Compresseur, comment ça marche, différence ?
Flo.
Pouvez vous m'expliquer la différence entre les compresseurs :
- Roots, apparemment utilisés sur certains lancia ??? (lesquelles), et sur
des mercedes.
- et à spirale, utilisés par VW.
Pourquoi existe-t-il 2 types de compresseurs, quels sont les avantages
inconvénients de l'un ou l'autre ?
Flo.
Séb. (Master_blazer)
<a9v4kf$h68$1...@wanadoo.fr>, a écrit :
>Bonjour,
>
Salut,
> Pouvez vous m'expliquer la différence entre les compresseurs :
>- Roots, apparemment utilisés sur certains lancia ??? (lesquelles), et sur
>des mercedes et à spirale, utilisés par VW.
>
Tu as de la chance que mon OCR fonctionne... 8-)
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(le compresseur), appelé aussi surpresseur, blower aux Etats-Unis ou
Supercharger en Angleterre. C'est une technique régulièrement remise au
goût du jour : Lancia avec le Volumex dans les années 80, VW avec le
compresseur G dans les années 80/90 et plus récemment Mercedes sur les
SLK ou CLK Kompressor.
[.............]
Un peu d'histoire.
C'est le compresseur à lobes du type Roots qui est le premier à
apparaître vers la fin du 19e siècle. son origine réelle reste floue.
Selon certaines sources, il a été inventé par les frères Francis et
Philander Roots afin d'améliorer le rendement de la turbine à eau de la
filature paternelle (ou pour ventiler les mines aux EtatsUnis,
l'histoire n'est pas claire) , d'autres disent également qu'il aurait
été inventé par un forgeron britannique.. Ce qui est certain c'est qu'il
trouve une application à l'automobile assez tardivement.
[.............]
A PISTONS ROTATlFS OU À LOBES.
C'est le compresseur volumétrique par excellence. A proprement parlé,
le Roots n'est pas vraiment un compresseur, il s'agit plutôt d'une pompe
à débit latéral qui "souffle" les gaz vers les cylindres. Le
fonctionnement se rapproche de celui d'une pompe à huile à engrenage. II
n'en existe pas moins une pression, mais elle est la résultante entre la
différence du débit volumétrique engendré par le compresseur et la
capacité totale de remplissage du cylindre. Donc logiquement plus le
compresseur possède de volume par rapport à la cylindrée, plus la
pression est élevée. Toutefois, passer une pression supérieure à 1 bar
avec un tel système devient problématique. Au delà, d'importantes fuites
entre haute et basse pression perturbent le rendement. et une trop
grande élévation de la température - déjà néfaste à la densité du
mélange - crée d'importantes contraintes à la résistance mécanique, tant
des éléments du compresseur que du moteur soumis plus facilement à la
détonation. C'est pour cette raison que sur les moteurs très poussés
comme les Maserati 4 CLT ou les Auto-Union (voitures de compétition des
années 40), pour obtenir des pressions plus élevées, on adoptait deux
compresseurs, l'un (le plus gros) poussant dans l'autre (le plus petit),
le système était alors dit à double étage et on utilisait également un
carburant à base d'alcool à l'indice d'octane plus élevé. Rajoutons, que
la vitesse admissible à la périphérie des lobes ne saurait excéder 60
m/s. On admet ainsi un rapport de démultiplication maximal
d'entraînement de 1.4, ce qui donne un régime de rotation du compresseur
de 8 400 tr/mn pour un régime moteur de 6 000 tr/mn.
Avantages :
- adaptation facile sur un moteur sans une refonte fondamentale des
caractéristiques de celui-ci, à condition de ne pas dépasser une
pression maximale de 0,5 bar.
- débit intéressant à bas et moyens régime.
Inconvénients :
- importante consommation de puissance nécessaire à son entraînement.
- rendement médiocre à haut régime
- encombrement et poids
- nécessité d'une grande précision d'usinage dans la fabrication, pour
réduire au minimum les jeux créant les fuites.
Parmi les marques les plus connues, nous connaissons Wittig, Derbuel,
VD, Constantin-Danger, MAG, Wade, Judson ou Weiand, B&M, Magna Charger,
Littlefield, et plus près de notre époque, Volumex.
Il existe une variante de ce système où les lobes font place il une vis
sans fin, c'est le compresseur Elliot Lysholm dont le mouvement de
translation imprimé au gaz augmente sensiblement son rendement.
