Une voiture, une voiture de sport, un camion, un train, un avion ou même un moteur d'équipement de construction ont tous une chose en commun : ils fonctionnent avec des moteurs.
Pour améliorer leurs performances de puissance, les constructeurs automobiles se sont tous préparés à se lancer dans la guerre des chevaux. Pour augmenter l'économie de carburant et augmenter la puissance du moteur, le turbocompresseur et le compresseur de suralimentation sans précédent ont été inventés.
Faits marquants
- Les gaz d'échappement entraînent les turbocompresseurs, tandis que les compresseurs sont entraînés par une courroie reliée au moteur.
- Les turbocompresseurs offrent un meilleur rendement énergétique, tandis que les compresseurs offrent une meilleure réponse de l'accélérateur.
- Les turbocompresseurs sont plus complexes et plus chers que les compresseurs.
Turbocompresseur vs compresseur
Les turbocompresseurs sont alimentés par les gaz d'échappement du moteur et sont plus complexes et nécessitent plus d'entretien que les compresseurs. Les compresseurs sont alimentés par une courroie qui se connecte au vilebrequin du moteur, fonctionnent en comprimant l'air et en le forçant dans le moteur, et sont alimentés directement par le moteur.
Un turbocompresseur est comme une turbine qui utilise les gaz d'échappement pour comprimer l'air atmosphérique et envoie l'air dans le combustion chambre, augmentant ainsi les performances du moteur.
Au lieu de gaspiller les gaz d'échappement expulsés de la chambre de combustion, un turbocompresseur les exploite en utilisant trois ventilateurs, dont deux sont situés sur le même arbre et l'autre dans l'admission de la voiture qui aspire l'air dans le moteur.
Un compresseur est couramment utilisé dans les voitures de sport. Il fonctionne mécaniquement et augmente la densité et la pression d'air qui pénètre dans le moteur. Plus l'air pénètre dans le moteur, plus la puissance est générée.
Un compresseur a une courroie, une chaîne ou un arbre qui est relié au vilebrequin du moteur, et sa fonction principale est d'augmenter la puissance de sortie.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Turbocompresseur | Compresseur |
|---|---|---|
| Source d'énergie | Un turbocompresseur utilise les gaz d'échappement expulsés pour l'énergie | Un compresseur est connecté au vilebrequin du moteur pour dériver de l'énergie |
| Vitesse de rotation | Il tourne jusqu'à une vitesse de 150000 XNUMX tr/min | Il tourne jusqu'à une vitesse de 50000 XNUMX tr/min |
| Émission sonore | L'émission sonore est inférieure à celle d'un compresseur | L'émission sonore est plus qu'un turbocompresseur |
| Température de l'air comprimé | La température de l'air comprimé est assez élevée dans un turbocompresseur | L'air comprimé est à une température plus basse |
| Rotation du compresseur | La turbine fait tourner le compresseur | Dans un compresseur, une courroie est reliée au vilebrequin du moteur, et ce vilebrequin du moteur fait tourner le compresseur. |
Qu'est-ce que le turbocompresseur ?
Un turbocompresseur est un induction système qui exploite la puissance des gaz d'échappement expulsés par la chambre de combustion et augmente les performances du moteur.
L'histoire des turbocompresseurs remonte aux années 1800 lorsque Gottlieb Daimler expérimentait l'induction forcée. C'est en 1905 qu'un ingénieur suisse, Alfred Buchi, fait breveter son booster de puissance automobile.
Par la suite, des prototypes similaires ont été utilisés dans les avions, les navires diesel et les véhicules. Les tests ont démontré que ces modules complémentaires de moteur pouvaient augmenter la puissance, réduire les émissions et améliorer l'économie de carburant.
Un turbocompresseur est constitué de deux ventilateurs situés sur le même arbre. Un ventilateur est situé sur le trajet des gaz d'échappement expulsés de la chambre de combustion.
