LA SURALIMENTATION

suralimentation des moteurs

turbo-compresseur Rateau (1932)
suralimentation Peugeot 505 Turbo
compétition - le turbo (François Castaing et Bernard Dudot, 1976)
Formule 1 - Les secrets du turbo (Honda, 1989)

maintenance des turbocompresseurs

le NOs (Nirtrous Oxyde)

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La suralimentation des moteurs

- Bibliothèque technique de base
Voici une sélection de livres ou de documents de ma bibliothèque, à lire absolument, avec, en rouge, ceux qu'il me reste à me procurer...
Compressor Handbook - Paul C Hanlon 2001
Maximum Boost - Designing Testing and Installing Turbocharger Systems - Corky Bell 1997
Supercharging Turbocharging And Nitrous Oxide Perfomance Handbook - Earl Davis and Diane Perkins-Davis
Turbochargers, Hugh MacInnes 1976


- Suralimentation :

Le couple moteur dépend :
de la cylindrée,
du régime de rotation du moteur,
du rapport volumétrique,
du remplissage du moteur.

On peut augmenter le remplissage en augmentant la pression d'admission : c'est la suralimentation.
On utlise :
le compresseur volumétrique (Roots, Volumex...),
le compresseur centrifuge,
le compresseur centrifuge entraîné par une turbine (turbo compresseur).

La puissance développée par une machine endothermique dépend essentiellement de la quantité de chaleur qu’elle est en mesure d'émettre et de transformer en travail dans l’unité de temps : dans le cas spécifque d’un moteur volumétrique, la puissance, pour un même combustible, est proportionnelle à la quantisé d’air qu’il parvient à brûler à chaque cycle, en fait, à sa cylindrée multipliée par la densité de l’air. Ces remarques ne sont toutefois valables qu’en théorie : si l’on examine en détail le rendement d’un moteur volumétrique alternatif, on remarque que la pression moyenne effective est fonction de toute une série de rendements et plus exactement :

p.m.e = k . Rr ηb . ηl . ηm . Ιv
où k = constante dépendant du type de combustible ; Rr = richesse relative ; ηb = rendement de la combustion (qui dépend de la propagation du front de flamme et de la forme de la chambre de combustion ; ηl = rendement du cycle limite (qui dépetsd de Rr et du rapport de compression) ; ηm = rendement mécanique (qui dépend de tous les frottements internes de la machine) ; Ιv = rendement volumétrique, c’est-à-dire le rapport entre la quantité de mélange combustible qui pourrait être aspiré et la quantité qui est introduite effectivement clans le cylindre.

De tous ces paramètres, celui qui varie le plus dans les diverses conditions de fonctionnement du moteur est le rendement volumétrique Ιv. Dans un moteur aspiré, Ιv est toujours pratiquement inférieur à 1 et ce pour divers motifs :
- Les pertes de charge qui se produisent dans les conduits d’admission font qu’il existe une différence de pression entre les milieux externe, et interne au cylindre, à la fin de l’aspiration ;
- I ‘air aspiré a un volume spécifique qui est en général différent de celui correspondant aux données de référence (1 atm., 15°, 60 % d'humidité).
- la fraction résiduelle de gaz brûlés, qui reste dans espace de la chambre d’explosion, une fois terminée la phase d’échappement, venant à se trouver à une pression supérieure à la pression atmosphérique, se répand pendant la phase d’aspiration en occupant une partie du volume qui pourrait être occupé par la charge nouvelle,
En ce qui concerne la densité de l’air aspiré, la nécessité de pallier à cet inconvénient s’est présentée tout d’abord pour les moteurs destinés aux avions à cause de la raréfaction de l’atmosphère qui, à haute altitude, provoque des diminutions importantes de puissance.
La première application, reconnue comme efficace, d’un dispositif pour l’alimentation forcée d’un moteur alternatif, concerne précisément les avions, et elle est due à l’Italien Anastasi qui l’expérimenta et la fit breveter pendant la Première Guerre mondiale. Le but de cette première application était uniquement de rendre indépendant le fonctionnement d'un moteur par rapport aux variations de densité de l’air sans toutefois réaliser une augmentation de puissance. En poursuivant dans ce sens, il est possible de comprimer l’air au-delà de la pression atmosphérique et d’envoyer dans le moteur un mélange air-combustible dont la densité est supérieure à celle des données de référence, Dans ce cas, la quantité en poids de l’air aspiré est supérieure à la quantité théorique la valeur de Ιv devient supérieure à 1, et on dit alors que le moteur est suralimenté,
L’idée d’alimenter un moteur avec de l’air comprimé (étudiée par Bollée, Renault et Berliet avant 1910) n’a été appliquée que relativement tard dans le domaine automobile : ce mode d’alimentation fut pratiquement expérimenté sur la célèbre Fiat 805 de Grand Prix de 1923 ; au début, il avait surtout pour but d’éliminer les pertes de charge se produisant dans les longs et sinueux conduits d’aspiration, et d’obtenir des rapports de compression réels beaucoup plus élevés que ne le permettait le dessin peu rationnel des orifices des culasses. Par la suite les meilleures conditions de fiabilité des propulseurs et les perfectionnements des techniques de suralimentation ont permis d’augmenter graduellement la pression d’alimentation, jusqu’à atteindre des valeurs de 3 à 4 atmosphères, et même au-delà.
Pour examiner les effets de la suralimentation du point de vue thermodynamique, il faut prendre en considération les deux aspects principaux de ce phénomène l’augmentation de puissance développée par le moteur en fonction du taux de suralimentation et le rendement du cycle du moteur suralimenté.
Tous les points exposés précédemment ont prouvé qu’à une augmentation de Ιv (c’est-à-dire une augmentation de poids de l’air aspiré) correspond une augmentation égale de la p.m.e. ; il est important de préciser que cette augmentation est provoquée par le seul fait d’utiliser une plus grande quantité de carburant, indépendamment de la valeur du rapport de compression. En effet, lorsqu’on veut obtenir des rendements maximaux, le rapport de compression dépend uniquement du type de carburant employé et de ses caractéristiques antidétonantes c’est pourquoi, lors de l’établissement du projet d’un moteur suralimenté, le rapport volumétrique de compression doit être calculé de façon à ce que la pression maximale, à la fin de chaque phase de compression, ne soit jamais supérieure à celle que peut supporter, dans les mêmes conditions, le carburant employé. C’est ainsi que le moteur Porsche Turbo, qui a une pression maximale de suralimentation de 0,8 kg/cm2, a un rapport de compression volumétrique de 6,5 : 1, rapport très bas de façon que la pression maximale à la fin de la phase de compression soit, en tout état de cause, inférieure à celle que peut supporter le carburant vendu dans le commerce. Lorsque dans les compétitions on était libre de choisir la qualité du carburant que l’on voulait utiliser, il était avantageux de se servir du compresseur pour pouvoir atteindre les compressions très élevées permises par les mélanges spéciaux employés.
Le moteur BRM à seize cylindres de 1,5 I de 1952, qui représentait une réalisation d’avant-garde dans ce domaine, avait un rapport de compression volumétrique de 7,5 : 1, avec une pression maximale de suralimentation égale à 4,7 atm, et parvenait à développer 480 ch.
Un autre aspect, cette fois négatif, de la suralimentation, est constitué par la diminution du rendement qui se transforme dans la pratique en une augmentation de la consommation spécifique. Si le rendement du cycle se maintenait constant, la puissance développée serait proportionnelle à la quantité de carburant, qui peut être brûlée par le moteur en réalité le rendement diminue avec l’augmentation du taux de suralimentation et nous allons es examiner les causes.
Dans un moteur volumétrique, les phases de compression et d’expansion sont identiques, c’est-à-dire qu’il se produit durant ces phases des variations de volume identiques (égales à la cylindrée) ; dans un moteur suralimenté une partie de la compression est effectuée par l’installation de suralimentation (dans la pratique une compression s’effectue en deux temps, l’un à l’extérieur de la machine, l’autre à l'intérieur), cependant que l’expansion reste uniquement celle qui est possible à l’intérieur du cylindre. En définitive, les gaz brûlés subissent, dans ce cas, une expansion incomplète à l’intérieur du cylindre moteur et sont expulsés alors qu’ils possèdent encore une importante énergie résiduelle (thermique et de pression).
L’examen de ces faits prouve que les prestations d’un moteur suralimenté ne peuvent pas être comparées à celles d’un moteur aspiré, si elles sont évaluées uniquement en fonction de la charge aspirée. Lorsque les règlements sportifs ont cherché à établir une comparaison entre ces deux types différents de propulseurs, on a toujours établi un handicap entre les diverses cylindrées sur la base de considérations empiriques, en tenant compte des puissances hypothétiques que l’on aurait pu obtenir avec les deux types de propulseurs.
C’est pourquoi il en résulte des valeurs très différentes du rapport cylindrée-moteur aspiré - cylindrée-moteur suralimenté, et plus exactement 1,5 pour les voitures de Grand Prix de la période 1938-1948, 3 pour la formule 1 de 1947 à 1953 (et pendant la même période, un rapport 4 pour la formule 2), 3,33 pour la formule 1 de 1954 à 1960 et, à partir de 1966, le rapport 2 pour la formule 1 et 1,4 pour les autres catégories.
Indépendamment d’une réglementation plus ou moins favorable, le succès ou l’insuccès de la suralimentation a été également le résultat des caractéristiques fonctionnelles du compresseur.


