Suralimenteurs centrifuges

Types de compresseurs centrifuges

Les compresseurs centrifuges sont un type de dispositif d'induction mécanique forcée qui utilise une roue à aubes rotative à grande vitesse pour augmenter la pression et la densité du flux d'air dans un moteur à combustion interne. Ils sont couramment utilisés dans les moteurs plus gros et les applications axées sur les performances pour améliorer la réponse de l'accélérateur et l'efficacité globale du moteur. Les compresseurs centrifuges sont connus pour leur taille compacte, leur fonctionnement à haute vitesse et leur capacité à générer des surpressions importantes à des régimes moteur élevés.

Le premier type de compresseur centrifuge est le compresseur à vis simple, également connu sous le nom de monoscrew ou de compresseur à vis simple. Il s'agit d'un type de compresseur à déplacement positif qui est largement utilisé dans les applications de suralimentation pour augmenter la pression du mélange air-carburant dans les moteurs à combustion interne. Les compresseurs à vis simple fonctionnent en aspirant l'air par une ouverture d'admission et en le comprimant au fur et à mesure qu'il traverse les vis. L'air est ensuite déchargé dans le collecteur d'admission du moteur sous une pression plus élevée, ce qui augmente la densité du mélange air-carburant et améliore les performances du moteur. Les compresseurs à vis simple sont connus pour leur efficacité, leur fonctionnement silencieux et leur capacité à fournir une large plage de surpression sur toute la plage de régime moteur.

Le deuxième type est le compresseur à double vis. Il s'agit d'un type de compresseur à déplacement positif qui est couramment utilisé dans les applications de suralimentation pour augmenter la pression du mélange air-carburant dans les moteurs à combustion interne. Les compresseurs à double vis fonctionnent en piégeant l'air dans les rotors en prise et en le déplaçant de l'entrée vers la sortie. Au fur et à mesure que les rotors tournent, le volume de l'air piégé diminue, ce qui provoque une compression et augmente la pression du mélange air-carburant avant de le décharger dans le collecteur d'admission du moteur. Les compresseurs à double vis sont connus pour leur haute efficacité, leurs faibles besoins spécifiques en puissance et leur capacité à fournir une forte surpression dès les bas régimes moteur, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant un couple et une puissance élevés sur toute la plage de fonctionnement.

Spécifications et entretien des compresseurs centrifuges

• Capacité de débit

  Les compresseurs sont classés en fonction de leur capacité de débit, généralement exprimée en pieds cubes par minute (CFM). Cette mesure indique le volume d'air que le compresseur peut délivrer au moteur en une minute. Des cotes CFM plus élevées indiquent un débit d'air plus important, ce qui favorise une puissance de sortie accrue. Lors de la sélection d'un compresseur centrifuge, il est crucial d'aligner sa cote CFM sur les besoins en débit d'air de la configuration moteur prévue.

• Pression de suralimentation

  La pression de suralimentation, mesurée en livres par pouce carré (PSI), indique la quantité de pression que le compresseur ajoute à l'air d'admission avant qu'il n'entre dans le moteur. Cette pression supplémentaire force plus d'air dans la chambre de combustion, permettant un mélange air-carburant plus dense et conduisant à une puissance moteur accrue. Les compresseurs centrifuges génèrent généralement des niveaux de suralimentation allant de 5 à 20 PSI, selon la conception et la configuration du moteur spécifiques.

• Besoins en vitesse et en puissance

  La vitesse à laquelle le compresseur centrifuge fonctionne est essentielle à ses performances. La vitesse du compresseur, souvent exprimée en tours par minute (RPM), influence directement le débit d'air et les niveaux de suralimentation qu'il peut générer. Les compresseurs centrifuges fonctionnent généralement à des vitesses comprises entre 40 000 et 100 000 RPM. Il est à noter que les compresseurs à vitesse plus élevée fournissent plus de suralimentation et de débit d'air, mais peuvent subir une génération de chaleur et des niveaux de bruit plus importants. Les besoins en puissance concernent l'énergie nécessaire pour entraîner le compresseur, ce qui a un impact sur la puissance de sortie globale du moteur.

