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Ligne d'air de suralimentation des moteurs - Entre performances et réduction de la pollutionArticle de référence | Réf : B2805 v1
Auteur(s) : Bruno GEOFFROY
Date de publication : 10 nov. 1995
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Depuis la conception des premiers moteurs, de nombreux systèmes de distribution ont été utilisés. Cependant, la recherche de puissances spécifiques toujours plus élevées, d’une fiabilité accrue, et la diminution des coûts de production et des émissions polluantes (dont la consommation d’huile) ont condamné successivement la plupart de ces solutions.
Ce paragraphe décrit les principaux concepts de base à partir desquels ont été imaginées de nombreuses variantes. Actuellement, seules les lumières et les soupapes sont encore utilisées, respectivement pour les moteurs 2 et 4 temps. Les autres solutions sont présentées pour leur intérêt historique.
Le principe consiste à mettre en communication le cylindre avec les conduits d’admission et d’échappement au moyen d’orifices (appelés lumières ) aménagés dans la paroi du cylindre. Ces lumières sont tour à tour dégagées ou masquées par le piston lors de son mouvement.
Les avantages de ce système sont :
grande simplicité, faible encombrement et légèreté de la culasse ;
absence de pièces en mouvement autres que le piston : pas de problèmes dynamiques de distribution, pas de dissipation d’énergie due à la distribution (entraînement, frottement).
En contrepartie, les principaux inconvénients sont :
relative complexité du bloc cylindre ;
tenue des segments et des pistons (discontinuité de la surface de contact due aux lumières).
Ce type de distribution est réservé exclusivement aux moteurs 2 temps (figure 1a ) et aux moteurs rotatifs (figure 1b ). Dans le premier cas cependant, une partie de la course du piston est utilisée pour ouvrir et fermer les lumières, ce qui correspond à une perte sur le travail de détente et sur le taux de compression. Dans certaines applications de moteurs 2 temps, un boisseau rotatif (quasi statique), placé juste en aval de la lumière d’échappement et dont la position angulaire varie avec les conditions de fonctionnement du moteur, permet de modifier le diagramme d’échappement.
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MACHINES HYDRAULIQUES, AÉRODYNAMIQUES ET THERMIQUES
(1) - HEYWOOD (J.B.) - International combustion engine fundamentals. - Éd. McGraw Hill International (1988).
(2) - Geometric limitations on performance of four valve per cylinder SI engines. - Automotive Engineer, p. 16-18, août/sept. 1984.
(3) - WILSON (N.D.) - Combustion effects of asymmetric valve strategies. - Automotive Engineering, p. 49-53, déc. 1993.
(4) - RABBIT (R.D.) - Fundamentals of reciprocating engine airflow, Part 1 : Valve discharge and combustion chamber effects. - SAE paper 840337.
(5) - ANDRZEJEWSKI (I.), THELLIEZ (M.) - Coefficient de remplissage et taux de gaz résiduels. - Entropie no 134, p. 95-100 (1987).
(6) - JEON (H.S.), PARK (K.J.), PARK (Y.S.) - An optimal cam profile design considering dynamic characteristics of a cam-valve system. - Experimental...
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