Les premières installations d’alimentation forcée des moteurs automobiles étaient constituées par des compresseurs des types Roots, Shorrock ou centrifuges à commande mécanique, qui étaient généralement placés en aval du carburateur ; étant donné les difficultés rencontrées pour obtenir une carburation régulière en fonction des variations de la densité de l’air, ce système, surtout dans le cas de compression à plusieurs étages, augmentait considérablement la complexité du moteur en diminuant le rendement mécanique à cause de la puissance absorbée par le compresseur. Dans ces conditions, le fait d’imposer l’utilisation de carburants de qualité courante, en empêchant d’obtenir de hautes pressions d’alimentation, marqua l’échec de la suralimentation dans les compétitions.
Deux causes différentes ont provoqué, au cours des années soixante-dix, un réveil d’intérêt concernant la suralimentation dans les compétitions de la part des firmes européennes (aux Etats-Unis, les voitures destinées à Indianapolis l’avaient adoptée sans interruption de 1924 à 1929, puis de 1947 à nos jours):
un coefficient favorable (pas particulièrement pour la formule 1 qui oppose les 1 500 cm3 suralimentés aux 3000 cm3 aspirés, mais pour les autres groupes où le coefficient 1,4 oppose à un moteur 3 000 cm3 aspiré, un moteur suralimenté de 2 140 cm3) et surtout la mise au point de systèmes très efficaces de suralimentation avec turbocompresseur à gaz d’échappement. Ce dispositif n’est pas nouveau étant donné qu’il a trouvé ses premières applications dans le domaine aéronautique au cours des années vingt (compresseur Sherbondy, Moss et Rateau) l’efficacité toutefois de ces solutions, qui était liées au rendement mécanique et thermodynamique du groupe turbocompresseur, ne concernait que des masses importantes de gaz et provoquait de notables surpressions à l’échappement, qui diminuaient le rendement du moteur. Les installations actuelles de suralimentation, s’avèrent compétitives justement à cause de leur excellent rendement et de leur relative simplicité.
Le fonctionnement du turbocompresseur est le suivant : les gaz d’échappement expulsés du cylindre sont convoyés à travers un collecteur jusqu’à la turbine cette dernière, en utilisant la température et la pression résiduelle des gaz d’échappement, récupère une partie de l’énergie qui serait perdue par suite de l’expansion incomplète et la met à profit pour actionner le compresseur de type centrifuge fixé sur le même arbre,
Une soupape de sécurisé dont le tarage fixe la pression maximale de suralimentation est placée sur le conduit d’aspiration ; toutefois, pour éviter une perte inutile de travail en comprimant davantage d’air qu’il n’en est effectivement aspiré, il existe sur le conduit d’échappement une soupape by-pass qui, lorsque la pression à l’aspiration dépasse une certaine limite, renvoie à l’extérieur une partie des gaz d’échappement en abaissant ainsi la vitesse de la turbine et du compresseur.
Alors que dans les compresseurs actionnés mécaniquement le débit et la pression sont liés directement au régime de rotation, et que les meilleures prestations sont obtenues à un régime constant, dans le cas du turbocompresseur la pression est fonction du volume des gaz d’échappement de sorte que, en calculant exactement les données du groupe compresseur, il est possible d’obtenir la pression nécessaire même à bas régime. Il est également possible et utile de mettre à profit l’inertie du groupe, qui est importante étant donné que la vitesse de rotation oscille entre 30 000 et 100 000 tr/mn. A cet effet, une soupape est placée en aval du compresseur qui, en s’ouvrant lorsqu’on soulève le pied de l’accélérateur, laisse échapper l’air comprimé en évitant que la formation d’une contrepression dans le collecteur ne ralentisse le turbocompresseur. De cette façon, au moment de l'accélération suivante, la vitesse résiduelle est suffisante à rétablir assez rapidement une pression élevée,
Sur la Porsche 911 Turbo, un dispositif légèrement plus complexe pourvoit en outre au recyclage de l’air comprimé (qui est renvoyé en amont du compresseur), créant ainsi un circuit fermé,
Ce moyen a été adopté en tenant compte que le régulateur de l’installation d’injection est placé en amont du compresseur et qu’il effectue le dosage en fonction de l’air aspiré. Lorsque l’accélérateur n’est pas actionné et que le papillon eut fermé, le turbocompresseur continue à recycler l’air ; celui-ci n’étant pas aspiré de l’extérieur, on interrompt ainsi l’arrivée du carburant.
Dans les versions plus poussées (par exemple la Porsche 908/4 Turbo et l’Alpine A 442 Turbo), afin d’améliorer l’efficacité de la suralimentation, il existe un échangeur de chaleur (réfrigérateur) placé avant le collecteur d’aspiration : le fait de refroidir l’air comprimé en augmente la densité et diminue le travail nécessaire pour obtenir la pression requise. Ce dispositif est valable uniquement pour des pressions élevées, toutes les fois que les avantages dérivant de l’augmentation de rendement du compresseur priment sur les désavantages dus aux pertes de charge provoquées par le réfrigérateur.
Dans le cas où la carburation de l’air se produirait avant son arrivée au compresseur, il n’est pas possible de faire suivre la réfrigération étant donné qu’il se produirait des condensations et des accumulations de combustible ; c’est pourquoi on a eu recourt, dans le passé, à des injections de petites quantités d’eau dans le bus d’abaisser la température et d’obtenir un certain effet antidétonant,
Du point de vue mécanique, la suralimentation provoque une augmentation des contraintes de toutes les parties composant le propulseur ; il se produit plus particulièrement une surchauffe de la culasse, du fond du piston, des soupapes d’échappement et, partant, de l’huile de lubrification. Par contre, le système bielle-manivelle n’est pas soumis à un effort supérieur du fait de la pression très élevée atteinte pendant la combustion, d’autant plus que, dans les petits moteurs rapides, les contraintes maximales sont dues à l’inertie du couple bielle-piston ; par la suralimentation, on augmente l’effort de la bielle en phase de compression, mais on constate une légère diminution de l’effort de traction étant donné que la pression existant à l’intérieur du cylindre est toujours supérieure à celle existant dans la partie inférieure du piston (dans la pratique on se rapproche du type de contrainte des moteurs à deux temps).
Pour ces motifs, la suralimentation a été adoptée avec succès sur presque toutes les voitures sportives ou de hautes performances des années trente ; tous ces types de moteurs pouvaient être équipés, pendant de brèves périodes, d’un compresseur permettant d’obtenir une puissance supérieure sans que cela ne porte préjudice à leur bon fonctionnement et à leur longévité.
La suralimentation a été abandonnée dans tes fabrications de série surtout à cause de la consommation élevée et des difficultés que l’application du compresseur représentait pour l’ensemble du groupe propulseur. Un certain nombre d’essais sporadiques ont été effectués dans le but d’obtenir des moteurs de série, destinés à des applications particulières, une puissance élevée. Dans ces cas, la simplicité du groupe autonome turbocompresseur et sa légèreté en ont rendu avantageuse l’utilisation par rapport aux opérations complexes et coûteuses d’une élaboration du propulseur.
En résumé, la suralimentation s’avère avantageuse lorsque, à parité de dimensions et de poids du propulseur, on veut obtenir une puissance élevée ; le cas typique de cette conception est constitué par les moteurs d’avion dans lesquels l’encombrement réduit et la légèreté, de même que la puissance élevée, constituent des caractéristiques fondamentales ; la suralimentation est également employée couramment sur les moteurs utilisés pour la traction ferroviaire et sur ceux des véhicules modernes de transport routier,
Sur les voitures de production courante, l’application d’un compresseur de suralimentation permet d’obtenir une puissance et surtout des valeurs de couple très élevées par la seule modification du rapport de compression volumétrique ; cette opération est avantageuse pour pallier une consommation élevée ainsi qu’une usure rapide du moteur et de la transmission.
Les plus récentes enquêtes faites dans ce domaine par BMW et par Porsche, même dans la production de série, poursuivent également un autre but : celui d’obtenir d’excellentes prestations d’un moteur de type conventionnel et de respecter en même temps les toutes récentes dispositions contre la pollution due aux gaz d’échappement. Grâce au système à turbocompresseur, en effet, il est possible de maintenir le même niveau de puissance d’un moteur très poussé sans émission de gaz d’échappement accusant des pourcentages élevés d’hydrocarbures non brûlés.
Cela est dû au fait qu’il est possible de faire fonctionner correctement un moteur même avec une carburation relativement pauvre ; de plus, la température élevée des gaz d’échappement et le brassage qu’ils subissent dans la turbine facilitent l’oxydation totale des hydrocarbures résiduels.

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Compresseur

Adaptation de la pompe à engrenage de Pappenheim dès 1852 (Jones, pompe à 2 rotors à 2 dents par engrenages).

Appareil qui a pour rôle d'élever la pression d'un gaz. L'application la plus intéressante du compresseur dans le domaine des moteurs est celle qui permet de réaliser la suralimentation, grâce à laquelle on obtient une puissance spécifique plus élevée. Le compresseur, disposé généralement en aval du carburateur, comprime Le mélange air-carburant à l'intérieur du cylindre avec une pression supérieure la pression atmosphérique. Cela signifie que le moteur est alimenté avec une quantité de fluide actif supérieure à celle que le moteur aspirerait naturellement sous l'action de la dépression créée par les pistons.
La suralimentation se trouve pratiquement limitée par le danger de détonation et par les contraintes mécaniques et thermiques imposées aux organes principaux du moteur. En ce qui concerne la détonation, on a pallié cet inconvénient, dans le passé, en adoptant comme carburants, des mélanges de méthanol et d'essences additionnés de produits antidétonants. C'est Louis Renault qui jeta les bases théoriques de la suralimentation dans son brevet pris en 1902 et relatif à des dispositions ayant pour but d'augmenter La pression d'admission des gaz dans les cylindres...
Les premiers essais de suralimentation au moyen d'un cylindre de précompression, effectués vers 1918, sont dus Marius Berliet. Le développement de cette technique se poursuivit, pendant la Première Guerre mondiale, dans le domaine des moteurs d'avions. En automobile, le compresseur fit son apparition sur les Fiat de Grand Prix en 1923 (formule 1500). Bugatti, d'abord opposé à cette solution, adopta le compresseur Roots en 1926 et Emile Petit, sur les Salmson, monta un compresseur Cozette. La meilleure voiture de Grand Prix des années vingt, la Delage 1500 de l'ingénieur Lory développait 170 ch avec un compresseur Roots. Le 8-cylindres Salmson, en 1927, délivrait 170 ch au banc à plus de 7 000 tr/mn, avec deux compresseurs Cozette n° 9 pour une cylindrée nominale de 1 100 cm3 seulement.

Dans les années trente, les plus célèbres voitures de compétition étaient dotées d'un compresseur : parmi celles-ci, citons la Bugatti 51 de 1931 (2,3 l, 160 ch), l'Alfa Romeo P 3 de 1932 (2,6 l, 200 ch), la Maserati 3000 8 CM de 1933 (200 ch) l'Alfa Romeo 158 de 1938 (1,5 l, 195 ch), la Mercedes W 125 (plus de 600 ch à 5 800 tr/mn).
Après la guerre, la plupart des voitures de compétition adoptaient encore le compresseur, favorisé par la formule qui opposait les moteurs de 1 500 cm3 avec compresseur aux moteurs aspirés de 4 500 cm3.
(en image, compresseur Alfa Romeo 159 1951)
En 1954, la nouvelle formule (2 506 cm3 pour un moteur à aspiration contre 750 cm3 pour un moteur à compresseur), désavantageant les moteurs suralimentés, en provoqua la disparition. Dans les années soixante, le compresseur connut une nouvelle faveur sous forme de turbocompresseur pour les voitures de compétition de formule CanAm, Indianapolis, ainsi que pour certaines voitures de série, sur lesquelles il était possible d'éviter la détonation grâce à un calage convenable de l'injection.
Les compresseurs pour la suralimentation des moteurs automobiles peuvent être volumétriques ou centrifuges. Parmi les premiers modèles, on trouve le compresseur volumétrique type Roots. Le modèle le plus simple est composé de deux rotors deux lobes, dont la section est semblable à celle d'un 8. Ils sont reliés par deux engrenages tournant à la même vitesse, en sens opposé.
La plus grande vitesse périphérique des rotors avoisine 60 m/s, tandis que la pression adiabatique est d'environ 1,7 kg/cm2. Pour obtenir des pressions supérieures, deux compresseurs en série furent utilisés, ce qui permit d'atteindre des pressions d'alimentation voisines de trois atmosphères.
Les compresseurs à lobes possèdent un bon rendement mécanique - n'exigeant pas de lubrification particulière -, un bon rendement volumétrique et assurent un débit suffisant indépendant de la pression. Les compresseurs Roots sont habituellement mus par des transmissions à engrenages ou, plus rarement, à courroie : ils soustraient donc au moteur la puissance nécessaire leur fonctionnement.
Parallèlement à ce type, en faveur depuis les années vingt, les compresseurs Cozette ou Zoller furent employés respectivement en France et en Allemagne entre les deux guerres. Tous deux, d'un principe identique, comprennent un rotor excentré qui porte des palettes mobiles emprisonnant le mélange gazeux entre ce rotor et le carter et le refoulent vers les cylindres. Le Cozette comporte un manchon intérieur dont la rotation empêche le frottement direct des palettes sur le carter.
Les compresseurs centrifuges entraînés par courroie ou engrenages tournent à 4 ou 5 fois la vitesse du moteur et le mélange gazeux est refoulé par la force centrifuge. Le débit de ces appareils est proportionnel au carré de la vitesse de rotation.
Dans les moteurs modernes, on adopte, à la place des compresseurs Roots, des turbocompresseurs du type centrifuge, lesquels peuvent donner une suralimentation par récupération de la chaleur normalement dissipée dans l'atmosphère par les gaz d'échappement : le travail de compression est donc obtenu presque gratuitement. Ils sont essentiellement constitués d'une turbine axiale ou centripète et d'un compresseur centrifuge monté sur le même arbre,
Les gaz présents dans le collecteur d'échappement ont une légère pression résiduelle et une température élevée. Au cours de leur expansion dans la turbine, ils cèdent de l'énergie et font tourner les pales. Le compresseur transforme à son tour cette énergie cinétique en élevant la pression de l'air envoyé dans le collecteur d'admission.
Le régime de rotation varie selon les conditions de fonctionnement du moteur, atteignant jusqu'à 90 000 tr/mn. De telles vitesses, ainsi que les températures de fonctionnement atteintes, imposent un soin particulier dans la fabrication des coussinets et dans leur lubrification.
Les pressions d'injection sont en général maintenues entre 1 et 1,5 atmosphères, tandis que pour des valeurs supérieures, il faut refroidir l'air comprimé en interposant un échangeur de chaleur.
Un autre système, fournissant un meilleur rendement mais plus difficile à appliquer dans le domaine automobile, est le turbocompresseur dit "à impulsions". Dans ce modèle, une ou plusieurs turbines sont placées au voisinage immédiat des conduits d'échappement, de manière à recevoir directement les ondes de pression des gaz non encore amorties par les pertes de charge des collecteurs. Le rendement est également amélioré par la température plus élevée. En utilisant des carburants spéciaux, on obtient, avec le turbocompresseur, des puissances spécifiques voisines de 350 ch/I. Le moteur Offenhauser d'Indianapolis, avec suralimentation à 2,88 atmosphères. donne environ 900 ch,
En ce qui concerne les voitures de tourisme, le turbocompresseur permet d'obtenir facilement des puissances élevées avec des consommations spécifiques réduites.
En 1973, alors que BMW et Porsche présentèrent quelques voitures de tourisme légèrement suralimentées dont les puissances spécifiques étaient voisines de 85 ch/l, Ford, de son côté, présenta une version avec turbocompresseur su moteur V6 de 3 000 cm3 portant la puissance à plus de 200 ch. En 1975, Alpine Renault a mis au point un V 6 2 I équipé d'un turbocompresseur qui développe 490 ch.
Le compresseur trouve également d'autres applications dans le domaine automobile : il en ainsi du compresseur à air pour la servocommande des freins sur les véhicules industriels et du compresseur du groupe frigorifique des installations de conditionnement. Tous deux sont, en général, volumétriques, de type alternatif à pistons.

