TURBOCOMPRESSEUR A GEOMETRIE VARIABLE CCF BEP MVM EPREUVE EP2

RESSOURCES MULTIMEDIA La suralimentation Pourquoi la géométrie variable? Analyse du système de variation Analyse du besoin Schématisation des liaisons Caractéristiques techniques Animation du système

La Suralimentation: Principes Pour rendre un moteur plus puissant, les motoristes ont plusieurs possibilités : l’augmentation de la cylindrée, le changement des pièces d’origine ou bien encore la suralimentation. La suralimentation consiste à « gaver » le moteur en gaz frais (air + carburant). En clair, on augmente la pression des gaz à l’admission pour en diminuer le volume. Davantage de gaz est injecté dans le cylindre et on obtient une explosion plus forte.

Le turbocompresseur est le principal dispositif utilisé pour suralimenter un moteur. Il comporte essentiellement trois parties (voir schéma ci-dessous): 1. Un ensemble mobile composé d’une turbine centripète et d’une roue de compresseur centrifuge, montées sur un même arbre. 2. Un carter principal qui sert de support et qui intègre un circuit de graissage des roulements en relation avec le circuit général de lubrification du moteur. 3. Les carters de compresseur et de turbine, côté admission et échappement.

Le principe d’entraînement du turbo est simple Le principe d’entraînement du turbo est simple. Dès que le régime moteur le permet, la pression résiduelle des gaz d’échappement (en rouge sur le schéma ci-dessous) entraîne la roue de la turbine, solidaire de la roue du compresseur placée dans le flux des gaz d’admission (en bleu). Lorsque la turbine tourne (100 000 tr/min en moyenne, 240 000 tr/min maximum), elle aspire et comprime les gaz frais puis les refoule vers le moteur.

Résumé du Fonctionnement Retour Sommaire

Le plus gros problème du turbo, en fait, c’est le temps de réponse!!! Heureusement, il existe quelques solutions à ce problème, notamment celle qui nous concerne : La géométrie variable. On conçoit une turbine dont l’efficacité varie dans le temps, en fonction des régimes, en jouant sur l’orientation des pales de turbine comme une éolienne.

A bas régime (voir schéma ci-dessous), les ailettes sont fermées, diminuant la section d’arrivée vers la turbine. Les gaz d'échappement, en faible quantité, sont ainsi accélérés.

A haut régime (voir schéma ci-dessous), les ailettes sont ouvertes et libèrent le passage vers la turbine. Les gaz d'échappement, ayant assez d’énergie cinétique, vont directement sur la turbine. Mais ce système complexe n’est pas idéal en compétition, où la simplicité mécanique est souvent gage de fiabilité.

Nous baserons notre étude sur le système de variation de géométrie électrique Regardons le de plus près

GROS PLAN SUR LE SYSTEME DE COMMANDE ELECTROMECANIQUE Moteur électrique Roue et vis sans fin Raccordement au calculateur La commande de variation se fait sur ordre du calculateur électronique. En fonction du régime moteur, il donne l’ordre au moteur de tourner pour ouvrir ou fermer les ailettes.

Fonctionnement du Système de Variation 1-le moteur entre en rotation sur ordre du calculateur 2-la rotation de l’axe de commande entraîne le déplacement des biellettes. 3-l’axe de biellette ainsi entraîné fait tourné la plaque de variation ici en vert. 4-les ailettes s’ouvrent au fur et à mesure que le régime moteur augmente

Analyse du besoin du système A qui/quoi le système rend t-il service ? MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AIR OU MÉLANGE ADMIS Dans quel but ? Augmenter le rendement mécanique. Diminuer les émissions polluantes. Sur qui/quoi le système agit-il ?

Caractéristiques Techniques du Turbocompresseur Pression de l'air suralimenté Pression d'entrée (atmosphérique) + pression de suralimentation (de 0 à 1 bar en absolu) Vitesse maximale de rotation de la roue de turbine 240 000 tour/minute Température de fonctionnement de la roue de compresseur 150 °C Température de fonctionnement de la roue de turbine 800 - 1000°C Température de fonctionnement du carter central refroidi par circulation d'eau 100 °C Pression d'alimentation d'huile (provenance pompe à huile du moteur) 3 bar (0.3 Mpa) Contre pression des gaz d'échappement 1 à 2 bar (absolu)