LE GRAND MECHANT TURBO OU LE ROULEAU COMPRESSEURLes voitures de sport sont aujourd'hui à l'image des sprinters, accroupies prêtes au départ, musculeuses et dopées aux anabolisants mécaniques. Ainsi pour atteindre des puissances impressionnantes elles se voient traitées à coup de Vtec ou Valvetronic pour les moteurs atmosphériques ou grâce à des turbos et autres compresseurs volumétriques. Alors que le nombre des chevaux s'envolent vers des sommets des choix techniques sont obligatoires. Audi, Porsche ou encore Subaru ont clairement affiché leur préférence. La sportive sera Turbocompressée ou ne sera pas. D'autres choisissent des chemins différents tel que Mercedes et Jaguar en donnant aux compresseurs volumétriques la lourde tâche de tirer la quintessence des 4, 6 ou même 8 cylindres. Dans cette course le consommateur ou devrais-je dire le futur pilote se pose la question : que choisir ?
LA SURALIMENTATIONTout d'abord pour comprendre le principe de la suralimentation un petit cours de physique est impératif (niveau 3ème, 2ème trimestre). Toute combustion est composée d'un combustible (essence) et d'un comburant (air), les deux mélangés s'enflamment grâce à l'étincelle de la bougie. Ce mélange dégage de l'énergie qui va faire descendre le piston dans le cylindre. Ce mouvement vertical va être transformé par le vilebrequin en mouvement circulaire. On comprend alors aisément que plus le mélange est énergétique plus le cylindre descend avec force et rapidité et plus la voiture sera véloce. Pour augmenter la puissance d'un véhicule on peut donc soit augmenter la cylindrée (plus d'essence et plus d'air = plus d'énergie), soit enrichir le mélange en y ajoutant de l'air comprimé (plus d'air = plus d'énergie). Mais malheureusement on ne peut pas augmenter indéfiniment la quantité d'air car si elle devient trop élevée, il y a une dilatation insuffisante des gaz donc une déperdition d'énergie. Une fois le principe compris passons à l'étape suivante : comment ça marche ?
LE TURBOLe turbocompresseur comprime l'air extérieur et l'injecte à haute pression dans le moteur. Comme on peut le voir sur le schéma les deux turbines tournent en parallèle sur un même axe. Celle du haut tel une éolienne est propulsée par les gaz d'échappements, elle imprime à son homologue un mouvement similaire pouvant atteindre les 150.000 tours/min pour des pressions supérieurs à 1 bar ; ceci permettant la compression de l'air et le gavage du cylindre. Pour permettre cette vitesse de rotation il faut une quantité minimum de gaz d'échappement. C'est pourquoi en dessous d'un certain régime (2500 tours/min en moyenne) le moteur est " creux ". La pression est réglable par l'intermédiaire d'une soupape de surpression ou Waste Gate. Elle est gérée sur les moteurs modernes par le boîtier électronique d'injection, c'est donc à l'intérieur de l'EPROM que la valeur est fixée. Dès que la pression de l'air devient supérieure ou égale à celle voulue, la soupape s'ouvre en direction du conduit d'échappement (pour éviter la surpression) et envoie un signal à l'injection qui décharge le Turbo vers le mélange.
Le turbocompresseur comprime l'air extérieur et l'injecte à haute pression dans le moteur.
Fonctionnement du Turbo (photo ci-dessus) :
1) admission des gaz d'échappement
2) échappement
3) turbine actionnée par les gaz d'échappement
4) turbine de compression de l'air
5) admission d'air en provenance du collecteur
6) envoie de l'air compressé aux cylindres
7) soupape Waste gate de surpression permettant de définir la pression de l'air à injecter.
Les plus :
Les qualités du moteur turbocompressé sont nombreuses mais la plus révélatrice est le rendement. Les moteurs type atmosphériques produisent, en général, aux alentours de 150 chevaux pour deux litres de cylindrée. Pour un litrage équivalent, un moteur Turbo peut développer 200 chevaux et même au-delà (fiat coupé T20 : 2 litres 220 chevaux). Le couple aussi explose en proposant une plage d'utilisation très importante ; les reprises deviennent alors fulgurantes et les dépassements de simples formalités.
