Principe de base du fonctionnement.
Dans mes précédentes capsules, j'ai pas mal passé en revu tout ce qui touchait aux moteurs à explosion modernes et leurs fonctionnement de base. Dans la série d'article que je commence aujourd'hui, je vais vous parler des systèmes de suralimentation. Vous me demandez qu'est-ce que la suralimentation? Non, on ne parle pas de McDonald ou de mal-bouffe, mais plutôt d'augmenter l'apport en air dans le moteur. On «suralimente» ainsi notre moteur ce qui lui permet de produire plus de puissance. Pour ce faire on utilise deux types de dispositifs, tous les deux mécaniques. Soit un compresseur volumétrique ou un turbo-compresseur. On peut même utiliser les deux types en même temps. Je vous décrirai plus bas ainsi que dans les prochaines capsules le fonctionnement mécanique de ces dispositifs. Pour l'instant, on va se concentrer sur la théorie derrière tout ce bazar.
Pourquoi est-ce que, avec la suralimentation, notre moteur peut produire plus de puissance? Eh bien, c'est pas très compliqué. On va revenir à notre sempiternel rapport air-essence. Comme je vous disais plus haut en suralimentant notre moteur tout ce qu'on fait, en fin de compte, c'est faire entrer plus d'air à l'intérieur de celui-ci. Donc, notre rapport air-essence augmentera proportionnellement à la quantité d'air qu'on rajoute à celle que le moteur aurait normalement. Si on ne fait rien, notre mélange air-essence sera extrêmement pauvre et notre moteur explosera littéralement. Bien entendu notre système de carburation, soit le carburateur ou l'injection électronique, essaiera de corriger le mélange pour le ramener plus proche de la valeur stœchiométrique en ajoutant plus d'essence au mélange. On aura donc plus de carburant ainsi que l'air nécessaire à sa combustion ce qui ne peut que donner plus de puissance. C'est pas plus compliqué que ça.
Un petit truc pour bien comprendre le reste de l'article. Imaginez un moteur comme une grosse pompe à air. On fait entrer de l'air par l'admission, on la chauffe en faisant brûler de l'essence. L'expansion de l'air en la chauffant est ce qui produit le travail sur nos pistons. Les pistons s'occupent ensuite de faire sortir les gaz brûlés par l'échappement. Il y a donc un parallèle à faire entre la quantité d'air qui entre dans le moteur et la puissance que celui-ci développera. En gros, plus on aura d'air qui passe au travers du moteur plus celui-ci sera puissant.
Compresseur volumétrique vs. turbo-compresseur.
Donc, comme je vous le disais plus haut, la suralimentation consiste à augmenter la quantité d'air dans notre moteur. C'est bien beau tout ça, mais il n'y a pas une armée de hamster dans votre entrée d'air qui soufflent tous ensemble pour pousser plus d'air dans le moteur. Aussi incroyable que cela puisse paraître, on a besoin d'un dispositif qui s'occupera de cette tâche. Dans la plupart des cas on utilisera soit un compresseur volumétrique ou un turbo-compresseur. Le mot clé ici, est compresseur. Ce compresseur peut prendre plusieurs forme, mais la plupart du temps est composé d'ailettes en forme de colimaçon. Une entrée d'air permet à l'air ambiant de pénétrer dans ce compresseur. En faisant tourner les ailettes à une grande vitesse, l'air qui pénètre dans le compresseur est compressé grâce à la forme des dites ailettes. C'est cet air qui est ensuite envoyer dans le moteur. C'est ni plus ni moins qu'une pompe à air. Bien évidemment, la forme et le principe de fonctionnement du dit compresseur peut être très différente d'un modèle à l'autre tout dépendant de ce qu'on veut faire avec le moteur et du niveau de puissance requis. Je reviendrai en détails sur la forme et les théories derrière le compresseur plus tard, pour l'instant on se concentre sur les principes de base.
