Principe de travail du turbocompresseur
Un turbocompresseur est un compresseur d'air à haut rendement qui augmente la puissance du moteur en comprimant l'air d'admission. Son principe de fonctionnement principal repose sur la récupération et l’utilisation de l’énergie des gaz d’échappement du moteur.
Premièrement, les gaz d'échappement à haute température et haute pression émis par le moteur sont dirigés vers la section turbine du turbocompresseur. Ces gaz d’échappement exercent une force sur les aubes de la turbine, les faisant tourner. La vitesse de rotation de la turbine augmente à mesure que le régime du moteur augmente, convertissant efficacement l'énergie des gaz d'échappement.
La turbine est connectée à la section du compresseur via un arbre commun. Par conséquent, lorsque la turbine tourne, elle entraîne directement la section du compresseur pour tourner. La fonction du compresseur est de comprimer l'air passant par le filtre à air, augmentant sa pression et sa densité. Cela permet à plus d'air d'être forcé dans les cylindres du moteur.
À mesure que le compresseur comprime l’air à des niveaux de pression plus élevés, la densité de l’air augmente également. Cela permet au moteur de brûler plus de carburant à chaque cycle de travail, libérant ainsi plus d'énergie et augmentant la puissance du moteur.
Pour garantir les performances et la fiabilité du turbocompresseur, le fonctionnement du compresseur est limité à une certaine plage de rapport de pression. Cela permet d'éviter une surtension excessive (c'est-à-dire un étouffement du compresseur) et une restriction d'écoulement (c'est-à-dire le stand du compresseur), en maintenant des performances et une fiabilité optimales.
En outre, les turbocompresseurs sont généralement équipés d'un système de régulation de la soupape de déchets. La soupçon est une valve qui peut diriger les gaz d'échappement pour contourner la turbine, contrôlant ainsi la pression de boost et empêchant la surboosting. Cela contribue au fonctionnement sûr du moteur.
Les turbocompresseurs avancés peuvent également utiliser une technologie de turbine géométrique variable. Cette technologie permet l'ajustement de la zone transversale de l'entrée de la turbine pour obtenir des performances optimales sur différentes plages de régime moteur.
Dans certaines applications hautes performances, des configurations à double turbocompresseur peuvent être utilisées. Ces turbocompresseurs peuvent être disposés en parallèle (desservant chacun un ensemble de cylindres) ou en série (un étage se superposant à un autre) pour améliorer encore la puissance et la réactivité.
En résumé, un turbocompresseur récupère et utilise l'énergie d'échappement du moteur pour comprimer l'air aux pressions et densités plus élevées, permettant au moteur de brûler plus de carburant et de produire des sorties de puissance plus élevées. Ce principe de travail fait du turbocompresseur un composant crucial pour améliorer les performances et l'efficacité du moteur.