• Rapport de transmission

  Le rapport de transmission d'un compresseur centrifuge est une spécification essentielle qui influence ses caractéristiques de performance. Le rapport de transmission détermine la relation entre la vitesse du compresseur et la vitesse du mécanisme d'entraînement (par exemple, le vilebrequin du moteur). Un rapport de transmission plus élevé entraîne une vitesse de compresseur plus élevée par rapport à la vitesse du vilebrequin, ce qui conduit à une augmentation du débit d'air et de la suralimentation. À l'inverse, un rapport de transmission plus faible produit une vitesse de compresseur plus faible, produisant une suralimentation et un débit d'air moindres. Les rapports de transmission varient généralement de 3:1 à 10:1, et le choix dépend de l'équilibre souhaité entre le couple à bas régime et la puissance à haut régime.

• Diamètre de la roue à aubes

  Le diamètre de la roue à aubes d'un compresseur centrifuge influence les caractéristiques du débit d'air et de la suralimentation. Les roues à aubes plus grandes génèrent un débit d'air plus élevé, mais peuvent entraîner une pression de suralimentation plus faible, tandis que les roues à aubes plus petites fournissent plus de suralimentation au détriment d'une diminution du débit d'air. Les diamètres des roues à aubes varient généralement de 2 à 5 pouces, la taille idéale dépendant de la configuration du moteur et des objectifs de performance spécifiques.

• Taille et conception de l'échangeur de chaleur

  Les échangeurs de chaleur jouent un rôle essentiel dans l'amélioration de l'efficacité des compresseurs centrifuges en refroidissant l'air comprimé avant qu'il n'entre dans le moteur. La taille et la conception de l'échangeur de chaleur influencent sa capacité de refroidissement et son efficacité. Les échangeurs de chaleur plus grands offrent un meilleur refroidissement et, par conséquent, des performances moteur améliorées. La conception de l'échangeur de chaleur, y compris des caractéristiques telles que la taille du cœur, la densité des ailettes et les chemins d'écoulement de l'air, affecte l'efficacité du refroidissement. Il est essentiel de choisir une taille et une conception d'échangeur de chaleur appropriées qui s'alignent sur les spécifications du compresseur et du moteur.

Le respect des pratiques d'entretien suivantes garantit des performances optimales et une longévité maximale des compresseurs centrifuges :

• Inspectez et remplacez régulièrement le filtre à air pour empêcher la poussière et les débris de pénétrer dans le compresseur, ce qui pourrait nuire aux performances et causer des dommages.
• Utilisez des huiles de haute qualité formulées pour les compresseurs centrifuges, et changez l'huile conformément aux recommandations du fabricant. Cette pratique garantit une lubrification efficace et réduit l'usure des composants internes.
• Surveillez la pression de suralimentation et les performances de débit d'air du compresseur pour identifier tout problème potentiel. Corrigez toute irrégularité rapidement pour éviter d'autres dommages.
• Inspectez les courroies et les poulies utilisées pour entraîner le compresseur afin de détecter toute usure, fissure ou dommage. Remplacez-les au besoin pour garantir un fonctionnement fiable.
• Nettoyez périodiquement les passages d'admission et de décharge du compresseur pour éliminer les dépôts de carbone et autres contaminants, en maintenant des performances optimales du débit d'air.
• Suivez le calendrier d'entretien recommandé par le fabricant pour obtenir des conseils plus détaillés sur les intervalles et les procédures d'entretien. Le respect du calendrier d'entretien spécifié garantit que le compresseur fonctionne dans les paramètres de conception et maximise sa durée de vie.

Comment choisir des compresseurs centrifuges

Le choix du bon compresseur centrifuge pour un projet nécessite une attention particulière à divers facteurs afin de garantir des performances optimales, une fiabilité et une compatibilité avec le système. Voici quelques facteurs clés à prendre en compte lors du choix d'un compresseur centrifuge :

Comprendre les exigences du moteur à combustion interne en termes d'augmentation de puissance souhaitée, de caractéristiques de couple et de plage de fonctionnement. Déterminer les objectifs de performance du moteur et de réactivité pour guider le processus de sélection.