Les petits vîtes de la classe auront compris qu'on a besoin d'une forme d'entraînement, d'énergie, pour faire fonctionner ce compresseur. C'est là où la différence entre et un compresseur volumétrique et un turbo-compresseur se trouve. Le compresseur volumétrique («Supercharger» en anglais.) est entraîné mécaniquement par le moteur à essence qu'on veut suralimenté. Normalement, la poulie du vilebrequin est modifiée pour recevoir une courroie supplémentaire qui elle est relié directement au compresseur volumétrique. Quand le moteur tourne il actionne en même temps le compresseur et ce dernier envoi l'air compressé dans le collecteur d'admission. On se sert donc d'une partie de la puissance du moteur pour être capable d'en produire plus. Ça peut paraître paradoxal, mais c'est un système qui existe presque depuis le début de l'histoire automobile et qui a fait ses preuves. Surtout qu'on parle d'une perte de puissance totale de l'ordre de 5 à 10 % dans les systèmes moderne présentement disponible. Un compresseur volumétrique peut facilement donner de 25 à 50 Hp de plus par rapport au même moteur qui n'en serait pas équipé. Dans des cas extrêmes ce surplus de puissance peut aller jusqu'à 100 Hp voir plus.
On voit bien sur la photo ci-dessus le compresseur volumétrique installé sur le devant du moteur. Remarquez bien la courroie qui entraîne le dispositif à la gauche de celui-ci.
Le turbo-compresseur («Turbocharger» en anglais.) quant à lui utilise la pression des gaz d'échappements pour faire tourner une turbine. On peut voir une turbine, comme le contraire du compresseur. C'est-à-dire, et surtout dans le cas d'un turbo-compresseur, que la forme de la turbine est assez semblable au compresseur. Par contre, contrairement à ce dernier, la turbine ne sert pas à compresser un gaz. Elle utilise plutôt la pression des gaz d'échappement pour effectuer un travail. Dans le cas qui nous intéresse, il s'agit tout simplement de faire tourner le compresseur. Normalement, les deux sont reliés ensemble par un arbre lubrifié et refroidis. La turbine étant placé directement à la sortie du collecteur d'échappement et le compresseur pas très loin en parallèle à la turbine. Regardez bien la photo ci-dessous, la partie jaune et orange à gauche, est la turbine, tandis que la partie, en bleu à droite, est le compresseur.
Par sa nature même le turbo-compresseur est beaucoup plus efficaces que le compresseur volumétrique, puisqu'il utilise les gaz d'échappement comme force motrice. Ces gaz d'échappement seraient perdu autrement et ne contribuent pas à la puissance du moteur. Théoriquement, un turbo-compresseur pourra produire beaucoup plus de puissance qu'un compresseur volumétrique. Dans la vraie vie par contre, des facteurs comme le taux de compression du moteur et le taux d'octane du carburant utilisé, viendront mettre une limite à la puissance disponible.
(Fin de la capsule mécanique.)
2011 Aston Martin Vantage GT4.
Aston nous présente la remplaçante de l'ancienne GT4 qui avait débutée en 2009. La nouvelle voiture s'inspire de la Vantage V12 de routes, mais comme sa prédécesseur, est une voiture pour circuit seulement. Le moteur demeure le V8 de 4,7 L disponible sur l'ancien modèle. La cartographie moteur a été revu pour plus de puissance ou de couple. Le communiqué de presse ne spécifie pas les chiffres exacts. L'aérodynamique de la voiture est grandement revu en prenant en compte ce que Aston Martin a appris avec la V12 Vantage. On remarquera sur les photos, le diffuseur arrière assez semble à ce modèle de série. Sinon, la Vantage GT4 est une voiture de course qui sera éligible dans le circuit GT4 de la FIA ainsi que les 24 heures du Nürburgring.
