Non, nous ne sommes pas ici pour parler de Tesla Supercharger - c'est un autre article. Cette pièce est pour les gens qui aiment le sifflet du pouvoir ultime ! Je parle, bien sûr, du compresseur qui transforme les moteurs à combustion interne en démons hurlants.
Les superchargeurs sont à peu près la mise à jour originale du moteur macho et sont loin d'être un concept étranger pour beaucoup. Même ainsi, cela ne signifie pas que vous savez exactement comment ils fonctionnent ou quand ils ont été inventés. Pourtant, l'histoire et la fonction des superchargeurs sont tout aussi remarquables que les gains de puissance qu'ils apportent à la table.
Alors, attachez-vous en tant que The Drive plonge dans la bible du boost et rattrape ces criards sérieusement sinistres.
La définition du mot compresseur est la même dans le dictionnaire Oxford-anglais :"A Part of an engine that supplies air or fuel at a pressure that is above than normal" Et c'est suffisant pour une compréhension générale mais, comme pour tout ce qui est technique, il y a beaucoup plus à savoir.
Quelque chose à comprendre est qu'un moteur n'est rien de plus qu'une pompe à air au fond. La taille du moteur est directement liée à la quantité d'air que le moteur peut déplacer. Un moteur de 7,2 litres est conçu pour aspirer 7,2 litres d'air, soit 440 pouces cubes aux États-Unis.
À cet effet, un moteur à aspiration naturelle s'appuie sur le vide créé par le piston lors de la course d'admission pour aspirer le carburant et l'air dans les cylindres. C'est un concept ingénieux mais simple, mais il n'est pas parfait car l'air peut être une drôle de chose, et les conditions atmosphériques comme la température, l'altitude et même l'humidité peuvent empêcher un moteur de fonctionner à son plein potentiel.
C'est là qu'intervient une chose appelée "efficacité volumétrique". L'efficacité volumétrique fait simplement référence à la quantité d'air qu'un moteur contient réellement déplacer par rapport à combien il est censé le faire. Un rendement volumétrique, ou VE, de 88 à 95 % est à peu près la moyenne des moteurs à 2 soupapes comme le 7,2 litres susmentionné. Cela signifie que le moteur de 7,2 litres ne peut généralement déplacer que 6,3 à 6,8 litres d'air, ou 387 à 418 pouces cubes, dans des conditions normales.
Entrez le compresseur. Un compresseur fonctionne simplement pour augmenter l'efficacité volumétrique. Il force l'air dans les cylindres au lieu de compter sur un vide. Cela aide le moteur à atteindre 100% VE et, parfois, même plus. Cela vous permettra de brûler plus de carburant et de créer plus de puissance. Cela affecte également positivement le taux de compression effectif qui aide à augmenter le bang que le mélange produit lors de l'allumage.
Croyez-le ou non, le concept d'un compresseur est assez ancien. Forcer l'air dans un appareil pour augmenter l'efficacité est un concept utilisé depuis, eh bien, depuis toujours. Il y a ceux qui disent que l'idée vient du déplacement de l'air dans les hauts fourneaux ou de l'air frais jusqu'aux mineurs grâce en partie au fait que les pompes à air de style "Roots" ont été brevetées en 1860, et, vous savez, parce qu'elles étaient destinées à être utilisées dans ces situations. ! Évidemment, les hotrodders en ont profité dès qu'ils ont pu.
L'idée d'utiliser l'induction forcée pour améliorer l'efficacité d'un moteur à combustion interne a été mise en œuvre quelques années seulement après l'introduction du cycle à 4 temps au début des années 1860. Sir Dugald Clark, l'homme à qui l'on attribue le développement du cycle 2 temps, est également reconnu pour avoir créé le premier compresseur fonctionnel pour ses moteurs en 1878.
Bien que cela puisse être vrai, Rudolf Diesel a breveté le premier compresseur et l'a intégré à sa propre conception de moteur en 1896.
En parlant du développement des superchargeurs, nous devons plonger dans les détails de leur fonction. Cela signifie que vous êtes sur le point de vous faire exploser avec une leçon d'histoire / technologie à double tête.
Voici la chose. Les superchargeurs n'ont vraiment pas beaucoup changé depuis 1896. Mis à part les améliorations apportées à la construction et à la conception, ils sont encore assez proches de leurs racines. [Ed. Remarque : Laisse les jeux de mots de papa à Jonathon, Hank.]
