Suralimentation des moteurs de véhicules par turbocompresseur

1 - Caractéristiques de la boucle de suralimentation

• 1.1 - Moteur suralimenté par turbocompresseur
  Figure 1 - Installation d’un turbocompresseur sur un moteur automobile (d’après doc. Renault) Tableau 1
• 1.2 - Compression de l’air d’admission
• 1.3 - Utilisation de l’énergie des gaz d’échappement
  Figure 2 - Valeurs de en fonction du rapport air / combustible A /C et de la température des gaz d’échappement
• 1.4 - Boucle de suralimentation
  Figure 3 - Exemple de variation du rapport de compression en fonction de la température à l’entrée de la turbine pour trois valeurs du rendement global
• 1.5 - Cahier des charges du turbocompresseur
  Figure 4 - Exemple du cahier des charges d’un turbocompresseur pour moteur Diesel d’automobile avec limitation de pression d’admission par soupape de dérivation de turbine (wastegate )

2 - Caractéristiques fonctionnelles

• 2.1 - Compresseur centrifuge
  Figure 6 - Compresseur centrifuge : schéma Figure 7 - Caractéristique débit-pression d’un compresseur (champ compresseur) de moteur automobile (compresseur Garrett) Figure 8 - Limites d’utilisation d’un compresseur Figure 9 - Points de fonctionnement d’un compresseur Figure 10 - Plage d’utilisation du compresseur et angle d’inclinaison des ailettes
• 2.2 - Turbine radiale centripète
  Figure 11 - Turbine radiale centripète : schéma Figure 12 - Courbes caractéristiques d’une turbine centripète Figure 13 - Dérivation des gaz de turbine : caractéristique et points de fonctionnement
• 2.3 - Dérivation des gaz de turbine (wastegate )
  Figure 14 - Courbes caractéristiques de rendement d’une turbine à géométrie variable Figure 15 - Turbine à géométrie variable à ailettes pivotantes (doc. Honeywell‐Garrett) Figure 16 - Deux concepts de turbine à géométrie variable
• 2.4 - Turbine à géométrie variable

3 - Adaptation du turbocompresseur au moteur

• 3.1 - Sensibilité du moteur Diesel à la suralimentation
  Figure 17 - Influence de la perméabilité de la turbine sur les performances d’un moteur
• 3.2 - Cas types d’adaptation de turbocompresseur
• 3.3 - Contrôle de la boucle de suralimentation
• 3.4 - Accélération du moteur suralimenté par turbocompresseur
• 3.5 - Assistance du turbocompresseur en accélération

4 - Technologie du turbocompresseur et installation sur moteur

• 4.1 - Matériaux
  Figure 18 - Caractéristiques des matériaux réfractaires utilisés pour les roues de turbine Figure 19 - Résistance à la rupture et allongement en fonction de la température pour les alliages d’aluminium utilisés Tableau 2
• 4.2 - Système paliers
  Figure 20 - Système paliers et étanchéité
• 4.3 - Vibrations et bruit

5 - Exemple de calcul d’adaptation de turbocompresseur

Tableau 3 Tableau 4 Tableau 5