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Le Comprex permet une suralimentation mécanique par ondes de pression (écoulement pulsatoire dans la tubulure d'échappement), pour un taux de suralimentation 1.5 à 3.
Le compresseur Cozette est muni de palettes excentriques dans une chemise mobile (Munie d'ouvertures ou lumières) tournant à même vitesse que le rotor excentré.

Compresseur volumétrique Eaton pour la Jaguar XJR

La grande nouveauté bien sûr, c'est la création d'une version sportive suralimentée. Elle n'utilise pas le désormais classique turbocompresseur mais un compresseur volumétrique.
En mars 1993, on remarquait la présence d'un compresseur Eaton M90 sur la nouvelle Aston Martin DB7 qui utilise un moteur Jaguar 6 cylindres 3,2 litres.
Sur le haut de gamme des nouvelles Jaguar, c'est le 4 litres qui a été suralimenté, portant sa puissance à 320 ch CEE à 5 000 tr/mn, pour un couple impressionnant de 512 Nm à 3 050 tr/mn.
Le compresseur comporte deux rotors trilobés, à lobes hélicoïdaux (augmentation du rendement).
Le rapport volumétrique a été ramené à 8,5 : 1.
Entre le compresseur et le moteur se trouve un échangeur air/eau.
Les compresseurs Roots sont bi-rotor ou tri-lobes (débit moins pulsatoire).

Type de pompe volumétrique utilisant un schéma très répandu de machine à lobes tournants à deux rotors : elle a été adoptée dans le domaine automobile comme compresseur d’alimentation.
Le compresseur Roots (appelé également compresseur à lobes, pour le différencier de celui à palettes, type Shorrock) consiste en deux rotors aux profils conjugués à deux ou plusieurs lobes, droits ou hélicoïdaux, qui se meuvent à l’intérieur d’un carter, synchronisés au moyen d’un couple d’engrenages. Le mouvement est transmis à partir de l’arbre moteur par engrenages, courroies trapézoïdales multiples ou par courroies crantées.
Ce type de machine effectue le pompage à un volume constant, de sorte que la compression du fluide se fait par cumul à l’intérieur du collecteur d’admission.
Les caractéristiques du compresseur Roots permettent de le monter soit en amont, soit en aval du carburateur. Comme toutes les machines de type volumétrique, il offre un bon rendement même à des vitesses de rotation réduites ; toutefois, son débit étant proportionnel au régime de rotation, le rapport de suralimentation variera de façon importante avec la vitesse du moteur. Dans le cas de compresseurs a rotors à deux seuls lobes, on constate une certaine baisse de rendement à bas régime : on limite l’effet de cet inconvénient en plaçant l’ouverture d’aspiration en position oblique par rapport aux axes de rotation des lobes. Les dispositifs de suralimentation à compresseur Roots - assez répandus dans le passé, non seulement sur les moteurs de compétition, mais également sur les voitures de série de type sportif (par exemple les célèbres Mercedes SSK et les Alfa Romeo 1750) ont été abandonnés par la suite et remplacés par le turbocompresseur à gaz d’échappement, beaucoup plus simple et beaucoup plus efficace.


Le compresseur G de Volkswagen utilise deux spirales mobiles qui viennent s'emboîter dans celles des demi-carters dans lesquelles elles décrivent un mouvement orbital dans le sens vertical et horizontal (rendement de 65%).

Le Volumex (Fiat et Lancia) a pu être associé à un turbo-compresseur pour un fort couple à bas régime et une puissance maximum aux régimes élevés.

ZF a proposé un compresseur centrifuge à entraînement à 2 étages (Turmat, variateur 0.8 à 2 + Train épicycloïdal x15).
Le turbo-compresseur


En 1904, le suisse Alfred Buchi propose une suralimentation par compresseur centrifuge à flux axial récupérant l'énergie perdue des gaz d'échappement.
en 1916, l'ingénieur Auguste Rateau met au point un moteur Renault turbo-compressé de 300 ch pour l'avion Bréguet 14.
Le turbocompresseur est appelé "gonfleur de moteur".

Le champ du turbocompresseur

Le champ ou rendement d'un compresseur se traduit en dessin par des zones en forme d'onde.
Sur l'axe vertical, à gauche, la surpression fournie par le turbo : le chiffre 1 correspond à la pression atmosphérique soit zéro gramme de surpression et 3,4 à 2,4 kg de surpression.
Sur l'axe horizontal, en bas, le débit d'air introduit dans le moteur mesuré en livres par minute.
La ligne qui part du bas du dessin à gauche délimite la zone de rendement du compresseur.
A gauche de cette ligne, dans la partie blanche, le compresseur n'agit pas ; à droite les différentes zones colorées de jaune clair à rouge foncé vont du meilleur rendement (71 %) au plus mauvais (55 %).Les différentes lignes tracées en face des régimes de rotation du compresseur correspondent, malgré leur forme descendante, à un régime constant, de 69 000 à 103 000 tours sur ce schéma.
Les deux traits rouges, en forme d'équerre, barrant ce dessin sont la représentation graphique de deux choix de surpression.
Recherchant un débit de 35 livres par minute dans le moteur, on a choisi, en bas une surpression de 0,8 kg.
Le choix est mauvais : on atteint le débit voulu alors que le compresseur entre dans une zone de rendement de 67 % avec la fourniture d'un air échauffé, donc léger : pour une même quantité on introduit donc moins d'oxygène.
L'ingénieur va donc choisir une surpression de 1,4 qui lui permet d'obtenir le débit d'air désiré dans le secteur de meilleur rendement du compresseur, alors estimé à 69 %.

Le turbo-compresseur à géométrie variable

Suppression de la soupape de décharge (waste-gate)

Turbines à débit variable:
A haut régime, le diffuseur ouvre ses ailettes mobiles et augmente le débit d'air.
Réduction de la quantité d'air à bas régime, donc diminution du temps de réponse (vitesse des gaz augmentée, diminution du temps de réponse).
Ouverture des ailettes progressive éliminant les risques de surpression (supression de la soupape de décharge).

Ailettes orientables (Variable Nozzle Turbine) sur la périphérie du carter, en entrée de turbine, dirigeant plus ou moins de gaz d'échappement sur la turbine réceptrice.
Amélioration du rendement aux faibles charges et en reprise:
Au ralenti, un turbo ordinaire tourne à 17.500 tr/mn, le VNT à 31.500.
Pression produite à 1.500 tr/mn moteur équivalente à celle d'un turbo classique à 2.500 tr/mn moteur.

Volet obturant l'entrée à la turbine (VAT, mieux adapté aux hautes températures que le VNT).



Evolutions

Bi-rotor : deuxième turbo commandé électroniquement n'intervenant qu'aux fortes charges et aux hauts régimes.
Overboost permettant de bloquer la pression élevée d'un turbo pendant un cours laps de temps.

Echangeur


La compression des gaz entraîne une augmentation de la température de ceux-ci (ridque d'auto-allumage au-delà de 400°C).
Un échangeur thermique (air-air, air-eau) permet de réduire ce risque.
Une injection d'eau dans le collecteur d'admission permet de réduire aussi cette température.:

Turbo-compresseur Rateau
(Georges Ramat, Manuel du Breveté Mécanicien
Notions théoriques sur le moteur, 1932)

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Ainsi que nous venons de le voir, le couple et la puissance du moteur décroissent rapidement lorsque la densité de l'air baisse, ce qui a lieu lorsque l'altitude augmente.
C'est d'ailleurs cet abaissement rapide du couple qui occasionne la réduction des vitesses en palier et en montée, et qui limite le plafond.
Il suffit donc, pour conserver au moteur sa puissance, de maintenir le poids de l'air admis sensiblement constant, quelle que soit l'altitude ; c'est le but de la suralimentation.
Aux hautes altitudes, l'air nécessaire à l'alimentation du moteur doit être pris dans l'atmosphère, à une pression très inférieure à celle existant au sol. Il est donc nécessaire, pour obtenir la pression du sol, de comprimer l'air ambiant.


1. Echappement de la turbine. - 2. Entrée d'air frais. - 3. Butée. - 4 Roue du compresseur.
5. Tubulure de refoulement d'air. - 6. Radiateur - 7. Thermomètre. - 8. Tubulure d'échappement.
9. Carburateur. - 10 - Turbine admission. - 11. Soupape admission. - 12. Soupape échappement.
13. Tubulure gaz brûlés. - 14. Papillon. - 15. Echappement libre. - 16 Admission turbine.
17. Roue de turbine. - 18. Tachymètre. - 19. Piston. - 20. Cylindre.

Comment ?
A l'aide d'un ventilateur compresseur.
On a pensé, tout d'abord, à actionner ce ventilateur centrifuge par le moteur lui-même, mais ce dispositif, nécessairement lourd et encombrant, ne tut pas essayé en France.

Le dispositif imaginé par M. Rateau consiste à atteler le ventilateur, non pas au moteur, mais à une turbine actionnée par les gaz d'échappement. Ce système a plusieurs avantages. Il est relativement léger et peu encombrant, car le ventilateur est animé de grandes vitesses. Il permet de réaliser l'indépendance complète du moteur et du turbo-compresseur par une vanne d'échappement à l'air libre, qui permet soit de faire travailler les gaz sur le turbo, soit de les évacuer directement dans l'atmosphère.
La réalisation et la mise au point du turbo-compresseur présentent des difficultés sérieuses.
Pour fixer les idées, il est nécessaire de savoir qu'à 5.400 mètres, il est nécessaire de doubler la pression de l'air ambiant. Pour effectuer ce travail, le ventilateur doit tourner à 30.000 tours-minute, ce qui donne une vitesse tangentielle de 3941 mètres-seconde à l'extrémité des aubes du ventilateur, qui a 24 centimètres de diamètre.
A cette allure, l'action des forces centrifuges est formidable. En effet, un gramme de matière à I extrémité des aubes donne lieu à une traction de 123 kilogrammes.
En outre, les gaz arrivent dans la turbine à une température voisine de 700°, température du rouge à laquelle les métaux voient leur résistance diminuer considérablement. De plus, la roue du ventilateur peut être soumise à des températures très basses (55° aux grandes altitudes) qui rendent les métaux ordinaires extrêmement fragiles.
L'arbre sera donc chauffé au rouge à une extrémité, et à l'autre refroidi, d'où nécessité de le construire avec des précautions toutes spéciales et d'utiliser des aciers spéciaux.
De ce qui précède, on conclut :
1° Qu'à de semblables vitesses, les pièces en mouvement doivent être parfaitement équilibrées ;
2° Que les matériaux employés doivent être judicieusement choisis de façon à supporter de semblables efforts ?
A cet effet, la partie mobile du turbo-compresseur, destinée à suralimenter des moteurs de 300 CV, ne pèse que 3 kilogrammes. La roue de la turbine, de 16 centimètres de diamètre, est faite en acier au tungstène. Cette turbine développe, actionnée par les gaz d'échappement d'un moteur de 300 CV, environ 50 CV.
La roue du ventilateur, de 24 centimètres de diamètre, taillé dans la masse, est faite en acier au nickel, de même que l'arbre ; elle porte 9 ailettes radiales.
La distante entre les paliers extrêmes de l'arbre est de 33 centimètres.
L'enveloppe du ventilateur est en aluminium, celle de la turbine en tôle d'acier. La machine complète ne pèse que 23 kilogrammes.
Un radiateur est intercalé entre le ventilateur et le carburateur. En effet, l'air sort du compresseur autour de 65°C (cet élévement de la température provient de la compression), et il est nécessaire de le refroidir pour ne pas faire perdre de puissance au moteur.
L'appareil complet pèse, avec tous les accessoires nécessaires à sa marche, environ 80 kilogrammes.

Conclusion : - L'emploi du turbo-compresseur Rateau permet de réaliser des vitesses plus élevées (à des altitudes pouvant atteindre couramment 5.000 à 8.000 mètres) qu'au sol.
Mais, pour aller plus loin, il faut faire de nouveaux progrès :
Réaliser une construction encore plus légère et plus fine ;
Réaliser un système d'hélices à pas variable qui donne toute sécurité ;
Réaliser une chambre étanche pour les passagers et l'équipage.
Améliorer le moteur au point de vue endurance et régularité de marche.

Exemple ; Un avion Bréguet, muni d'un moteur 300 CV sans turbo, a au sol une vitesse propre de 180 kilomètres à l'heure ; près du plafond, cette vitesse tombe à 145 kilomètres.
En y appliquant le turbo, on tient, à l'ancien plafond de 6.000 mètres, une vitesse fréquemment mesurée de 220 kilomètres à l'heure.

