Compresseurs et turbos : La suralimentation PDF

Le principe de la suralimentation des moteurs à combustion et explosion a été proposé dès les premiers développements de ces moteurs. Il s’agissait d’un compresseur centrifuge compresseurs et turbos : La suralimentation PDF cette fois par les gaz d’échappement. On a assisté à un gros développement du turbocompresseur lors de la Seconde Guerre mondiale où le  turbo  a été indispensable pour permettre à des avions dotés de moteurs à piston de voler à haute altitude.


En effet, l’air devenant plus rare à partir de 3 000 à 4 000 mètres, un moteur atmosphérique perd de la puissance et  cale  du fait du peu d’oxygène contenu dans l’air. La technique de suralimentation est très souvent appliquée aux moteurs des automobiles de course. R5 Turbo, Alpine turbo, R5 GT Turbo, etc. Turbocompresseur en coupe, avec illustration des différentes parties et températures par couleurs. Le rendement d’un moteur à pistons est fonction de son rapport volumétrique, le taux de compression à l’intérieur du cylindre qui, plus il est élevé, meilleur est le rendement.

Plus la différence entre ces températures sera élevée, meilleures seront les performances du moteur. Le principe vise à réduire les émissions polluantes et la consommation en diminuant la cylindrée des moteurs. Un moteur de faible cylindrée étant forcément moins puissant, on compense cette perte avec le turbocompresseur. La Honda CX 500 turbo, une des seules motos à turbocompresseur commercialisées. Le turbo perd beaucoup de sa puissance à haut régime.

Lors d’un  coup  d’accélérateur, le turbocompresseur a un temps de réponse du fait de son inertie, laps de temps où la quantité de gaz d’échappement ne suffit pas encore à faire accélérer et tourner la turbine du turbocompresseur au régime idéal. Cet inconvénient est absent avec les compresseurs mécaniques. En course automobile, dans les années 1980, certaines voitures ayant des moteurs de faible cylindrée avec des turbos très puissant, possédaient un lag tellement important qu’il n’était pas rare que le pilote appuie déjà sur l’accélérateur avant-même d’avoir commencé à rentrer dans son virage, afin que le turbo ait le temps de se relancer durant le passage de la courbe. Renault 9 Turbo : une voiture sportive des années 1980. BMW, ont recours à ce principe mais en installant les turbos à l’intérieur du V. Depuis de nombreuses années, certains turbocompresseurs sont dits  à géométrie variable . Par exemple, la Peugeot 205 Turbo 16 de série ou la Ferrari F40 sont des voitures réputées pour être  creuses  à bas régime avec toute la puissance apparaissant très brutalement, passé un certain régime moteur.

Un turbocompresseur est soumis principalement à deux contraintes : la friction de l’axe de turbine et la température des gaz d’échappement. Cette caractéristique a pour inconvénient de stopper la lubrification du turbocompresseur lors de l’arrêt du moteur, car la pompe à huile n’est plus entraînée, ce qui, à la longue, va endommager le dispositif. De plus la turbine, encore entraînée par son inertie, n’est plus ni lubrifiée ni refroidie, et peut alors casser du fait de contraintes thermiques et mécaniques trop importantes. Certains constructeurs automobiles, dont BMW ou PSA, équipent leurs moteurs d’un système permettant à une pompe à eau électrique de fonctionner, même après l’extinction du moteur. Certains modèles possèdent la particularité de faire reposer leur axe sur des roulements à billes, ceci permettant une plus grande fiabilité dans le temps.