LE
GRAND MECHANT TURBO OU LE ROULEAU COMPRESSEUR
Les 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 ?
Texte : Jérôme
TORDJMAN - Photos : D.R.
LA SURALIMENTATION
Tout 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 piston 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 TURBOCOMPRESSEUR
Le 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.
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 Turbocompressée
La 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 COMPRESSEUR
Le 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).
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 compressée
La 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.
 
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Cet ouvrage résolument pédagogique est l’outil indispensable pour tous les étudiants des filières du secteur automobile. Il leur permet d’acquérir avec méthode les connaissances des systèmes qui constituent l’automobile. Cette septième édition enrichie traite des nouvelles technologies et propose des tests d’auto-évaluation corrigés. Dans ce tome 1 sont étudiés à l’aide de nombreux schémas : • le moteur et ses circuits annexes ; • les systèmes d’injection (essence et diesel) ; • les systèmes antipollution ; • l’allumage ; • les voitures électriques et hybrides ; • les documents liés à l’entreprise. Accompagné du tome 2, il permet à tous d’acquérir des compétences solides et évolutives en matière de technologie des véhicules.
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CONCLUSION
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. |