Compétition - Le turbo
(François Castaing et Bernard Dudot, l'Auto-Journal, 1.9.1976)

Le turbocompresseur est-il la solution à tous les problèmes des motoristes ou bien un simple gadget dont la mode passera aussi vite qu'elle est venue ? La vérité se trouve certainement à mi-chemin entre ces deux extrêmes. Mais l'intérêt rencontré par cette technique et, surtout, la décision prise par Renault de l'adopter pour s'engager dans les grands prix de Formule I justifiaient que l'on consacrât une large étude au turbocompresseur, né en France et développé par les Américains. Dans le domaine de la compétition deux ingénieurs français sont très au fait de ce problème : François Castaing et Bernard Dudot. Ce sont eux qui, à la tête de l'équipe technique de Renault-Gordini, ont mis au point le moteur turbocompressé de la Régie Renault. Nous leur avons donné la parole.

C'est le français Rateau qui expérimenta le premier turbocompresseur en 1917. Il inventa du même coup la suralimentation et la récupération de l'énergie des gaz d'échappement.
L'utilisation d'une telle turbine, entraînant un compresseur centrifuge, plus petit et moins onéreux qu'un compresseur axial entraîné par le vilebrequin présentait à l'époque un avantage énorme : éviter l'emploi d'engrenages multiplicateurs pour atteindre les vitesses requises (20 000 à 25 000 tr/mn). Aujourd'hui le turbocompresseur est surtout intéressant par le gain qu'il procure au moteur en ce qui concerne son rendement thermique.
C'est dans l'aéronautique que le turbocompresseur trouva ses premiers débouchés. Le compresseur compense progressivement la diminution de pression d'admission au moteur due à l'altitude rétablissant la puissance au sol.


A. Un turbocompresseur se compose d'une turbine (une roue et un carter), d'un compresseur (une roue et un carter), d'un arbre de liaison des roues, d'un corps généralement en fonte reliant les deux et supportant l'arbre de liaison des deux roues.
B. Un moteur à explosion délivre des gaz d'échappement à une température suffisamment élevée pour que l'on puisse tirer parti de leur détente dans une turbine à gaz. Celle-ci entraîne à son tour un compresseur centrifuge, sans pour autant provoquer à l'échappement une contre-pression de nature à perturber le fonctionnement du moteur. Le compresseur ainsi entraîné comprime l'air d'admission avant qu'il ne soit envoyé au moteur.
Le graissage de l'arbre de liaison dans ses paliers lisses se fait sous pression à partir d'une dérivation d'huile prise sur le circuit du moteur. Son évacuation est assurée par gravité dans le carter inférieur ou par l'intermédiaire d'une pompe de vidange. Le graissage permet de couper la transmission de chaleur de la turbine vers le compresseur. Ce fut longtemps un point faible du système car la température de fonctionnement est particulièrement élevée.

35% de l'énergie volatilisée

Dans le cas d'un moteur à allumage commandé, on estime à 35 % la part de l'énergie dégagée par le combustible et perdue dans les gaz d'échappement. Une partie seulement est récupérable. En effet, la moitié environ de cette énergie est restituée au milieu ambiant et le quart est perdu, car on ne peut évacuer les gaz à la température et à la pression ambiante. L'énergie excédentaire représente 8 à 10 % de l'énergie du combustible et il suffit pour comprimer l'air d'alimentation de 1 à 3 % de cette énergie suivant le taux de suralimentation prévu.
En première approximation, on peut dire que l'énergie disponible dans les gaz d'échappement est une fonction directe de leur température et de leur pression. On aura donc intérêt, pour obtenir une puissance maximale sur l'arbre de liaison, d'avoir des températures de gaz d'échappement les plus élevées possible. Point important lorsqu'on aura à résoudre le problème du temps de réponse à l'accélération propre à ce type de moteur.
La seule limite à cette température des gaz d'échappement est imposée par la tenue à chaud des soupapes et pistons du moteur ainsi que de la roue de turbine. Désormais l'utilisation de matériaux à base de nickel-cobalt pour la fabrication des roues de turbine permet d'atteindre des températures de l'ordre de 1000 à 1100°C en fonctionnement.
Les régimes de rotation des turbocompresseurs atteignent aujourd'hui 80 000 à 100 000 tr/mn et permettent d'obtenir un bon rendement. Un moteur équipé d'un turbocompresseur utilise donc une plus grande partie de l'énergie fournie par le combustible qu'un moteur ordinaire dit "atmosphérique".
Nous avons expliqué pourquoi les avionneurs ont été les premiers à travailler la suralimentation : la diminution de la densité de l'air en altitude faisant perdre aux moteurs d'avion de l'époque une bonne partie de leurs performances au sol. Comprimer l'air d'admission à partir d'une certaine altitude permettait de retrouver à peu près leurs performances. Par la suite, les dieselistes se sont emparés de cette nouveauté.
Un compresseur permet de fournir artificiellement l'air à une pression supérieure à la pression atmosphérique. On peut donc à chaque cycle moteur brûler une quantité plus importante d'oxygène dans chaque cylindre. La pression moyenne indiquée va donc augmenter proportionnellement dans chaque cylindre ce qui aura pour conséquence d'augmenter le couple moteur dans les mêmes proportions, donc la puissance.
Pour le dieseliste, l'avantage de la suralimentation est évident, obtenir un surcroît de puissance sous un faible encombrement avec un bénéfice de poids non négligeable et, nous l'avons vu, un rendement thermodynamique amélioré.
Ainsi R. Brun, motoriste éminent, donne l'exemple suivant : un moteur de 6 cylindres de 115 mm d'alésage et 130 mm de course, tournant à 2 000 tr/mn développe 160CV s'il est suralimenté. Ce moteur pèse 1,1 tonnes, mesure 1,5 m de longueur, 0,95 m de hauteur et 0,75 m de largeur. Pour obtenir des performances identiques en atmosphérique, il faudrait un 8 cylindres mesurant 1,75 x 0,95 x 0,75 et pesant 1,35 tonnes.

Compétition : des difficultés

Réaliser un moteur à puissance spécifique élevée donc d'un encombrement avantageux et d'un poids réduit présentait un intérêt évident. D'ailleurs cette technologie est appliquée avec succès aux U.S.A. sur les moteurs Offenhauser utilisés sur les monoplaces de course du type USAC. C'est un moteur 4 cylindres en ligne de 2,7 I suralimenté à 2 atmosphères environ et développant 800 à 850 CV. Il fonctionne avec un carburant à base d'alcool.
Alors, pour quelles raisons le turbocompresseur n'a-t-il pas été utilisé plus tôt et de façon systématique sur les moteurs de compétition européens ? La raison la plus évidente tient à la réglementation sportive, n'autorisant pas toujours son utilisation (la Formule 2 par exemple) ou affectant la cylindrée réelle du moteur suralimenté d'un coefficient arbitraire et quelquefois mal adapté à la formule considérée.
Les formules d'équivalence moteur atmosphérique-moteur suralimenté arbitraires, et donc susceptibles d'être revues et corrigées aussi arbitrairement, ont fait hésiter les bureaux d'étude à investir dans la mise au point de moteurs turbocompressés.
C'est ainsi qu'en sport-prototype où le turbocompresseur est admis, le coefficient corrigeant la cylindrée est de 1,4. Il est donc possible de courir avec des 2 140 cm3 suralimentés contre des 3 I atmosphériques. En Formule 1, par contre le coefficient est de 2, n'autorisant ainsi qu'une cylindrée maximale de 1,5 I suralimentée pour faire jeu égal avec les 3 I atmosphériques.
La seconde raison est d'ordre technique en relation directe avec la nature même du fonctionnement du moteur à turbocompresseur. Tant qu'il n'y a pas d'énergie à l'échappement, il n'est pas possible de comprimer l'air d'admission, donc pas ou peu de puissance, donc peu d'énergie à l'échappement. Ce cercle vicieux est à l'origine du fameux temps de réponse propre au moteur à turbocompresseur.
Cela peut constituer un lourd handicap pour un moteur de course, surtout dans les disciplines où la concurrence est vive. Par contre dans le cas de moteurs fonctionnant à régime constant : bateaux, avions ou locomotives, cette particularité est sans importance.
Troisième raison à l'application tardive du turbocompresseur : la métallurgie. Il a fallu trouver des aciers très sophistiqués pour réaliser les roues de turbine en fonderie de précision résistant à la fois aux effets de la force centrifuge et de la température des gaz d'échappement (plus de 1000°C). Des progrès de même nature ont dû être faits sur les aciers des soupapes et sur les alliages d'aluminium des pistons.
Si actuellement les fabricants de moteur diesel dessinent directement des moteurs destinés à être suralimentés, ce qui est certainement la meilleure façon d'exploiter tous les avantages de la suralimentation, les fabricants de moteurs de compétition adaptent encore un turbocompresseur à un moteur atmosphérique existant. Et si augmenter la pression d'admission paraît simple à première vue, cette opération ne peut toutefois s'effectuer sans précaution. On va s'évertuer à contrôler au mieux les pressions maximales de combustions pour limiter l'accroissement des charges mécaniques. Ces pressions maximales de combustion peuvent, si elles sont trop fortes, être génératrices de détonation. Il s'agit généralement d une combustion anarchique, que seule, pour un moteur donné, une augmentation de l'indice d'octane du carburant peut résorber. Par ailleurs, en augmentant progressivement la pression d'admission, on augmentera la pression moyenne indiquée du cycle et donc les charges thermiques.
Le motoriste est donc confronté à ces deux réalités : trouver, sur le moteur à suralimenter, les limites des charges thermiques et mécaniques et rester en deçà pour lui conférer une fiabilité suffisante.
La limite des charges mécaniques est donnée par le dimensionnement du bas-moteur : ligne d'arbre, carter moteur, bielles et coussinets de bielle. Pour contrôler la charge maximale que supportera le moteur on joue sur le rapport volumétrique. Celui-ci, à carburant égal, sera d'autant plus réduit que la pression de suralimentation sera grande. Ainsi un moteur suralimenté à 1 bar au-dessus de la pression atmosphérique (environ 1 kg/cm2 au-dessus de la pression atmosphérique) aura un rapport volumétrique de 7 à 7,5 s'il fonctionne à l'essence (beaucoup plus s'il fonctionne à l'alcool, comme les moteurs de course d'Indianapolis).
La limite des charges thermiques (outre la tenue de la roue de turbine qui n'est généralement pas l'élément faible de la chaîne) sera donnée par la tenue à chaud des soupapes d'échappement et des pistons. Il est généralement nécessaire de revoir la circulation d'eau ou d'air au niveau de la culasse pour évacuer l'excédent calorifique. L'aspect thermique est certainement le plus ardu à résoudre car le motoriste manque de repères. Les mesures de températures précises étant difficiles à réaliser là où elles seraient nécessaires.
Il est évident qu'en augmentant la pression d'admission du moteur, le poids d'air introduit dans les cylindres est fonction du rendement volumétrique du remplissage en air du moteur. Un moteur d'une technologie moderne nécessitera une pression d'admission beaucoup plus faible que sur un moteur plus ancien (à deux soupapes par cylindre au lieu de quatre par exemple). La pression d'admission n'est donc pas un indice de performance quand il s'agit de comparer des moteurs de géométrie ou de technologie différentes. Ainsi le moteur 2 I V 6 Gordini à 4 soupapes par cylindre développe la même puissance à 10 000 tr/mn pour 0,8 bar de surpression que le moteur Porsche à 6 cylindres à plat, deux soupapes par cylindre à 8 000 tr/mn pour 1,4 bar de surpression.