Les gaz d'échappement qui sortent mettent en marche la turbine, qui à son tour fait tourner l'autre ventilateur situé sur l'arbre. Il y a aussi un troisième ventilateur qui est situé dans la prise d'air de la voiture, et c'est la propulsion de ce ventilateur qui aspire l'air dans le moteur.
L'air aspiré dans le moteur est comprimé et chaud. Elle est donc moins dense. Un échangeur de chaleur refroidit l'air avant qu'il n'entre dans les cylindres.
La fonctionnalité d'un turbocompresseur peut être décrite comme cyclique. En effet, les gaz d'échappement font tourner les turbines, qui aspirent plus d'air. Cet air, à son tour, aspire plus de carburant, et lorsque le carburant brûle, il produit des gaz d'échappement - c'est un processus continu.
Il y a un équipement anti-smog dans un turbo qui aide à réduire les émissions de carbone.
Un turbocompresseur demande une maintenance importante et est parfois en retard en raison de l'alimentation discontinue en énergie.
Qu'est-ce que le Superchargeur ?
Un compresseur est un système à induction forcée qui est une caractéristique commune aux voitures de sport. Il fonctionne mécaniquement avec une courroie, une chaîne ou un arbre relié au vilebrequin du moteur.
En tant que compresseur d'air, son rôle principal est d'augmenter la densité et la pression d'air qui pénètre dans le moteur.
Le premier prototype de compresseur a été créé par G. Jones de Birmingham vers 1849. Il a été breveté par les Root Brothers en 1860. En 1885, Gottlieb Daimler a breveté le compresseur qu'il utilisait dans un moteur à combustion interne.
En 1902, Louis Renault dépose le brevet du compresseur centrifuge. Les tests effectués ont prouvé qu'un compresseur installé dans une voiture de course pouvait augmenter considérablement sa puissance.
Mercedes, dans les années 1920, est devenue le premier constructeur automobile à produire une série de véhicules équipés du compresseur.
Un compresseur fonctionne comme un moteur à combustion de base où l'air et le carburant se mélangent dans une chambre de combustion et font bouger le piston - plus il y a de carburant et d'air brûlés, plus la puissance est élevée. Mais un compresseur fournit plus d'air comprimé.
Les superchargeurs sont de trois types : le type racine, le superchargeur à double vis et le superchargeur centrifuge.
Mercedes a développé avec succès un compresseur électrique qui ne dépend plus du moteur.
Un compresseur n'a pas de soupape de décharge. Par conséquent, l'émission de smog est élevée. C'est aussi plus bruyant qu'un turbo.
La température de l'air comprimé dans un compresseur est inférieure et, dans la plupart des cas, il ne nécessite pas d'inter-glacière. Cependant, certains types de compresseurs nécessitent des refroidisseurs intermédiaires.
Un compresseur est facilement maintenable. Il souffre d'un décalage négligeable car il y a un apport continu d'énergie par le vilebrequin.
Différences principales entre le turbocompresseur et le compresseur
- Un turbocompresseur tire son énergie des gaz d'échappement expulsés. En revanche, un compresseur tire son énergie du vilebrequin du moteur auquel il est directement connecté.
- Un turbocompresseur n'est pas directement relié à un moteur, alors qu'un compresseur est directement relié au moteur par une courroie, une chaîne ou un arbre.
- Alors qu'un turbocompresseur offre une meilleure suralimentation à un régime élevé, un compresseur offre une meilleure suralimentation à un régime inférieur.
- Là où un turbocompresseur a besoin d'un refroidisseur intermédiaire pour abaisser la température de l'air comprimé, un compresseur ne nécessite pas toujours un refroidisseur intermédiaire et dépend du type de compresseur.
- Un turbocompresseur est doté d'un équipement anti-smog qui réduit les émissions de carbone; cependant, un compresseur n'a pas de soupape de décharge. Par conséquent, l'émission de smog est élevée.
- https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463
Dernière mise à jour : 24 juillet 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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