Prendre en compte la taille et les spécifications du compresseur centrifuge. Les compresseurs centrifuges plus grands peuvent fournir des gains de puissance plus importants, mais peuvent introduire un retard dans la fourniture de puissance. Les compresseurs plus petits offrent une réponse plus immédiate, mais fournissent des augmentations de puissance limitées.

S'assurer que le compresseur centrifuge est compatible avec les composants du kit de compresseur centrifuge, y compris le collecteur d'admission, le système d'échappement et le système d'alimentation en carburant. Une intégration correcte est essentielle pour des performances et une fiabilité optimales.

Évaluer l'efficacité du compresseur centrifuge, car les unités plus efficaces convertissent plus d'énergie du moteur en augmentation du débit d'air, ce qui se traduit par de meilleurs gains de puissance avec une traînée parasite moindre. Recherchez des compresseurs ayant une efficacité de suralimentation élevée et une faible consommation d'énergie.

Prendre en compte la qualité de construction et la durabilité des composants du compresseur centrifuge, ainsi que celles des pièces du compresseur. Recherchez des matériaux et une construction de haute qualité pour garantir une fiabilité et des performances à long terme dans des conditions de stress élevé.

Vérifier la garantie et l'assistance offertes par le fabricant ou le fournisseur. Une bonne garantie et un bon support client peuvent fournir la tranquillité d'esprit et l'assistance en cas de problème ou de question concernant le compresseur centrifuge.

Évaluer les niveaux de bruit et de vibration associés au compresseur centrifuge. Certains modèles peuvent fonctionner plus silencieusement et plus en douceur que d'autres. Prenez en compte tout problème de bruit ou de vibration et choisissez un compresseur qui répond à la tolérance souhaitée.

Prendre en compte les besoins d'entretien du compresseur centrifuge. Certains modèles peuvent nécessiter un entretien plus fréquent ou des intervalles de service spécifiques. Choisissez un compresseur qui s'aligne sur le calendrier d'entretien souhaité et la facilité de maintenance.

Recherchez les évaluations des utilisateurs et les expériences avec le modèle de compresseur centrifuge choisi. Les commentaires du monde réel peuvent fournir des informations précieuses sur les performances, la fiabilité et la satisfaction de la clientèle.

En tenant compte de ces facteurs et en effectuant des recherches approfondies, les acheteurs peuvent choisir un compresseur centrifuge qui répond à leurs besoins, garantissant des performances moteur optimales et une fiabilité.

Comment faire soi-même et remplacer les compresseurs centrifuges

Il convient de mentionner que le remplacement d'un compresseur est une tâche complexe qui nécessite une bonne compréhension de la mécanique automobile. Avant tout remplacement, il faut se référer aux directives du fabricant. Voici un guide étape par étape sur la façon de remplacer un compresseur centrifuge.

Outils nécessaires :

• Jeu de douilles
• Jeu de clés
• Jeu de bits Torx
• Extracteur de balancier harmonique
• Extracteur de poulie de compresseur
• Nouveau compresseur (y compris l'huile, les joints et les boulons)
• Clé dynamométrique
• Cric à ciseaux

Étapes :