Le turbo Renault Gordini

V6 à 90°, bloc fonte GS (Toiles 3.5 à 4 mm), chemises humides pendues en acier nitruré Bloc fonte GS (Toiles 3.5 à 4 mm), chemises humides pendues en acier nitruré, semelle paliers; Joint de culasse par joints composites pour les gaz de combustion, toriques en viton pour eau et huile; Vilebrequin acier nitruré taillé dans la masse, 4 paliers, piston alu forgé.
Culasse alliage d'aluminium, angle des soupapes avec cylindre admission 10° échappement 11°30, conduits à fourche pour l'admission, séparé pour chaque échappement, semelle rapportée pour le guidage des poussoirs de soupapes, 2 ACT (16S) tourillonnant sur coussinets; Distribution à partir du vilebrequin par un relais à 3 pignons puis 2 courroies crantées entraînant les 2 arbre à cames
Refroidissmeent par 1 pompe à eau centrifuge par rangée de cylindre; Graissage par carter sec (1 pompe de pression et 1 pompe de vidange, de part et d'autre du moteur).
Injection Kugelfisher, distributeur en bout d'arbre à cames, guillotine, allumage électronique à pick-up électromagnétique, 1 turbo régulé par soupape de dérivatuion sur le système d'échappement, refroidisseur air/air.
Dimensions: Long 480 mm sans embrayage, larg 680 mm.
C'est au printemps 74 que la décision fut prise. On allait tenter de suralimenter le moteur V 6 2 litres qui commençait une bonne saison avec les prototypes Alpine Renault. Dans l'esprit des dirigeants de la Régie Renault, c'était une opportunité originale de gravir un échelon dans la hiérarchie des compétitions automobiles et pourquoi pas, d'atteindre un jour la Formule 1. Et surtout nous n'avions pas à créer un nouveau moteur, opération infiniment plus coûteuse.
Notre expérience était faible dans le domaine de la suralimentation. Bernard Dudot avait suralimenté, chez Alpine Renault, dès 1972, un moteur de Renault 16TS qui développait 200 ch. Ce moteur, étudié hors programmes avec de petits moyens, devait équiper la berlinette de J.-L. Thérier victorieuse à la Ronde Cévenole de cette année-là. Le talent du pilote y était pour beaucoup car la voiture, bien que pourvue d'accélérations brillantes, était très délicate à conduire.
Bien que non renouvelée, cette expérience avait laissé entrevoir toutes les possibilités de la suralimentation.
Pendant ce temps Porsche avait acquis une bonne maîtrise du problème avec ses fameuses 917 T engagées dans la Canam et travaillait pour la nouvelle formule silhouette sur des 911 à turbo participant à toutes les épreuves des championnats du monde et au Mans en 1974. Nous suivions leurs travaux avec intérêt.
Fin 1973, Bernard était parti faire un voyage d'études en Californie et il avait pu mesurer le niveau de connaissance des américains dans ce domaine. Là-bas on suralimente tout, de l'Offy au dragster en passant par les motos, les bateaux de compétition et les voitures particulières. Les kits de transformation sont nombreux, simples et peu onéreux. La diversité des installations nous a beaucoup appris. Les premiers contacts avec Garret furent pris là-bas. Garret est le premier fournisseur de matériel de suralimentation pour les écuries utilisant l'Offenhauser ; leur expérience est grande et leur matériel de qualité. Obtenir 600 ch d'un V 6 2 litres leur semblait tout à fait facile dans la mesure où le moteur ne devait pas avoir d'usage urbain
Notre objectif : obtenir 500 ch minimum comme nos futurs concurrents avec une plage de puissance maximale la plus large possible (ce qui nécessitait un couple moteur élevé).


1. Les échappements sont regroupés en un seul conduit - 2. La dérivation vers la soupape de réglage de la pression d'admission.
3. La turbine mue par les gaz d'échappement. - 4. Le compresseur. - 5. L 'admission d'air du compresseur.
6. La canalisation emmenant l'air d'admission comprimé. - 7. Le radiateur de refroidissement de l'air avant son admission dans le moteur.
8. La chambre de tranquillisation de l'air comprimé et refroidi. - 9. Conduit d'alimentation de l'un des deux bancs de cylindres du moteur V6.

Pour parvenir à cet objectif, nous avions défini, pour l'essentiel, l'ensemble moteur turbocompresseur tel qu'il devait être installé dans la voiture. Cette définition, faite en collaboration avec les ingénieurs d'Alpine-Renault, ne devait rien changer à la silhouette du prototype 2 I. qui remportait le championnat d'Europe.
- Un seul turbocompresseur pour les deux rangées de cylindres.
- Deux collecteurs d'échappement accordés donc de longueurs identiques.
- Un contrôle de la pression de suralimentation par une soupape de décharge installée sur l'échappement et dont l'ouverture est déclenchée par la pression d'admission.
- Un refroidissement de l'air comprimé par un radiateur à air pour améliorer les performances du moteur.
- Un système d'injection d'essence Kugelfisher prenant en compte le débit d'air absorbé par le moteur.
Le moteur de base était un 2 I standard dont le rapport volumétrique avait été ramené à 7 par l'utilisation de pistons spéciaux. Deux collecteurs d'admission coiffaient les trompettes. Par ailleurs, le moteur était inchangé.
Les premiers essais au banc ont été assez rapidement concluants. Il s'agissait pour nous de trouver dans la gamme Garret le bon turbocompresseur. Un turbo est composé d'une roue de turbine et son carter, d'une roue de compresseur et son carter, chacun de ces éléments étant à déterminer séparément.
Le nombre de combinaisons possibles est très grand. Le choix final est dicté, au banc tout au moins, par ce qu'on appelle le débit d'air du compresseur dans son champ. On désigne par ce terme une sorte de carte définissant les caractéristiques de rendement : vitesse du compresseur en fonction de son débit et de la pression délivrée. Ce choix est délicat du fait même de l'utilisation d'un compresseur centrifuge affecté, dans certaines zones de fonctionnement, d'un défaut de stabilité appelé "pompage". Cette zone particulière est située à gauche de la ligne de pompage.
L'utilisation de l'ordinateur de Garret nous permit de trouver en moins de trois mois le bon compromis au banc. Un des premiers résultats curieux était que, pour obtenir le niveau de performances désiré, et du fait de la technologie récente de notre moteur, une faible surpression était nécessaire (de 0,8 à 0,9 bar) : cela nous permettait d'assurer une bonne fiabilité au turbo et de fournir au moteur, après refroidissement dans un radiateur, de l'air à basse température (environ 50°C en pleine charge). Thermiquement cela représentait un avantage certain.
Le premier pas était franchi assez vite et de manière satisfaisante mais le plus gros restait à faire : la mise au point sur la voiture.

Le champ du turbocompresseur
- Le champ ou rendement d'un compresseur se traduit en dessin par des zones en forme d'onde.
Sur l'axe vertical, à gauche, la surpression fournie par le turbo : le chiffre 1 correspond à la pression atmosphérique soit zéro gramme de surpression et 3,4 à 2,4 kg de surpression.
Sur l'axe horizontal, en bas, le débit d'air introduit dans le moteur mesuré en livres par minute.
La ligne qui part du bas du dessin à gauche délimite la zone de rendement du compresseur.
A gauche de cette ligne, dans la partie blanche, le compresseur n'agit pas ; à droite les différentes zones colorées de jaune clair à rouge foncé vont du meilleur rendement (71 %) au plus mauvais (55 %).Les différentes lignes tracées en face des régimes de rotation du compresseur correspondent, malgré leur forme descendante, à un régime constant. de 69 000 à 103 000 tours sur ce schéma.
Les deux traits rouges. en forme d'équerre, barrant ce dessin sont la représentation graphique de deux choix de surpression.
Recherchant un débit de 35 livres par minute dans le moteur, on a choisi, en bas une surpression de 0,8 kg. Le choix est mauvais : on atteint le débit voulu alors que le compresseur entre dans une zone de rendement de 67 % avec la fourniture d'un air échauffé, donc léger : pour une même quantité on introduit donc moins d'oxygène.
L'ingénieur va donc choisir une surpression de 1,4 qui lui permet d'obtenir le débit d'air désiré dans le secteur de meilleur rendement du compresseur, alors estimé à 69 %.
Les premiers essais sur voiture

Un prototype deux litres suralimenté avait été amené au Castellet avec une deux litres normale en décembre 74. Jean-Pierre Jabouille devait progressivement en assurer la mise au point. Prudent, à juste raison, il essaya d'abord la voiture dans la ligne droite du circuit. Après quelques accélérations dans les deux sens, Jean-Pierre très ennuyé se demanda comment il allait nous dire que c'était sans espoir. La voiture était proprement inutilisable.
Dans un premier temps, elle fonctionnait en phase atmosphérique avec une puissance réduite et vers 9 000 tr/mn la puissance arrivait brutalement... utilisable jusqu'à 10 200 tr/mn. Bref, à n'exploiter que dans certains cas de lignes droites généreuses. Là devait commencer un travail de longue haleine, auquel nous nous étions préparés et ayant pour but :
- d'augmenter la plage de fonctionnement du moteur dans sa phase suralimentée ;
- de réduire le plus possible le temps de réponse du turbo, c'est-à-dire le temps de passage de la phase non suralimentée à la phase suralimentée du moteur.
A la fin de ces trois premiers jours d'essais et grâce aux indications précises de Jean-Pierre Jabouille, nous avions bien progressé et nous nous hasardions même le dernier jour à tourner sur le petit circuit (3,3 km). Le moteur démarrait vers 8 000 tr/mn et le temps au tour était de 1 à 2/10 meilleur que celui de la 2 I normale. Nous étions encore loin du compte, mais avions assez progressé pour penser qu'en travaillant tout l'hiver, le projet pouvait aboutir.
Les progrès obtenus sur l'utilisation du moteur lors de cette première séance d'essai avaient surtout pour origine un choix meilleur de l'ensemble turbine, nécessairement différent de celui du banc d'essai mal adapté pour les régimes variables. En outre, ces premiers essais mettaient en évidence la bonne résistance du moteur, dont la ligne d'arbre notamment semblait s'accommoder facilement d'une charge pratiquement double.
Le V6 n'avait pas été dessiné au départ pour être suralimenté, mais voulant bien faire, nous l'avions sans doute fait, pour les organes principaux, trop solide (bloc en fonte GS à semelle, tourillons et manetons de gros diamètres, etc.) et donc trop lourd. Ce défaut devenait un avantage en nous faisant gagner du temps dans la mise au point du V6 turbo.
Lorsque la voiture débuta la saison 75 qui devait nous permettre de parachever notre mise au point, l'utilisation du moteur n'était pas encore très brillante. Ce dernier démarrait vers 7 800 tr/mn et nous en limitions le régime maximum à 10 500 tr/mn. C'était encore très moyen et certains circuits, présentant notamment des parties à grande vitesse et d'autres parties très lentes, nous posaient des problèmes. C'était le cas à Monza dont la chicane très lente nous gênait. Les pilotes devaient utiliser les cinq rapports de boîte à chaque tour et ne pas ménager leur peine pour tenter d'exploiter au mieux les possibilités du moteur d'alors.
Cette saison débutait par une victoire : les 1 000 km de Mugello. Nous démontrions par ailleurs les possibilités de la voiture qui réalisait partout les meilleurs temps en essais sauf à Dijon et à Monza.
Mis à part de graves incidents moteurs en fin de saison, qui pour la plupart ont été provoqués par des erreurs de sélection de boîte de vitesses, nos courses ont été interrompues par des incidents mineurs portant sur des accessoires moteurs tels que conduits ou durites d'air comprimé. Pendant l'intersaison 75-76 nous nous sommes attachés à améliorer la fiabilité de ces accessoires ainsi qu'à augmenter la plage d'utilisation du moteur et d'en réduire le temps de réponse. Nous y sommes parvenus essentiellement en augmentant la température des gaz d'échappement dans les ouvertures partielles de guillotine.
Désormais, le moteur est parfaitement utilisable entre 5 800 tr/mn et 10 400 tr/mn.
Il faut préciser que sur une voiture à moteur turbocompressé le moteur s'utilise d'autant mieux que les vitesses de passage en courbe sont plus élevées, puisque sur un rapport de vitesse donné, on conserve un régime moteur intéressant. En cela, les progrès sérieux obtenus sur l'Alpine-Renault dans le domaine de la tenue de route ont largement contribués à améliorer les choses. Aujourd'hui, le prototype 2 litres turbo est capable de tourner en moins de 1.12 sur le circuit de 3,3 km et moins de 1 .48 sur le grand circuit du Castellet.

Applications à la série

Sur un moteur suralimenté, nous l'avons vu, l'accroissement de puissance est la conséquence de l'augmentation du couple sur toute la plage de fonctionnement du moteur. Sur un moteur atmosphérique par contre l'accroissement des performances sera le plus souvent dû à l'augmentation du régime moteur (plus d'explosions par minute). Cette caractéristique du moteur suralimenté est intéressante dans la mesure où la courbe de couple du moteur ainsi suralimenté est directement dérivée de cette du moteur atmosphérique de base. Tout se passe comme si on avait augmenté les niveaux de pression à l'admission et à l'échappement du moteur atmosphérique. Cette particularité simplifie grandement le travail du motoriste.


Ces deux courbes de couple montrent le glissement vers des valeurs plus élevées lors de l'introduction de la suralimentation
mais le couple maximal se situe au même régime ici fixé à 8500 tr/mn. On passe de 22 à 42 mkg.