A SPIRALES
De la famille des compresseurs volumétriques. C'est le fameux
compresseur rebaptisé G par Volkswagen, inventé et breveté par Louis
Creux en 1905. Le système est assez complexe : le carter et le rotor
supportent des spirales en forme de G. Ces spirales sont imbriquées les
unes dans les autres. Un petit arbre excentré entraîné à partir du rotor
et à la même vitesse que le rotor imprime un mouvement de va-et-vient
continu entre les spirales. En synchronisant la révolution du rotor avec
le mouvement de pompage des spirales solidaires du petit arbre excentré,
il se forme une poche d'air à volume variable décroissant, ce qui
contribue à le repousser vers la sortie tout en le comprimant. Si le
débit de l'air est, comme sur tous les compresseurs volumétrique,
proportionnel au régime, la pression demeure constante et est
pratiquement disponible instantanément (4/10e de seconde pour atteindre
80 % de la pression maxi après avoir appuyé à fond sur l'accélérateur).
Le régime de ce type de compresseur dépasse 10000 tr/mn (rapport de
démultiplication 1,5).
Avantages :
- bon rendement immédiat dès les plus bas régime
- fiabilité.
- encombrement et poids (seulement 6 kg).
- compression du volume transféré.
Inconvénients :
- Nécessité d'un intercooler pour ne pas admettre des gaz trop échauffés
par la compression.
Cest le compresseur qui équipe les VW Polo 1 G40 et Golf, Corrado et
Passat G60.
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Extrait de "La suralimentation (1ère partie) - Le compresseur.
AutoRetro n° 244 - juin 2001 - pages 106 et suivantes.
> Pourquoi existe-t-il 2 types de compresseurs, quels sont les avantages
>inconvénients de l'un ou l'autre ?
Il en existe plus de 2 :
- centrifuge (à inertie)
- à piston (volumétrique)
- à palettes ou à vannes (volumétrique)
- à pistons rotatifs ou à lobes (volumétrique)
- à spirales (volumétrique)
- à débit axial (volumétrique)
Il en existe plusieurs parce tous (ou presque) présentent des avantages
et des inconvénients.
On a vu ceux du Roots (pistons rotatifs ou lobes) et ceux du à spirales.
Pour les autres :
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- à piston.
Avantages :
compression parfaite au plus bas régime avec un rendement volumétrique
constant
Inconvénients :
nécessite un système de distribution
affolement du système de distribution à haut régime
laminage des gaz à trop haute vitesse
élévation de température néfaste à la densité du mélange carburé
nécessite un système élaboré de graissage
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- à palettes ou à vannes
Avantages:
compression du volume transféré
encombrement et poids réduit
Inconvénients :
usure rapide des palettes et échauffement des gaz pour les premiers
systèmes sans tambour tournant entre stator et rotor
nécessité d'un graissage parfait
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- centrifuge
Avantages :
rendement interessant à haut régime
Inconvénients:
mauvais rendement à bas et moyen régime
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- à débit axial.
Avantages :
peu de puissance ponctionnée pour son entrainement (env. 10 ch)
pas de contraintes latérales des paliers
pas de système de graissage particulier (hormis les roulements)
pas d'élévation de température des gaz
Inconvénients :
AutoRetro n'en cite aucun...
Et "dans les années 80, le 5,7 litres Chevrolet développant 320 ch en
version atmosphérique atteignait jusqu'à 525 ch en adoptant ce
système... "(page 109)
Voilà... voilà...
--
Amicalement.
Sébastien
(Master_blazer)
---------------
Flo.
;-)
merci beaucoup pour tout ça, je lirai ça plus tard tête reposée ;-)
@ +
Flo.
Flo.
sur
> >des mercedes et à spirale, utilisés par VW.
> >
> Tu as de la chance que mon OCR fonctionne... 8-)
oui ;-)
> Il existe une variante de ce système où les lobes font place il une vis
> sans fin, c'est le compresseur Elliot Lysholm dont le mouvement de
> translation imprimé au gaz augmente sensiblement son rendement.
il y a quoi comme voiture qui a ce système à vis sans fin ?
> Et "dans les années 80, le 5,7 litres Chevrolet développant 320 ch en
> version atmosphérique atteignait jusqu'à 525 ch en adoptant ce
> système... "
En moyenne, un compresseur roots fait "perdre" conbien de Cv ? disons qu'il
lui faut consommer combien de Cv pour marcher ?