2011 Brabus SLS AMG Widestar.
Brabus est une compagnie de tuning et de modification allemande qui vend ses produits à travers le monde. En Allemagne la compagnie est reconnut comme un constructeur automobile à part entière, à l'instar de Alpina ou Ruf. Brabus par contre, travail surtout avec les produits de Mercedes-Benz. C'est ainsi que la compagnie allemande nous présente sa version de la déjà très sportive SLS AMG. Il ne s'agit en fait que de quelques modifications cosmétiques. On ajoute des éléments aérodynamiques ainsi que des roues Monoblock de 20 pouces à l'avant et 21 pouces à l'arrière. La mécanique est à peine touchée avec une ligne d'échappement spécifique. Cette dernière rajoute tout de même 10 Hp aux 571 déjà présent sur le modèle de base. De plus, Brabus revoit la suspension pilotée et rabaisse la caisse de 20 mm. Le tout devrait être disponible sous peu dans les dépositaires Brabus tant en Amérique du nord qu'en Europe.
2011 Bugatti Veyron Super Sports.
Bugatti nous dévoile la version de production de la Veyron Super Sports. Pour mémoire il s'agit de la version ultime d'une voiture qui est déjà hors du commun. La Super Sports a fracassé le record de vitesse pur pour une voiture de production cet été, au mois d'août, en atteignant une vitesse moyenne de 431 km/h. Jusqu'à maintenant, il ne s'agissait que du prototype, mais la production de la voiture a maintenant commencée à l'usine Bugatti à Molsheim en France.
La Super Sports reçoit le même moteur que la Veyron standard, mais on augmente la dimension des quatre turbo-compresseurs ainsi que celle des quatre échangeurs air-liquide. Avec une cartographie revu en conséquence, le W16 atteint une puissance de 1 200 Hp et un couple de 1 106 lb-ft. Ce n'est pas que le moteur qui reçoit des modifications, toute l'aérodynamique de la voiture est revu. Le capot moteur est équipé de nouvelles prises d'air type NACA, tandis que la prise d'air à l'avant est agrandit et que son profile est retravaillé. Les suspensions reçoivent de nouveaux tarages et leurs débattement est augmenté pour recevoir le surcroît de déportance créé par les différents dispositifs aérodynamiques. Le tout combiné permet à la Veyron de soutenir une accélération latérale de 1,4 g. Un chiffre qui bien que loin d'une voiture de courses s'en rapproche sensiblement et est supérieur à toutes les voitures de production. Depuis 2005, c'est 260 Veyron 16.4 et 35 Veyron Grand Sport qui ont trouvé preneur, la nouvelle Super Sports devrait être un peu moins «populaire», puisqu'on demande environ 2,5 millions de dollars pour un exemplaire. Presque le double d'une 16.4.
2011 Buick GL8.
Buick nous présente la remplaçante de sa GL8. Vous avez jamais entendu parlé de la GL8. Inquiétez-vous pas moi non plus avant aujourd'hui. Il s'agit en fait d'une mini-fourgonnette uniquement disponible en Chine. La voiture a été développée dans un partenariat entre GM Shanghai et le PATAC (Pan Asia Technical Automotive Center, centre de technique automobile pan-asiatique). On a huit places assis et un profile typique de mini-van. La voiture peut être équipé de deux moteurs soit un V6 de 3,0 L SIDI à injection directe essence et un quatre cylindres Ecotec de 2,4 L, essence lui-aussi. Le communiqué de presse ne mentionnait pas leurs niveaux de puissance. Les 330 000 exemplaires de la génération précédente n'ont jamais mis les pieds au Québec et on a aucune indications qui nous ferait dire que le nouveaux modèles fera le trajet. Tout de même par esprit de curiosité, je vous présente une petite galerie de photos.
?2012? Lamborghini Sesto Elemente.
Le grand boss de Lamborghini, Stephan Winkelmann, annonçait dans une conférence que la compagnie songerait à mettre le magnifique concept du Salon de Paris en production. On a pas trop de détails quant aux données techniques de la futur voiture. Tout ce qu'on sait c'est que la version de série n'en serait en fait pas une. Due aux nouvelles réglementations européennes, tant pour la pollution que pour la sécurité des passagers et des piétons, la Sesto Elemente serait une voiture pour circuit seulement, non homologuable pour la route. Votre rédacteur rêve quand même de voir ça sur les routes du Québec.
Aucun commentaire:
Publier un commentaire