Un autre aspect de la suralimentation concerne l'aptitude du compresseur à rétablir la surpression d'admission au moteur indépendamment des conditions de pression atmosphérique locale ou de l'altitude. Cet avantage n'est pas seulement intéressant en course automobile, mais peut l'être également pour la voiture de tous les jours. Enfin le problème du temps de réponse du moteur est d'autant plus aisé à résoudre que la surpression nécessaire pour obtenir la puissance est faible.
Alors pourquoi ne pas appliquer la suralimentation par turbocompresseur à l'automobile de série.
A une époque où le carburant est cher, le moteur turbocompressé a un rendement énergétique meilleur. On peut imaginer un moteur suralimenté exploitant ses caractéristiques propres :
- phase non suralimentée pour la ville,
- phase suralimentée brillante pour la route.
Ou alors, dans nos pays limitant les vitesses, on pourrait créer un moteur suralimenté aux très bas régimes, délivrant un fort couple permettant des accélérations brillantes.
Un constructeur pourrait aussi, pour un même moteur de base "atmosphérique", proposer différentes versions "turbo", à taux de suralimentation croissant, offrant ainsi à ses clients une gamme étendue de puissance pour un investissement industriel limité.
L'accouplement moteur-turbo - boîte automatique devrait ouvrir de nouvelles voies de développement à de tels moteurs.
Enfin, les législations futures en matière de bruit d'échappement et de pollution pourraient inciter les constructeurs d'automobiles, à explorer la solution "turbocompresseur", capable peut-être de fournir des solutions élégantes à ces problèmes.

Formule 1 - Les secrets du turbo
Les japonais déballent tout
(Patrick Camus, Auto Hebdo, 5.4.1989)



Nos ennemis préférés sont décidément d'un humour rare. Figurez-vous qu'ils viennent de nous dévoiler tous les petits secrets de leur V6 turbo ! Mieux vaut tard que jamais...

Aujourd'hui que ce célèbre moteur a quitté la scène, autant tout dire de lui, bien sûr. Ils nous ont même livré schéma et courbes... Que voulez-vous donc savoir ? Ecoutez plutôt les propos du patron, Osamu Goto.
"A cause d'un changement de règlement technique chaque année depuis les quatre dernières saisons, nous avons dû régulièrement modifier nos moteurs afin de les maintenir compétitifs. En 85 et 86, en l'absence d'une limitation de pression, notre principal objectif fut d'obtenir une grosse puissance au travers d'une pression très élevée. Nous avons dû alors travailler notre fiabilité, notamment au niveau des pistons et des échappements. La pression fut limitée à 4 bars en 87 et deux aspects devinrent importants: augmentation du régime de rotation vers des limites très élevées (pour plus de puissance) et développement d'un système de contrôle de pression capable de nous maintenir le plus près possible des 4 bars sans déclencher la pop-off valve. En addition nous avons réalisé un carburant à haute teneur de toluène afin de mieux exploiter la règle des 195 litres".
Nous savons néanmoins que Honda exploitait une politique beaucoup moins "catholique" en matière de pression, puisque la pop-off valve de 87 n'avait rien de sophistiqué. Bien au contraire, il suffisait de souffler à 5 bars pour qu'elle accepte d'en rendre 4,3 ou 4,4 au moteur... Honda ne fut pas seul à profiter de cette aubaine.

Changement de décor en 88. Nouvelle pop-off valve pneumatique, réglée à 2,5 bars, et consommation limitée à 150 litres. Honda ne se panique pas pour autant. La puissance de son V6 a diminué, certes, mais elle est restée la meilleure.
"Nous avons travaillé sur plusieurs fronts", explique Goto. "Utilisation de turbines en céramique et recherche d'une meilleure consommation. Le V6 type RA168E ne fut conçu que dans cette optique d'efficacité".
L'électronique a évidemment tenu un rôle important dans cette chasse aux litres superflus mais quelques astuces aussi. Ainsi le rapport alésage/course, 79 x 50,8 mm. (rapport 0,643) est-il jugé très favorable à la course pour un moteur de compétition, mais la recherche d'une certaine souplesse voulait ainsi. Rapport compression élevé : 9,4:1. de pistons assez plate compte tenu d'un angle des soupapes de 32°.
"Nous avons choisi ces spécifications afin d'obtenir une chambre de combustion très compacte", poursuit Goto. "Ce qui améliore le rendement, donc la consommation".

Cela étant, nous nous posons encore aujourd'hui la question de savoir si les ingénieurs japonais n'ont pas exploité une "combine" afin de passer outre la limite des 2,5 bars. Par exemple en créant une sorte de venturi à l'intérieur du collecteur d'admission, de quoi provoquer une accélération des gaz, un "bourrage" sans pour autant affoler la sensible pop-off.

N'y revenons pas, il est trop tard. Et ce moteur avait-il réellement besoin de ce genre d'artifice pour s'imposer ? D'autres ne manquaient pas, injection séquentielle à double injecteur par cylindre (fonctionnement séparé ou simultané selon les besoins en essence), température d'air d'admission maintenue à niveau constant grâce à un by-pass agissant sur les échangeurs, système de préchauffage de l'essence grâce à un circuit (évidemment régulé par by-pass électronique) empruntant l'eau du refroidissement moteur, et autres subtilités... Les Japonais ont même été jusqu'à développer un double système d'auto-diagnostic (embarqué) afin de n'être jamais pris de court par une panne. Comme sur les Boeing !


Ce que Goto oublie de nous préciser c'est la particularité de la distribution de son V6. Regardez bien sa coupe : les arbres à cames n'attaquent pas directement la queue de la soupape mais agissent par l'intermédiaire d'un linguet. Articulé sur un seul point fixe, ce linguet permet d'obtenir deux bénéfices : faire varier la levée des soupapes en fonction des besoins et grignoter quelques chevaux par une nette diminution des frottements cames/soupape grâce à la présence de céramique. Egalement visible sur ce dessin, des pistons à jupe relativement longue mais équipés de deux seuls segments.

La phase finale est "simple" à imaginer: un computer de bord recevait toutes les informations, les traduisait en fonction des données théoriques injectées et les renvoyait au pilote. Lequel pouvait corriger, en fonction des lectures et des conditions de course, plusieurs paramètres fondamentaux liés à la pression des turbos, à la température d'air d'admission, à la température du carburant, au rapport air/essence, etc.
Des chiffres ? Ils nous sont offerts par les courbes. Les techniciens que vous êtes s'y retrouveront sans doute !

Ce cas de figure concerne les G.P. de puissance maxi, ou les essais officiels, lorsque la consommation n'est pas une caractéristique majeure.
685 ch à 12 500 t/mn, température d'air d'admission de 40°, température d'essence 25° et consommation spécifique de 231 g/ch/heure.

7 0008 0009 00010 00011 00012 00012 500tr/mn
275340375445460500501kW
330326318326319318330g/ch/h

Ce cas de figure conceme les G.P. délicats en consommation.
Puissance maxi de 620 ch de 10 800 à 13 000 t/mn, température d'air d'admission de 70°, température d'essence 80° et consommation spécifique de 200 g/ch/heure en crête de puissance, à 12 000 tr/mn.
C'est beau...

6 0007 0008 0009 00010 00011 00012 00013 000tr/mn
280320325350400450450445kW
340289290288300278270300g/ch/h


Moteur Honda V6 1500 cm3 double turbo F1
Spirit puis Williams en 1983, Williams de 1984 à 1987, Lotus de 1987 à 88.

1983 : Spirit 101 / 201C et Williams FW 09.
Signature de Frank Williams avec Honda, le 13.8.1983, pour le fourniture de moteurs F1 turbo.
Débuts de la Williams FW 09 Honda au GP de Grande Bretagne.
1984 : Williams FW 09 / FW 09B.
1985: Williams FW 10 / FW 10B.

1986 : Honda RA 166 E - Williams FW 11
Osamu Goto, V6 à 80°, 1496 cm3 (82x34,8mm), 4.2 b, maxi 12000 tr/mn, bloc fonte, gestion électronique Honda, 2 turbos Ihi.
1ère victoire au GP des USA (Dallas, Keke Rosberg, 8.7).
1987 : Honda RA 166 E / 167 E - Lotus 99T et Williams FW 11B
80x49 mm, 970 ch, 14 000 tr/mn maxi, 4 bars, 2 Pop-off valves (1 par collecteur):
Lotus, Williams ; Version GE 2 au GP de Detroit (990 ch, 21.06.87) ; Version Stage n°4 au GP d'Espagne (27.09.87).
66 GP disputés, 18 poles, 21 victoires, 1 titre Constructeurs.
1988 : Honda RA 168 E - Lotus 100T et McLaren MP4/4
79x50,8mm (Rapport alésage/course 0.643), Rv 9,4:1, angle de soupapes de 32°, tête de piston plate, maxi 13800 tr/mn, deux turbos Ihi, gestion électronique Honda.
Lotus, McLaren (Investissement 300 millions de F pour la saison) ; Modification au GP de San Marino (Circuit d'admission afin d'éliminer les crêtes de pression declenchant la pression, 01.05.88) ; Version RA 168 E/X1 au GP du Bresil (Circuit de puissance modifié), RA 168 E/X2 au GP d'Italie (Consommation améliorée), RA 168 E/X3 au GP de Monaco (Position différente de la soupape FISA, 1 seul papillon de régulation d'admission par cylindre, gestion électronique spécifique,
Lotus 100 T 3 (15.05.88) ; GP de Hongrie (Nouveaux turbos Ihi à rotors tapissés de céramique,Mc Laren MP4-4/2 et 4, 07.08.87).
McLaren Honda MP 4/4 Championne du Monde F1 1988 (Senna), 650 ch, 540 kg (37/63%) ; 0-50 km/h <1", 0-100 2"1, 0-150 3"8, 0-200 5"8, 0-240 7"3.
1989 : moteurs turbo interdits en Formule 1

Opel Vectra biturbo
(Yves Martin, l'Argus de l'Automobile, 27.5.2004)

Pour palier le manque de puissance à bas régime du turbocompresseur, le constructeur allemand propose sa solution à turbos jumelés, efficaces dès les premiers tours du moteur.

Le turbo, qui permet un surcroît de puissance, possède un gros inconvénient : son inertie importante qui se caractérise par une inefficacité à bas régime. Le remède proposé par Opel réside dans le montage en série des deux turbos. Un petit turbocompresseur se charge de comprimer l'air d'admission aux faibles régimes moteur, un plus gros prend ensuite le relais. Le rendement permet d'obtenir des puissances spécifiques très élevées, sans augmenter la consommation de carburant ni les émissions polluantes.

Moins de temps de réponse.

La première étape s'effectue avec un petit turbocompresseur à haute pression. Ayant peu d'inertie, il permet d'avoir une réponse immédiate, sans souffrir des classiques temps de réponse.
Jusqu'au régime de 1 800 tr/min, la suralimentation est confiée à un petit turbo, qui comprime l'air d'admission jusqu'à 3,2 bars.
Entre 1 800 et 3 000 tr/min, celui-là est épaulé par un plus gros turbocompresseur à basse pression. Les deux fonctionnent ensemble sur cette plage de régimes. Enfin, au-dessus de 3000 tours, la suralimentation n'est confiée qu'au seul gros turbo.
La répartition, en fonction de la charge et du régime du moteur, est gérée par une vanne située dans le système d'échappement du moteur. La difficulté du dispositif a été de réussir une gestion précise des vannes de commande des sections de passage des canalisations des deux turbos.

Des pressions de 26 bars.

Le système de turbos jumelés a été développé par une équipe d'ingénieurs issus du département sportif Opel OPC (Opel Performance Center), placée sous la direction de Donatus Wichelhaus."Il suffit de considérer les pressions effectives (*) atteintes pour se rendre compte de l'énorme potentiel de notre moteur à turbos jumelés. Alors que les versions Diesel turbocompressées classiques fonctionnent à des pressions comprises entre 17 et 19 bars, le 1,9 l à turbos jumelés parvient à des pressions effectives de 26 bars", explique Donatus Wichelhaus.
Cette pression a une influence directe sur la puissance du moteur : plus le chiffre est élevé et plus elle est importante.
"Pour que l'on puisse utiliser la technique des turbos jumelés, il faut que le bloc moteur soit particulièrement robuste et qu'il puisse résister à des pressions énormes, et même après un fort kilométrage. La nouvelle génération de moteurs 1.9 CDTI Ecotec nous procure cette excellente base", précise Donatus Wichelhaus.
La technologie des turbos jumelés permet aussi d'orienter la mise au point en mettant l'accent soit sur les performances soit sur l'économie de carburant. Opel a choisi la première option avec le 1.9 CDTI à turbos jumelés sur le prototype d'Opel Vectra OPC. Pour une application sur une voiture de série, le prix devra baisser.

(*) La pression effective d'un moteur correspond à la pression de travail moyenne exercée sur les pistons au cours de la combustion.


En dessous de 1 800 tr/mn
La soupape de contrôle d'échappement est fermée, empêchant le fonctionnement du turbo 2.
Seul le turbo 1, le plus petit, fonctionne.



Entre 1 800 et 3 000 tr/mn
Une partie des gaz d'échappement provenant du moteur est déviée vers le turbo 2 qui entre en action et vient seconder le turbo 1.
L'ouverture maîtrisée de la soupape de contrôle d'échappement permet de gérer le fonctionnement des deux turbos.