• 1. Rassemblez tous les outils nécessaires et le nouveau modèle de compresseur qui est compatible avec la voiture.
• 2. Débranchez la batterie et vidangez le liquide de refroidissement. Après cela, le cache-moteur doit être retiré pour permettre l'accès au compresseur.
• 3. Le balancier harmonique doit être retiré à l'aide d'un extracteur de balancier harmonique. Après cela, la poulie du compresseur doit être retirée.
• 4. Retirez l'ancien compresseur : Dévissez les boulons fixant le compresseur et les joints au moteur, puis retirez-les.
• 5. Installez le nouveau compresseur : Tout d'abord, lubrifiez les joints avec un nouveau compresseur et placez-les. Ensuite, soulevez le nouveau compresseur et placez-le sur les joints. Serrez les boulons pour fixer le compresseur.
• 6. Remettez la poulie en place : La poulie du compresseur doit être remise en place à l'aide d'un outil de montage de poulie.
• 7. Remettez le balancier harmonique en place : Le balancier harmonique doit être installé sur son arbre, puis serré à l'aide d'une clé dynamométrique.
• 8. Rebranchez la batterie et remplissez le moteur avec du nouveau liquide de refroidissement.
• 9. Démarrez le moteur et recherchez toute fuite ou bruit étrange. Laissez le moteur tourner pendant quelques minutes, puis resserrez tous les boulons.

Q&A

Q1 : Que sont les compresseurs centrifuges ?

R1 : Les compresseurs centrifuges sont un type de dispositif d'induction mécanique forcée utilisé dans les moteurs à combustion interne pour augmenter la densité d'admission d'air, augmentant ainsi la puissance de sortie du moteur. Ils utilisent une roue à aubes rotative, entraînée par une courroie ou un engrenage relié au moteur, pour accélérer l'air entrant. Cette rotation à grande vitesse crée une force centrifuge qui pousse l'air vers l'extérieur à travers la roue à aubes, augmentant sa pression et sa vitesse. L'air comprimé passe ensuite à travers un diffuseur et est dirigé vers le collecteur d'admission du moteur, où il se mélange au carburant pour produire une réaction de combustion plus puissante et plus efficace.

Q2 : Quelle est la différence entre un compresseur centrifuge et un compresseur à déplacement positif ?

R2 : Un compresseur centrifuge est un type de compresseur qui utilise une roue à aubes pour augmenter la pression et le débit d'air dans le moteur. Les compresseurs centrifuges sont connus pour leur efficacité à des régimes moteur élevés et leur capacité à fournir une suralimentation importante sans traînée excessive sur le moteur. Ils sont couramment utilisés dans les applications de haute performance et de course où la maximisation de la puissance de sortie et le maintien de la fiabilité du moteur sont essentiels. Les compresseurs à déplacement positif, d'autre part, sont des compresseurs qui sont utilisés pour augmenter la pression de l'air avant qu'il n'entre dans un moteur à combustion interne. Ils sont appelés compresseurs à déplacement positif car ils déplacent un volume d'air fixe à chaque rotation, augmentant la pression et le débit. Les compresseurs à déplacement positif sont connus pour leur couple à bas régime et leur réponse de suralimentation immédiate, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant une forte puissance à bas régime, comme dans les scénarios de tout-terrain ou de remorquage.

Q3 : Quels sont les avantages de l'utilisation d'un compresseur centrifuge ?

R3 : Les compresseurs centrifuges présentent plusieurs avantages, notamment :

• Augmentation de la puissance de sortie : Les compresseurs centrifuges augmentent l'air d'admission du moteur, ce qui permet d'utiliser plus de carburant et se traduit par une augmentation de la puissance et du couple. Ceci est particulièrement bénéfique pour les véhicules axés sur les performances ou les applications nécessitant une puissance supplémentaire.
• Efficacité : Ils sont généralement plus efficaces que les autres conceptions de compresseurs mécaniques, en particulier à des régimes moteur élevés, ce qui est avantageux pour l'économie de carburant et les performances globales du moteur.
• Taille compacte : Les compresseurs centrifuges sont souvent plus petits et plus légers que les autres systèmes d'induction forcée, ce qui les rend plus faciles à installer dans divers compartiments moteur sans modifications importantes.
• Suralimentation à haut régime : Ils excellent à fournir une suralimentation à des régimes moteur élevés, ce qui les rend idéaux pour les applications nécessitant une puissance soutenue à des régimes élevés, comme la course ou la conduite de performance.
• Réduction du délai du turbo : Contrairement aux turbocompresseurs, les compresseurs centrifuges évitent le délai associé aux turbos, fournissant une suralimentation immédiate et constante sur toute la plage de régime du moteur.