en prise. Les lobes en prise tournent pour "empiler" l'air contre le collecteur d'admission du moteur pour le comprimer, qui se déplace ensuite dans le collecteur d'admission.
En raison de cette conception de lobes en prise, un compresseur Roots est gros et lourd et sortira du capot d'une voiture. Cette conception le rend également le moins efficace, car le processus ne peut pas créer un flux continu d'air comprimé et dense dans le moteur. La façon dont l'air est "empilé" contre le collecteur d'admission du moteur par la rotation des lobes en prise pour créer une pression supplémentaire ne crée que des bouffées d'air discrètes.
Un compresseur à double vis aspire l'air à travers une paire de lobes en prise qui ressemblent à un ensemble d'engrenages à vis sans fin. Cet ensemble est conçu et fabriqué avec précision et est plus complexe que les lobes de maillage d'un compresseur Roots.
L'air est comprimé à l'intérieur d'un compresseur à double vis, il est donc évidemment plus efficace que le Roots car il peut fournir un flux continu d'air comprimé dans le moteur. En raison de sa conception, il est beaucoup plus coûteux à fabriquer.
Un compresseur centrifuge fait tourner une turbine à des vitesses très élevées, jusqu'à 50 000 à 60 000 tr/min, pour aspirer de l'air dans un petit boîtier de compresseur. Il est conçu avec des pièces supplémentaires qui garantissent une meilleure compression de l'air de manière efficace et fiable.
Les surpresseurs centrifuges sont de loin les plus efficaces. Ils sont également plus petits et légers, et ils sont assis devant un moteur pour ne pas dépasser du capot. Ces avantages en font le compresseur le plus couramment utilisé.
Le turbocompresseur fait le même travail que le compresseur. En fait, "turbocharger" ou "turbo" sont en fait l'abréviation de "turbo-supercharger". Comment sont-ils différents?
La principale différence réside dans l'endroit où ils tirent leur énergie pour fonctionner. Un compresseur tire sa puissance du vilebrequin du moteur de la voiture pour alimenter le compresseur tandis qu'un turbocompresseur tire sa puissance des gaz d'échappement créés par la combustion dans la chambre du moteur. En d'autres termes, un turbocompresseur n'est pas directement connecté au moteur.
Cette différence crée l'écart dans leur vitesse de rotation. Les superchargeurs tourneront à des vitesses allant jusqu'à 50 000 tr/min ou rotations par minute.
Les turbocompresseurs peuvent tourner beaucoup plus vite car leur vitesse ne dépend pas du mouvement du vilebrequin du moteur. Ils peuvent atteindre jusqu'à 150 000 tr/min, soit trois fois plus vite que les superchargeurs.
Une autre différence qui rend un turbo plus respectueux de l'environnement qu'un compresseur est qu'un turbo possède un équipement de modification qui réduit les émissions de carbone des rejets.
En général, un turbo est plus silencieux. Cependant, un compresseur est moins complexe, ce qui le rend en quelque sorte plus stable et l'entretien sera plus facile.
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Maintenant que vous avez appris ce que vous devez savoir sur les bases du moteur de votre voiture et sur le fonctionnement d'un compresseur, vous voulez en savoir plus sur le moteur de votre voiture et comment le maintenir en parfait état ? Vous pourriez être intéressé par notre guide "Huile kilométrage élevé pour moteur de voiture :cela vaut-il un surcoût ?" et des conseils d'entretien utiles de notre bibliothèque complète.