A plus de 3 000 tr/mn
La soupape de contrôle d'échappement est entièrement ouverte, le clapet anti-retour d'admission également.
Cette dernière dévie l'air directement du turbo 2 au moteur.
Le turbo 1 n'est plus en fonction.

Un moteur prometteur

Le prototype Opel Vectra OPC est animé par un moteur 1,9 l Diesel à deux turbos délivrant 212 ch (156 kW), soit une puissance spécifique de 112 ch au litre !
Le surcroît de puissance provient bien sûr de la suralimentation à double étage, d'une alimentation par rampe commune de dernière génération et d'une paire d'échangeurs d'air d'admission.
L'ensemble permet d'atteindre un couple de 400 Nm disponible sur une plage de régimes s'étendant de 1400 à 3600 tr/min.
La Vectra OPC franchit le O à 100 en 6"5, et sa vitesse maximale est limitée à 250 km/h pour une consommation de 6 litres aux 100 km.
Ce moteur peut recevoir un filtre à particules (système sans additifs) sans entretien.

Maintenance des turbocompresseurs

Contrôles (i.e.)

Contrôle sur véhicule

Utiliser un pied magnétique muni d'un comparateur à positionner en bout de tige de wastegate.
Appliquer une pression montante sur la wastegate à l'aide d'un manomètre.

Contrôle en essai routier

Véhicule en côte, sur le rapport de IIIe, initialiser un pied à fond à 3000 tr/mn à peine.
La montée en régime et en pression est alors progressive.
Valeur obtenue : 4250 +/- 50 tr/mn, 1725 +/- 25 mbar.
Contrôle de la pression d'ouverture du régulateur (source Renault Espace 1, MR 299, 2002)

Méthode d'utilisation de l'outillage Mot. 1014

Cet appareil se compose d'un manodétendeur (1) réglable, d’un manomètre de contrôle (2) gradué de 0 à 1,6 bar muni d'une vis de réglage du zéro (3) et d'une vis de fuite {4).
Avant l'utilisation de l’appareil, régler le zéro du manomètre (vis 3), desserrer à fond la vis (1) du manodétendeur, ainsi que la vis de fuite (4) et raccorder le tuyau d’admission (A) sur l’alimentation d’air comprimé.
Brancher le tuyau de sortie (B) sur le piquage du régulateur de pression de suralimentation à contrôler et serrer la vis (4).
Ensuite, visser lentement la vis du manodétendeur (1) jusqu’à obtenir la pression d’air désirée ou la course de tige de régulateur préconisée (un léger desserrage sur la vis (1) permet de stabiliser la pression).
Contrôle de la pression de calibrage

Débrancher l’arrivée d’huile et la béquille de fixation du turbocompresseur (5).
Désaccoupler la durit reliée au piquage du boîtier régulateur et brancher l’outillage Mot. 1014.
Confectionner une entretoise suivant dessin ci-dessous et la serrer entre la tige (T) et l'écrou (6).

Placer contre l’entretoise un comparateur fixé par un pied magnétique sur l’écran de l’échappement
Augmenter progressivement la pression jusqu’à obtenir un déplacement de la tige de réglage de 0,38 +/- 0,02 mm et relever la pression lue sur le manomètre qui doit correspondre eux valeurs de contrôle indiquées.
Si la pression de calibrage est hors tolérance, procéder à l’échange de l'ensemble boîtier régulateur (embout et tige poinçonnés) ou régler (tige "plombée" par une touche de laque).

Remplacement du boîtier régulateur

Désaccoupler la durit reliée au boîtier régulateur (1).
Enlever :
- le circlip (2) et dégager l'embout fileté (3).
- les vis de fixation (4) et déposer le boîtier régulateur.
Présenter le boîtier neuf et le fixer avec des vis neuves (serrage 1,6 à 1,8 daN.m).
Visser sur la tige le contre-écrou (6) et l'embout fileté (3).
Réglage de la pression de calibrage

Brancher l’outillage Mot. 1014 sur le piquage (7) et appliquer une pression d’air égale à la valeur de réglage.

Valeur de
contrôle
Valeur de
réglage
Course de la
tige de réglage
640 à 700 mbar670 à 70 0mbar0,36 à 0,40 mm

Attention : Vérifier qu'aucune fuite d’air n'existe entre le manomètre et le boîtier régulateur.

Appliquer sur le bras de commande de clapet (8) un effort de façon à maintenir la soupape fermée.
Dans ces conditions, ajuster la position de l'embout (3) de telle sorte que le trou de la chape s'adapte juste sur le bras de commande (8) toujours maintenu en position clapet fermé.
Ramener la pression au piquage (7) à zéro.
Fixer un comparateur à l'aide d’un pied magnétique en bout de la ti9g de réglage et régler le zéro du comparateur.
Augmenter progressivement la pression jusqu'à obtenir un déplacement de la tige de réglage de 0,38 +/- 0,02 mm et relever la pression lue sur le manomètre qui doit être comprise dans la fourchette (pression de réglage) indiquée au tableau.
Si la pression est hors tolérance, modifier la position de l'embout fileté (3) (visser pour augmenter et dévisser pour diminuer la pression) jusqu’à obtenir la pression de réglage indiquée.
Amener le contre-écrou (6) en contact avec l'embout fileté 3) et le bloquer de 0,6 à 0,7 daN.m.
Appliquer une touche de peinture sur le contre-écrou et l’embout fileté.

Attention: Ne pas déposer de peinture sur la partie lisse de la tige de régulateur.

Contrôle de la pression de suralimentation

Brancher une tuyauterie de raccordement Mot. 904 sur le tuyau reliant le collecteur d'admission au correcteur "LDA" de la pompe d'injection et raccorder à l'autre extrémité le manomètre de l'outil Mot. 867.
Faire cheminer le tuyau en évitant les saillies qui pourraient le couper, par l’extérieur du capot moteur (le long du joint d'aile en le fixant avec du ruban adhésif, la vitre de portière avant droite et accrocher le manomètre à la commande de climatisation.


Relever la pression maximum de suralimentation à 2 500 +/- 250 tr/min. moteur.
Pression maxi = 600 +/- 25 mbars.

Précautions pour la mise en fonctionnement du moteur turbo

Après une intervention sur le moteur ayant nécessité la dépose des canalisations d'huile, il est impératif de réamorcer le circuit d’huile du turbo compresseur en respectant les conditions suivantes :
- débrancher le tube d'arrivée d’huile au turbocompresseur et remplir ce dernier d’huile moteur,
- actionner le démarreur pour réamorcer le circuit d’huile au turbocompresseur, jusqu'à écoulement de l’huile au tuyau d’arrivée au
turbo compresseur,
- rebrancher le tube d’arrivée d’huile au turbocompresseur,
- mettre le moteur en fonctionnement au ralenti afin que la circulation d'huile se rétablisse au turbocompresseur.

Schéma de circulation de gaz

1 Filtre à air
2 Turbine de compression de l'air d'admission
3 Turbine d'entraînement actionnée par les gaz d’échappement
4 Refroidissement d'air d’admission comprimé
5 Collecteur d’air d’admission comprimé
6 Pompe d'injection avec correcteur de débit "LDA"
7 Manomètre de tableau de bord (contrôle de pression de suralimentation)
8 Boîtier décanteur

Nota : les vapeurs d'huile du carter moteur sont décantées dans le boîtier (8) qui est relié d’une part au carter d’huile et d’autre part au conduit d'admission avant le turbocompresseur.


Selon Schwitzer (International Harvester Company):

Vérifications :
Dépression, à l'entrée d'air, le plus près possible du compresseur.
Maxi 500 mm Hg (Durit d'air étranglée, filtre à air obstrué).
Pression, entre décharge du turbocompresseur et tubulure d'admission.
Trop fort ou trop faible, alimentation en combustible trop riche ou trop pauvre.
Contre-pression, côté échappement du turbocompresseur, maxi 12.7 mm Hg.
Pression d'huile, à l'arrivée sur le turbocompresseur.
Mini 2.11 kg/cm2 (30 PSI) en charge, 1.05 kg/cm2 (15 PSI) au ralenti sans charge.
Débit : sous 2.11 kg/cm2 (30 PSI) et à 82 °C, 1815 g/mn (64 ozs).

Jeu radial de la roue de turbine :
Turbocompresseur dans un étau, turbine vers le haut, pointe du comparateur contre un plat du prolongement de turbine.
Pousser les roues de turbine et de compresseur en sens opposé (Dans l'axe du comparateur), faire tourner légèrement pour ontenir la lecture mini, noter cette mesure.
Effectuer la même opération en poussant les roues en sens exactement contraire.
La différence entre les deux lectures donne le jeu radial.
0.40 à 0.56 mm (0.016 à 0.022"), maxi 0.63 mm (0.025", usure des coussinets de l'arbre ou de l'alésage du carter des coussinets, due à une mauvaise lubrification ou un déséquilibre du rotor).
Jeu axial :
Turbocompresseur dans un étau, turbine vers le haut, pointe du comparateur sur le prolongement de turbine.
Mini 0.10 mm (0.004", calamine derrière la turbine, dépôt d'impuretés).
Maxi 0.20 mm (0.008", face de frottements, rondelles de poussées usées ou déformées, à remplacer).
Jeu radial du compresseur:
Turbocompresseur dans un étau, compresseur vers le haut, pointe du comparateur contre un plat de l'écroun de blocage.
Même méthode que pour la roue de turbine.
Pousser les roues de turbine et de compresseur en sens opposé (Dans Maxi 0.63 mm (0.025").

Faux rond de l'arbre maxi 17.426 mm (0.6861").
Coussinets: Diamètre extérieur 22.123 mm (0.871"), intérieur 17.483 mm (0.6883").
Collier de poussée: Epaisseur du rebord de collier mini 2.51 mm.
Rondelle de poussée:
Plate: Epaissseur mini 2.337 mm (0.092"), variation maxi 0.050 mm.
A rebord: Epaisseur totale 4.95 à 5.21 mm (0.195 à 0.205"), hors rebord, maxi 0.38 mm; Profondeur de la cuvette maxi 5.23 mm (0.106").
Carter de coussinets: Alésage des anneaux d'étanchéïté, diamètre intérieur maxi 22.276 mm (0.877"), pas de faux rond.
Carter du compresseur: Alésage de l'anneau, diamètre intérieur maxi 17.28 mm (0.720"), pas de faux rond.
Anneaux d'étanchéïté: Epaisseur mini 1.52 mm (0.060"), variation maxi 0.051 mm (0.001").

Nettoyage :
Jamais de solution caustique, de grattoirs ni de brosse métallique.
Solutions vendues par les compagnies Bendix et Gunk (La solution ne doit jamais pénétrer dans le carter de coussinet).

Le NOs
(Hubert Croisile, Nitro, 10.1981)

Le "nitrous oxyde" est à l’automobile ce que la post-combustion est à l’aviation à réaction, ou encore l’éther aux Solex... Tous ceux qui sont passés sur un "billard" en connaissent certains des effets : le "nitrous oxyde" est un anesthésiant puissant ! Appelé aussi gaz hilarant, il est dénommé N2O en argot clinique. Injecté dans les conduites d’admission, le temps d’un dépassement, il doublera la puissance de votre moteur.

Un bahut en charge nous précède. Depuis dix kilomètres, une fumée noire, épaisse et puante s’en échappe.
Pas question d’envisager le dépassement : les files d’autos qui déboulent à contresens invitent à la réflexion. La mine habituellement rigolarde de Bertrand s’est faite acide. L’exaspération amène l’insulte. Une manière comme une autre de prendre patience, de guetter l’instant propice au déboîtement...

Le son du V6

Le flanc du pneu au ras de la ligne blanche, médiane et continue, sa Mustang II quémande le droit de passage. 1,3 tonne, 140 ch, cette américaine de 76 n’a d’origine rien de très vaillant. Le 6 en V de 2,8 litres qui l’anime, secondé d’une classique et paresseuse boîte automatique, an fait plutôt réserver l’usage à des trajets sereins et libérés, genre freeways américains.
Pour moi, passager pourtant de plein gré, l’instant est plutôt à l’angoisse. Les jambes arc-boutées contre le plancher, j’anticipe déjà ce que j’imagine se terminer dans un grand fracas de tôles. L’atmosphère à bord est insoutenable ; malgré les vitres closes, d’épouvantables odeurs de gas-oil se sont immiscées par les ouïes de ventilation. Bertrand a viré au rouge; sanguin, notre Toulousain ! Sa conduite s’est faite nerveuse, hystérique ; les pare-chocs de la Ford viennent se coller tout contre les bavettes de roue arrière du Pégaso empuanteur...

