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Auteur(s)
-
Michel GRATADOUR : Ingénieur Responsable du Département Énergétique à la société Le Moteur Moderne
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De la manière la plus générale possible, on peut considérer que les dispositifs de suralimentation peuvent être classés parmi les moyens permettant de réaliser des cycles thermodynamiques complexes. Peuvent être regroupés dans cette catégorie tous les systèmes associant divers types de machines (volumétriques ou cinétiques) à un moteur (volumétrique ou cinétique) dans le but d’accroître les performances de ce dernier. Pour être complet, il convient de tenir compte aussi de la présence éventuelle d’organes thermiques (refroidisseurs, échangeurs, chambre de combustion auxiliaire) destinés à refroidir ou à réchauffer les gaz participant au cycle thermodynamique.
Une classification de ces systèmes peut être établie :
-
selon la nature des machines qu’ils mettent en œuvre ;
-
suivant le type des liaisons établies entre ces machines : liaisons mécaniques (cinématiques) ou fluidiques.
Le nombre de systèmes possibles répondant à ces définitions étant pratiquement illimité, nous nous limiterons à la description des systèmes les plus connus.
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Point actuel et perspectives de la suralimentation
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6. Conditions d’adaptation du moteur à la suralimentation
6.1 Aspects techniques
Tout projet de moteur suralimenté est établi pour répondre à un des deux besoins alternatifs suivants :
-
suralimenter, ou renforcer la suralimentation, d’un moteur existant (situation la plus fréquente) ;
-
créer de toutes pièces un moteur « adapté » à la suralimentation.
La démarche suivie dans ces deux cas de figure est à peu près semblable : en fonction des performances visées, on choisit le mode de suralimentation et on détermine la « taille » (cylindrée, nombre de cylindres, régime de rotation maximal) du moteur et le dimensionnement de la machine de suralimentation. Ensuite, on entreprend le dimensionnement des organes du moteur pour les rendre aptes à subir les contraintes mécaniques et thermiques induites par la suralimentation pendant une durée suffisante fonction de l’application envisagée pour le moteur. Ce dimensionnement fait appel à des codes de calcul par « éléments finis » qui permettent de calculer les déformations et les contraintes thermomécaniques, mais aussi de prévoir le comportement vibratoire du moteur et son rayonnement acoustique.
Le dimensionnement des organes mécaniques du moteur doit être établi en tenant compte d’une définition thermodynamique (rapport volumétrique de compression notamment) et d’une prévision du cycle thermodynamique.
Généralement, on adopte un rapport volumétrique de compression plus faible que pour un moteur atmosphérique, de manière à minimiser les pressions atteintes.
Dans le cas du moteur Diesel, la réduction envisageable est limitée afin de ne pas compromettre le démarrage du moteur et son fonctionnement aux très faibles charges. Cette remarque vaut surtout pour le moteur automobile à injection indirecte pour lequel la marge de manœuvre est relativement étroite.
Il convient aussi de tenir compte, s’il y a lieu, d’un refroidissement de l’air comprimé délivré au moteur, qui a pour effet d’abaisser le taux de suralimentation (rapport de pression) nécessaire pour atteindre un niveau de performance donné. Il réduit aussi, évidemment, le niveau de température du cycle thermodynamique.
HAUT DE PAGE6.2 Aspects technologiques
Des dispositions particulières...
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