Merci Seb
Flo.
Alexei Pavlov
> En moyenne, un compresseur roots fait "perdre" conbien de Cv ? disons qu'il
> lui faut consommer combien de Cv pour marcher ?
>
> Merci Seb
>
> Flo.
Ca doit faire dans les 10-20ch
Flo.
qu'il
> > lui faut consommer combien de Cv pour marcher ?
> >
>
ok, merci.
Flo.
Séb. (Master_blazer)
<aaemus$7ca$3...@wanadoo.fr>, a écrit :
>il y a quoi comme voiture qui a ce système à vis sans fin ?
>
La seule que je connaisse est la Mercedes SL 55 AMG :
- V8 de 5 439 cm3, 3 soupapes par cylindre.
- 476 ch à 6 100 tr/mn
- 700 Nm à 2 650 tr/mn et pas moins de 500 Nm dès 1 500 Nm
- 2 ressorts par soupape
- Suralimentation de 0,8 bars par compresseur volumétrique à vis sans
fin. Les rotors sont en aluminium revêtus d'une couche de " Téflon "
pour limiter les frottements. Régime maxi de 23 000 tr/mn. Il est
débrayable et géré par le boîtier électronique du moteur.
Mais il doit bien y en avoir d'autres...
>
>En moyenne, un compresseur roots fait "perdre" conbien de Cv ? disons qu'il
>lui faut consommer combien de Cv pour marcher ?
>
Tous les chiffres que j'ai vu se situent aux alentours de 25 ch... ce
qui semblerait en accord avec ce que dit AutoRetro puisque le meilleur
compresseur selon eux (celui à débit axial) présente comme avantage "peu
de puissance ponctionnée pour son entrainement (env. 10 ch)".
>Merci Seb
De rien Flo.
Flo.
>
> - V8 de 5 439 cm3, 3 soupapes par cylindre.
> - 476 ch à 6 100 tr/mn
> - 700 Nm à 2 650 tr/mn et pas moins de 500 Nm dès 1 500 Nm
> - 2 ressorts par soupape
> - Suralimentation de 0,8 bars par compresseur volumétrique à vis sans
> fin. Les rotors sont en aluminium revêtus d'une couche de " Téflon "
> pour limiter les frottements. Régime maxi de 23 000 tr/mn. Il est
> débrayable et géré par le boîtier électronique du moteur.
>
> Mais il doit bien y en avoir d'autres...
ah oui, impressionnant comme machine quand même !
mais 23.000rpm c'est le régime de la vis ?
> >En moyenne, un compresseur roots fait "perdre" conbien de Cv ? disons
qu'il
> >lui faut consommer combien de Cv pour marcher ?
> >
> Tous les chiffres que j'ai vu se situent aux alentours de 25 ch... ce
> qui semblerait en accord avec ce que dit AutoRetro puisque le meilleur
> compresseur selon eux (celui à débit axial) présente comme avantage "peu
> de puissance ponctionnée pour son entrainement (env. 10 ch)".
ok, merci.
Flo.
Séb. (Master_blazer)
<aal730$h3g$1...@wanadoo.fr>, a écrit :
>ah oui, impressionnant comme machine quand même !
>mais 23.000rpm c'est le régime de la vis ?
Voui... un compresseur tourne relativement lentement par rapport à un
turbo qui lui, tourne entre 150 et 200.000 t/mn...
Au fait, je suis tombé par hasard sur cette page
http://perso.wanadoo.fr/michel.hubin/physique/couche/chap_cm1.htm
(j'espère que ton OE ne va pas massacrer le lien) qui explique bien le
fonctionnement d'un compresseur roots avec schémas à l'appui.
Si tu veux y faire un tour.
Flo.
> >mais 23.000rpm c'est le régime de la vis ?
>
> Voui... un compresseur tourne relativement lentement par rapport à un
> turbo qui lui, tourne entre 150 et 200.000 t/mn...
oui c'est vrai.
> Au fait, je suis tombé par hasard sur cette page
> http://perso.wanadoo.fr/michel.hubin/physique/couche/chap_cm1.htm
> (j'espère que ton OE ne va pas massacrer le lien) qui explique bien le
> fonctionnement d'un compresseur roots avec schémas à l'appui.
> Si tu veux y faire un tour.
ok, merci beaucoup, je vais y aller.
Flo.