Soudain, c’est l’irréparable. Bertrand s'est laissé gagner par la fureur, il en oublie prudence, et déboîte au grand jour, posant face à face avec la meute des vacanciers sur le retour. Les 200 mètres qui nous séparent du premier des touristes lui semblé suffisants... Même avec un 1300 Kawa, j’en connais des forts qui n’auraient pas osé... Tétanisé par l’imminence d’une rencontre brutale, je n’ai rien vu, rien compris. En une fraction de temps, la "mollassonne" Mustang s’est faite boulet de canon. Sans prévenir, le son jusque-là feutré du V6 s’est enflé, attaquant sur des registres impossibles. Un véritable coup de pied dans le dos nous propulse au-delà du 35 tonnes. Tout juste le temps d'entrevoir le flash désordonné de quelques appels de phare, la face congestionnée du gars d’en face, et déjà la route reprend son cours normal et surtout, dégagé... Bertrand rigole comme un bossu. Son kit "nitrous oxyde" a donné à plein. Mais aujourd’hui, ce qui l’amuse le plus, c’est encore la mine agonisante des passagers à qui il joue le tour. Un tour qu’il n’est pas près de remiser dans son sac...
Destin unique

Bertrand, c’est un des trois larrons de la maison Crazy Driver, celle-là même qui régit aujourd’hui le custom dan la région toulousaine. On s’en doute, le digne représentant d’une telle maison ne pouvait manquer de chausser accélérateur à son pied. Le côté synthétique du bonhomme réclamait de plus un truc pas usité. Avec la Mustang II améliorée Ghia, on peut le croire, il est bien tombé. Déjà peu répandue à l’intérieur de nos frontières, les remaniements esthétiques et mécaniques subis en font aujourd’hui une voiture unique, peut-être la première véritable street machine sévissant dans l‘Hexagone...
Et pourtant, le plus beau ne réside pas dans l’unicité du modèle, ni même dans sa transfiguration. Car à Nitro, c’est la destinée pitoyable de cette américaine qui nous a mis "l’arme à l’oeil". Imaginez cette Mustang blessée au côté droit ; un coup moche, profond : aile avant repliée, aile arrière repoussée dans le coffre, porte égarée au beau milieu de l’habitacle... Un massacre !
Imaginez maintenant un petit mec aux yeux plus grands que le ventre qui découvre l’auto en casse et décide d’en faire un pick-up. Le prix fait l’occase, mais le délire ne fait pas l’artiste. Et si le toit est rapidement sectionné derrière les vitres de porte, la remise en état du côté défoncé pose des problèmes autrement plus complexes. Absence de métier, désespoir et découragement devant l’énormité de la reconstruction, le pauvre garçon confiera très vite son impuissance à la seule maison patentée et de bon conseil l’endroit ; j’ai nommé : Crazy Driver.

Premier round

Emu par une telle misère, Bertrand décide de racheter l’épave pour son propre usage. L’opération financière est rondement menée : 4 jantes alu pour Coccinelle ; il enlève l’affaire. Il était temps ; quelques coups de scie supplémentaires et cette Mustang était à jamais irrécupérable. Le savoir de l’établissement tout entier n’allait pas être de trop pour rattraper le gâchis.
Première tâche urgente, ressortir le côté enfoncé : masse, tas, formes, chalumeau, toute l’artillerie lourde de la carrosserie s’avère indispensable. Malgré les efforts conjugués et la science de la bande, l’aile ne se remet pas du choc initial. Laminée, déchirée, broyée, il était dit qu’elle ne retrouverait jamais la plénitude de ses courbes. Bertrand se résout à débourser les 1 300 F indispensables à l’achat d’une pièce neuve.
Vient alors la reconstruction du toit. Notre homme n’est pas affolé par l’idée d’un pick-up, sur base Mustang tout au moins : affaire de goOt... toujours est-il que cette remise en forme du pavillon arrière restera le morceau de bravoure de l’entreprise. Un par un, les morceaux découpés, récupérés par miracle avant qu’ils n’atterrissent en décharge, reprennent un aspect civilisé : la plage arrière retrouve sa place originelle. Pour peaufiner le côté custom, Bertrand décide un double "tunneling" d’antenne... Tunneling : le mot vous écorche le larynx. Rassurez-vous, une fois de plus Nitro ne vous laissera pas tomber !

L'art du tuneling

Le "tunneling", c’est un des arts majeurs du custom. Cette "discipline" consiste à "enterrer" dans la carrosserie tous les accessoires extérieurs d’une automobile : phares, feux arrière, clignotants, antenne, etc. Sur une surface plane, la technique de réalisation est simplette, pourvu qu’on soit équipé d’un chalumeau et qu’on sache s’en servir. Si vous voulez vous offrir un tunneling d’antenne, pratiquez comme ceci : achetez tout d’abord l’antenne, pour juger du diamètre du trou à uuvrir dans la carrosserie. Dites-vous déjà que plus celui-ci sera fin, plus le tunneling sera "classe". Alors oubliez, dès à présent, les grosses cannes à pêche fibre de verre... Roulez ensuite une tôle d’un millimètre d’épaisseur au diamètre choisi. Bouchez-en le fond en y brasant une rondelle qui facilitera la fixation de l’antenne. Prévoyez un trou à 2 ou 3 mm du fond pour l’évacuation de l’eau. Brasez le sur la carrosserie. Facile et pas cher, voilà un truc pour vous faire rafler toutes les récompenses dans les plus beaux shows de métropole.
Mais revenons à l’auto qui nous préoccupe. Cette Mustang II s’honorait, à l’origine, d'une version Ghia. Ghia est un maître carrossier européen qui, depuis la fin des années 50, est à la base de nombreuses réalisations américaines. C’est à lui également que l’on doit le dessin des coupés et cabriolets VW Karman... Ghia. Aujourd’hui très fatigué, il se contente d’alourdir de chromes et autres enjoliveurs la plupart de la production Ford. Bertrand ne supporte pas trop le chrome. Pour lui, un street machine ne peut s’encombrer que de sobriété ; c’est ce qui donne le côté agressif de ce style de véhicule. Il a raison.
C’est donc sens pitié et sens remords qu’il vire consciencieusement tout le superflu. La peinture, que dis-je, le Candy seul suffisent à apporter le côté fignolé de la mutation...
La cause du custom

Le Candy, vous connaissez désormais ! Base or ou argent, vernis coloré, le tour est joué ; n'insistons plus... Côté déco, Bertrand a tenu à s’embarrasser de deux mignonnettes dépoitraillées sur fond de vieilles pierres. Chacun son truc, mais comme il le dit : "Les fantasmes les plus simples sont souvent les meilleurs..."
Le toit, pour sa part, a été recouvert d’un Vinyl blanc. Oh ! Pas pour économiser la peinture, mais plutôt pour conforter l’aspect contemporain, valeur à l’argus si vous préférez ; car il faut bien le dire, Bertrand pense à la revente. Loin de lui l’idée de thésauriser ou de s’attacher à son auto comme un vieux collectionneur gâteux. Non, les quelques ronds qu’il en retirera, quelques-uns tout de même, devraient, croyez-le bien servir la cause du custom ou du drag...
Nous n’en sommes pas encore là. Pour l’instant, il s’agit d’étudier le côté propulseur de la voiture. Un vrai street machine n’a pas que la gueule, il a aussi le ventre. Hélas, survolter un moteur dans les règles de l’art représente un investissement onéreux, pour un résultat somme toute peu intéressant en usage classique. Gonfler un moteur, c’est toujours plus haut le couple maxi, c’est perdre de la pêche à bas régime, c’est souvent s’handicaper dans la circulation urbaine avec un régime de ralenti élevé et une mécanique qui s’engorge. De toute manière, Bertrand ne se contentera pas de 40 ou 50 chevaux supplémentaires. Dans sa tête à lui, c’est tout ou rien. A cet entêtement, une seule réponse: le "nitrous oxyde".
Ce nitrous oxyde est évidemment une combine d’américain. C’est aussi un truc "bête", mais capable de doubler, pendant quelques secondes, la puissance de n’importe quel moteur.
Un aller retour New-York, une grande valise et voilà le kit à la maison. L’installer est à la portée d’un nourrisson. Bouteille réservoir façon extincteur derrière le dossier de banquette arrière, électrovannes sur la cloison pare-feu, semelle d’injecteur sous le carburateur, pour 500 dollars US, non compris le coût du voyage, voilà de quoi dégoûter plus d’un "ferrariste" ou "porschiste" en puissance !


Fièvre à Toulouse

D’origine, la Mustang II est équipée en roues de 13 pouces. Cette dimension, associée au rapport de démultiplication du pont arrière, offre une vitesse de pointe d’environ 170 km/h. Maintenant qu’il a la puissance, Bertrand peut envisager une vitesse de pointe plus conséquente. La solution la plus simple : augmenter le diamètre des roues arrière. L’auto est donc équipée en Shelby : taille d’origine pour l’avant, mais en 11 x 15 pour l’arrière. Performances, look agressif, jack-up pour donner un maximum de motricité, ce street machine a très peu à envier aux plus beaux monstres d’outre-Manche...
Les projets, Bertrand, je n’étonnerai personne, en a quelques malles pleines. Des trucs sympas tout d’abord, comme le "line lock", un système à base d’électrovanne (encore une) qui permet de faire agir les freins sur le train avant seul. Il n’a bien entendu d’utilité que pour les véhicules à train arrière propulseur !... A quoi ça sert ? A faire des burn out faciles pardi et partout où bon vous semble : dans votre garage, à tous les feux rouges et devant n’importe quel commissariat de police. Pour ce dernier cas, tâchez d’avoir le porte-monnaie garni...
Beau délire également que de vouloir rétrécir la voie arrière pour rentrer les énormes jantes sous les ailes d’origine. Un boulot de dingue, puisqu’il faudra défoncer les passages de roues, déplacer les longerons du châssis, rapprocher les lames de ressort et raccourcir les transmissions. On y perdra l’aspect street machine. L’affront n’est pas bien grave, on se récupérera du côté funny car.
Avec des trucs pareils an tête, Bertrand démontre une fois encore, à tous las sceptiques et mauvais coucheurs, que le custom s’est bien enraciné chez nous. Et pour ceux qui an doutant encore, allez donc faire un tour du côté de Toulouse et prenez la température du délire qui rôde là-bas.
Gaffe, le pays est enfiévré, contaminé. Pas de panique, c’est sûr, vous an reviendrez vaccinés, immunisés à jamais...

Le "Nitrous Oxyde"


Lorsqu’il est lié à une "utilisation automobile", l’emploi du nitrous oxyde reste théoriquement simple. Il suffit de l’injecter directement dans les conduits d’admission. Mais dans la pratique, les choses ne sont pas aussi limpides : car jouer avec le "nitrous", c’est véritablement manipuler du T.N.T. !
Une injection continue dans les chambres de combustion met rapidement à mal les calottes de piston les plus épaisses, les segments les plus étanches, les chemises les plus... cintrées !
Pour pallier ce tempérament plutôt explosif, il est indispensable de l’injecter avec de l’essence et surtout de ne jamais l’employer plut de dix secondes d’affilée.
C’est là qu’apparaît l’intérêt du kit présenté au travers du "street machine" de Bertrand !
Le kit "nitrous oxyde" se détaille ainsi :
- une bouteille réservoir façon extincteur pour contenir le précieux combustible ;
- une électrovanne pour commander son passage vers les admissions ;
- une semelle bourrée d’injecteurs à placer entre carbu et pipe d’admission.
Comme il est précisé plus haut, le N2O ne peut alimenter seul votre moteur. Des dommages importants en résulteraient immédiatement. Le kit prévoit donc une transformation du système d’alimentation d’essence. Elle consiste en :
- une pompe électrique ;
- un tuyau d’alimentation pour débit maximum ;
- une électrovanne.
Toute l’installation est commandée par un contacteur au tableau de bord. Le processus de fonctionnement coule de source.
N2O et essence sont mis sous pression à l’entrée des électrovannes : haute pression pour l’essence, basse pression pour le carburant. Une poussée sur le contacteur et les électrovannes s’ouvrent, libérant gaz liquide et carburant vers les injecteurs.
Les accélérations offertes par cette transformation sont époustouflantes. La puissance délivrée par le moteur est doublée, pendant quelques secondes.
Durée d’utilisation continue d’une bouteille : 3 mn. Le prix d’une recharge : 50 F environ... !
Face à un "gonflage" moteur, l’intérêt d’un tel kit apparaît encore plus évident, puisque son adaptation (en principe sur toutes mécaniques) ne réclame que quelques heures.
Le moteur, quant à lui, ne demande que quelques aménagements bénins, comme le montage de bougies ultra-froides ou encore celui d’un allumage électronique.
Il vaut mieux également retarder le calage d’allumage de quelques degrés...
Ce kit est actuellement disponible chez "Crazy Driver", au prix de 6 000 F environ.

Pour plus d'infos (in english of course), voir l'excellent nitrous.info de Burgerman