Le surpresseur de style roots a été le premier du groupe à apparaître et est probablement le premier qui vient à l'esprit pour beaucoup lorsque les surpresseurs apparaissent. Après tout, c'est emblématique sur la scène des passionnés.
Ce système repose sur deux rotors à l'intérieur du boîtier qui regardent à travers ou se trouvent sous le capot pour créer ce que l'on appelle une pompe à déplacement positif. Les rotors à l'intérieur s'engrènent comme des engrenages pour expulser l'air emprisonné entre eux. Lorsque ces rotors se séparent, un vide est créé pour aspirer l'air. L'air est ensuite transporté le long de la partie interne du carter jusqu'à ce qu'il puisse être forcé dans le moteur et redémarrer le processus.
La conception à double vis apparue dans les années 1930 est essentiellement une version améliorée de cette conception originale de Rudolf Diesel. Ceux-ci ont une disposition similaire avec un boîtier et deux rotors, seul le nouveau design a ses rotors qui représentent un ensemble de vis d'engrènement. Le but de cette conception est d'augmenter la compression interne, renforçant encore le rôle d'un compresseur.
Ce qui pourrait surprendre, c'est que les doubles vis sont essentiellement la dernière entrée dans les systèmes de suralimentation, en dehors de l'avènement des surpresseurs électriques que vous avez peut-être vus aujourd'hui.
Peut-être l'entrée la plus importante de la liste, le compresseur centrifuge, a fait sa première apparition en 1902 lorsque Luis Renault l'a développé. Ce système est différent des racines et des conceptions à double vis de deux manières, la plus grande différence étant que les compresseurs centrifuges utilisent une seule turbine entraînée par courroie pour forcer l'air dans le moteur. L'autre étant qu'au lieu d'aspirer l'air à travers le corps de papillon ou le carburateur, il le pousse à travers.
Si vous deviez regarder un compresseur centrifuge, vous pourriez dire qu'il ressemble à la moitié d'un turbocompresseur. Eh bien, c'est parce que c'est le cas.
Un turbocompresseur est un compresseur, mais il utilise des moyens différents pour faire tourner la turbine par rapport à un compresseur. Tout compresseur repose sur la rotation du vilebrequin pour faire tourner les turbines ou les rotors. Ils le font généralement en puisant dans le système de poulie existant du moteur. Un turbocompresseur, en revanche, fonctionne en utilisant les gaz d'échappement pour propulser les turbines.
C'est pourquoi un compresseur centrifuge ressemble à la moitié d'un turbocompresseur. Un turbocompresseur comporte deux turbines directement liées l'une à l'autre. Lorsque la turbine du côté échappement tourne, elle fait tourner le côté admission et force l'air dans le moteur. Il s'agit d'une conception beaucoup plus efficace en raison de l'élimination des pertes parasites, ce qui se traduit par une augmentation plus significative de la puissance.
Oh, et les turbocompresseurs ne sont pas nouveaux non plus. Le turbo a été introduit par un ingénieur suisse du nom de Dr Alfred Büchi en 1905, quelques années seulement après l'introduction du compresseur centrifuge. Plus vous en savez !
Si vous classez les turbocompresseurs comme superchargeurs, vous constaterez que plus de 30 % de tous les véhicules produits aujourd'hui sont équipés de compresseurs. Mais, si vous êtes comme nous et que vous voulez devenir technique, beaucoup moins disposent du compresseur classique à entraînement par courroie auquel vous pensez.
Actuellement, il existe environ 20 modèles équipés d'un ventilateur, dont la Camaro ZL1, la Jaguar F-Type SVR, la Mustang Shelby GT500 et, bien sûr, la Dodge Challenger Hellcat.
Les superchargeurs ont fait leurs débuts en tant qu'option d'usine en 1921 lorsque Mercedes-Benz les a boulonnés sur le Kompressor modèles réduits de véhicules, ce qui commence vraiment leur utilisation en course. Cela signifie que même si nous ne couvrons que les points forts, nous pourrions continuer pendant des décennies sur l'histoire des compresseurs en course. Parlons donc de ce qui est probablement la chose la plus profonde à se produire avec l'utilisation de superchargeurs sur la piste.
En 1953, un homme du nom de Don Hampton a pris une pompe GMC et l'a plantée sur une Chrysler Hemi de 354 pouces cubes utilisée dans une voiture dragster. Cela semble assez standard, non ? Eh bien, oui, c'est parce que les superchargeurs et les drag cars sont les meilleurs amis. Le fait est que la pompe de style roots n'était pas destinée à être utilisée sur un Hemi. Ou même un moteur !