Les moins :
Les revers de la médaille sont aussi abondants que le plaisir que procure une telle mécanique. En effet une puissance importante pour de modestes cubages génère des problèmes de fiabilité, l'entretient se doit donc d'être méticuleux. Une phase de préchauffage devra toujours précéder l'utilisation du véhicule. Enfin, avant la coupure du contact le pilote se doit d'attendre au ralenti quelques secondes. La cause est la suivante, la pompe à huile permettant le graissage de l'axe de rotation est asservie au moteur donc un arrêt brutal dans les tours endommagerait la turbine.
Conduire une sportive TurbocompresséeLa conduite rapide d'une sportive à moteur Turbo s'apparente plus à du pilotage qu'à une simple balade. Les modèles plus anciens ou ceux préparés souffrent encore plus de ces originalités, il faut donc comprendre que le couple et la puissance arrivent d'un seul coup, une fois la valeur transitoire dépassée. Attention donc aux véhicules ne disposant pas de quatre roues motrices, la perte d'adhérence en virage (sous virage) pourra rapidement vous emmener visiter les bas cotés. Mais à part cela, même si elle manque souvent aux yeux des puristes de noblesse, cette mécanique est impressionnante et procure des sensations hors du commun. Les accélérations s'accompagnent d'un sifflement envoûtant et les reprises apparaissent surréalistes, tout comme la consommation.
LE COMPRESSEURLe compresseur de conception plus ancienne, a quasiment disparu dans les années 70 avec l'avènement du turbo, mais revient aujourd'hui. Son principe de fonctionnement est identique : suralimentation en air du mélange. Mais sa technique est différente ; comme on peut le voir sur le schéma, le compresseur est entraîné par une courroie (reliée au moteur). Son principe est simple : faire tourner deux rotors en spirales pour diminuer le volume de la chambre. L'air ne possède qu'une sortie, il est donc comprimé jusqu'à ce que sa pression soit suffisante pour l'injecter au mélange (en moyenne un maximum de 0.8 bar).
Le compresseur possède les même qualités que le turbo (augmentation de la puissance et du couple). Il possède cependant un atout de plus, sa liaison avec le moteur lui donne une meilleure réactivité et il devient donc actif dès les plus bas régimes, agrémentant la conduite de plus de souplesse.
Les plus :
Le compresseur possède les même qualités que le turbo (augmentation de la puissance et du couple). Il possède cependant un atout de plus, sa liaison avec le moteur lui donne une meilleure réactivité et il devient donc actif dès les plus bas régimes, agrémentant la conduite de plus de souplesse.
Les moins :
Comme sa pression de suralimentation est moins importante son rendement est moindre. Exemple pour une cylindrée de 2.3 litres le SLK Kompressor délivre 192 chevaux. Il est aussi moins intéressant pour les petites cylindrés car il récupère une partie de l'énergie du moteur pour sa propre utilisation.
Conduire une sportive compresséeLa Sportive disposant d'un compresseur volumétrique se conduit comme beaucoup de sportives. Elle dispose toutefois d'un couple bien supérieur autorisant de très bonnes relances. Sa souplesse, son onctuosité se marie mieux avec des coupés de prestiges. Loin des performances brutales, on effectue les dépassements sans forcer et les vitesses deviennent vite inavouables ; tout ceci pour le grand plaisir de la maréchaussée.
CONCLUSIONFinalement le choix de suralimentation pour une sportive est souvent fonction de la personne qui la conduira. Les conducteurs nerveux et avides de sensations préféreront le moteur turbo pour son agressivité et pour cette fabuleuse émotion que procure l'arrivée de la puissance. Les conducteurs plus " pausés " aimeront le compresseur pour sa disponibilité à tous les régimes et son souffle inépuisable. Mais il ne faut pas oublier que les tonnerres de la cavalerie et l'avalanche de couple devront toujours être appropriés aux véhicules. Ainsi toutes préparations modifiant la puissance du moteur devront être faites par un spécialiste et suivis d'un entretien méticuleux.
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tres interressant...
