by josmos.caceres@gmail.com | Sep 29, 2016 | Véhicule industriel
Le turbocompresseur
Principe de fonctionnement
Pour fonctionner de façon optimale, les moteurs thermiques nécessitent un mélange idéal (dit stœchiométrique) d’air et de carburant : le gazole pour les moteurs à combustion et l’essence pour les moteurs à explosion.
Afin d’obtenir un volume d’air suffisant dans les cylindres, les motoristes peuvent adjoindre un turbocompresseur dans le circuit d’admission.
Comme le montre le schéma ci-dessous, cet organe est simplement constitué d’un axe qui accouple solidairement deux turbines, l’une placée dans le circuit d’échappement (partie rouge) et l’autre dans le circuit d’admission (partie bleue).
Ainsi, les gaz d’échappement, en entraînant l’axe du turbocompresseur, ont pour effet d’accroître la pression et donc le volume de l’air admis.
La surpression ainsi provoquée ayant pour effet de réchauffer l’air admis, il est d’usage de disposer un échangeur de température afin de le refroidir (en anglais : Intercooler).
Avantage du turbocompresseur
Le principal avantage du turbocompresseur est de réduire sensiblement la consommation de carburant, grâce à un meilleur remplissage d’air dans les cylindres et donc une meilleure carburation.
Inconvénient du turbocompresseur
Le principal inconvénient du turbocompresseur est de n’être efficace qu’à un certain régime de fonctionnement du moteur, généralement celui du couple maximal, pour obtenir de meilleures reprises.
C’est pourquoi certains constructeurs préfèrent utiliser, même s’ils sont moins efficaces à haut régime, des compresseurs mécaniques dont le mouvement de rotation est pris sur le volant moteur.
Précautions d’emploi
Sachant que la vitesse de rotation du turbocompresseur peut atteindre 200 000 tours/minute et qu’aucun roulement à bille n’est capable de supporter de telles vitesses, l’axe des turbines tourne en fait dans de l’huile sous pression prélevée dans le circuit de lubrification du moteur.
En conséquence, lors de l’extinction du moteur, il est recommandé de ne pas accélérer le moteur avant de couper le contact, au risque de gripper l’axe du turbocompresseur qui continuerait de tourner sans lubrification.
by josmos.caceres@gmail.com | Sep 29, 2016 | Technologies
Les ralentisseurs
Afin de réduire l’usure des freins principaux des poids lourds et des autocars, les constructeurs équipent fréquemment les véhicules de dispositifs d’appoint appelés ralentisseurs. Les dispositifs les plus courants sont les suivants :
- Ralentisseur sur échappement.
- Ralentisseur électrique.
Ralentisseur sur échappement
Le ralentisseur sur échappement est constitué d’une électro vanne, commandée le plus souvent au pied à l’aide d’une pédale placée sur le plancher de la cabine, qui obstrue les tubulures d’échappement.
En bloquant ainsi les gaz d’échappement, le volet fermé permet le ralentissement du véhicule en augmentant l’effet de frein moteur. On notera que l’obstruction n’est pas totale pour éviter des surpressions qui pourraient devenir mécaniquement dangereuses et que certains dispositifs coupent en même temps l’injection de carburant.
Ralentisseur électrique
Le ralentisseur électrique est constitué de :
- Deux disques métalliques solidaires de l’arbre de transmission (rotors).
- Des électro aimants (4 paires) solidaires du châssis (stator).
A l’aide d’une commande située au volant, le conducteur peut alimenter en courant électrique les électro aimants, générant ainsi un champ magnétique autour des deux disques métalliques.
Les disques métalliques ainsi placés en rotation dans un champ magnétique sont alors le siège de courant induits (dits courants de Foucault[1]) dont les caractéristiques sont telles qu’ils génèrent des forces (dites forces de Laplace[2]), lesquelles ralentissent leur rotation et donc celle de l’arbre de transmission.
Le ralentissement sera d’autant plus fort que le champ magnétique sera élevé. C’est pourquoi le levier de commande au volant comporte quatre positions (outre la position neutre), afin d’alimenter progressivement, selon le degré de ralentissement souhaité, une, deux, trois ou quatre paires d’électro aimants.
On observera que les disques sont pourvus d’ailettes de refroidissement afin de dissiper la chaleur parfois élevée générée par les courants de Foucault.
[1] Jean Bernard Léon Foucault, Physicien français 1819 / 1868
[2] Pierre-Simon Laplace, Physicien français 1749 / 1827