La pompe a en fait été conçue pour être utilisée dans des équipements industriels en tant que pompe de récupération, ce qui signifie qu'elle aspirait et non soufflait. Mais Don a vu la désignation attachée à ces pompes lire quelque chose comme 8-71 indiqué, ce qui signifie que la pompe était destinée à un moteur avec huit cylindres de 71 pouces cubes. Ce fut un moment d'ampoule car des coureurs comme Don considéraient les capacités de déplacement de ces pompes comme un excellent moyen d'introduire de l'air dans un moteur et de le rendre énorme Puissance. Il a fallu une certaine ingéniosité pour que tout cela fonctionne, mais les résultats sont tout simplement légendaires
Non seulement l'idée de Don a fonctionné, mais elle a finalement changé la course pour toujours. Don est finalement devenu un coureur de dragsters champion de la NHRA et un membre du Temple de la renommée, et a finalement créé Hampton Blowers. Non seulement son entreprise est toujours en activité aujourd'hui, mais elle est responsable de la formation de toute une division de pièces automobiles. En d'autres termes, si vous aimez les ventilateurs, Don est l'une des personnes que vous devez blâmer pour votre obsession.
Assez drôle, les voitures de course les plus rapides au monde reposent toujours sur une configuration similaire à celle que Don et d'autres coureurs partageant les mêmes idées avaient imaginée à l'époque.
Vous avez des questions, The Drive a des réponses !
R : L'un ou l'autre a son point fort, et les deux ont leurs défauts. Les turbocompresseurs offrent les avantages d'une efficacité supérieure, car ils ne créent pas de perte parasite. Les superchargeurs créent une traînée sur le moteur, mais ils font des gains de puissance instantanés. Les turbos souffrent généralement de décalage car il leur faut du temps pour se développer. Ceci est un aperçu très général, mais vous pouvez comprendre quand l'une ou l'autre est une option plus souhaitable.
R : Cela dépend finalement du moteur et du compresseur que vous essayez d'installer. Le simple fait d'ajouter un ventilateur à n'importe quel moteur d'origine peut poser plusieurs problèmes potentiels. La mouture de la came, les ressorts de soupape et les joints de culasse peuvent ne pas résister ou contrôler correctement l'augmentation de la pression.
De plus, l'ensemble rotatif, le matériel et le bloc pourraient ne pas être à la hauteur pour gérer l'augmentation de puissance non plus, et les résultats peuvent être catastrophiques. Il y a beaucoup de variables en jeu, et évidemment, il y a des combinaisons qui fonctionnent très bien, mais vous devez faire des recherches avant de lancer un compresseur sur n'importe quel ancien moteur. N'oublions pas non plus que le système d'alimentation en carburant et le calage de l'allumage ont également besoin de voir leur part de mises à jour pour suivre le rythme.
R : L'augmentation moyenne de la puissance est d'environ 46 %. Ainsi, un moteur de 100 chevaux verrait probablement une augmentation à 146 chevaux. Ce n'est qu'une moyenne, cependant, et il y a beaucoup plus en jeu. Certaines combinaisons voient moins de gains tandis que d'autres en voient plus. Quoi qu'il en soit, les améliorations seront toujours assez importantes, c'est pourquoi vous devez être prêt à lire la puissance à laquelle vous pouvez vous attendre et à la comparer au seuil actuel du moteur.
R : Les trois types de compresseurs sont les suivants :roots, bi-vis et centrifuge. Si vous voulez être technique, vous pouvez également inclure des turbocompresseurs et des surpresseurs électriques, même s'il s'agit simplement de versions améliorées de types de surpresseurs existants.
R : Oui. Nitrous est un additionneur de puissance qui peut être empilé sur un système à induction forcée. Les résultats sont des gains de puissance insensés. Bien que cela semble souhaitable, vous êtes sur la bonne voie pour faire exploser les tripes de votre moteur sans un réglage approprié et un bas de caisse costaud.
Vous savez que vous voulez plus d'informations sur les superchargeurs !
Aussi intelligents que nous soyons, nous ne pouvons pas être votre seule source d'information. Plus vous pouvez choisir de cerveaux, mieux c'est. C'est pourquoi nous avons joint cette vidéo qui tue pour vous aider à continuer à en savoir plus sur les superchargeurs !
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