À quoi sert une chemise de turbocompresseur automobile
Le rôle principal du turbocompresseur automobile est d'augmenter l'admission d'air du moteur, ce qui accroît sa puissance et son couple, et donc la puissance du véhicule. Concrètement, le turbocompresseur utilise l'énergie des gaz d'échappement pour actionner le compresseur et comprimer l'air dans le conduit d'admission, augmentant ainsi la densité de l'air admis. Ceci permet au moteur de brûler davantage de carburant et, par conséquent, d'augmenter la puissance.
Comment fonctionne un turbocompresseur ?
Le turbocompresseur se compose principalement de deux parties : la turbine et le compresseur. Lorsque le moteur fonctionne, les gaz d'échappement sont expulsés par le tuyau d'échappement, ce qui entraîne la rotation de la turbine. La rotation de la turbine actionne le compresseur et comprime l'air dans le conduit d'admission, augmentant ainsi la pression d'admission et améliorant l'efficacité de la combustion et la puissance du moteur.
Avantages et inconvénients des turbocompresseurs
Avantages :
Augmentation de la puissance : Les turbocompresseurs sont capables d’augmenter l’admission d’air, permettant au moteur de produire plus de puissance et de couple pour une même cylindrée.
Amélioration de la consommation de carburant : Les moteurs turbocompressés brûlent mieux, économisant généralement de 3 à 5 % de carburant, et présentent une fiabilité élevée, de bonnes caractéristiques d'adaptation et une réponse transitoire.
adaptation à la haute altitude : le turbocompresseur permet au moteur de maintenir une puissance élevée en haute altitude, afin de résoudre le problème de la raréfaction de l'oxygène en haute altitude.
Inconvénients :
Hystérésis de la turbine : en raison de l'inertie de la turbine et du palier intermédiaire, lorsque les gaz d'échappement augmentent soudainement, la vitesse de la turbine n'augmentera pas immédiatement, ce qui entraîne une hystérésis de la puissance de sortie.
L'effet à basse vitesse n'est pas bon : en cas de faible vitesse ou d'embouteillage, l'effet du turbocompresseur n'est pas évident, même meilleur que celui du moteur à aspiration naturelle.
Les turbocompresseurs automobiles sont fabriqués à partir de différents matériaux tels que les roues, les roulements, les carters et les turbines. Les roues sont généralement fabriquées en superalliages, tels que l'Inconel, le Waspaloy, etc., afin de répondre aux exigences de haute température et de haute pression.
Les roulements sont souvent fabriqués en cermet et autres matériaux pour améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion.
Pour la partie coque, la coque du compresseur est principalement en alliage d'aluminium ou en alliage de magnésium afin de réduire le poids et d'améliorer l'efficacité, tandis que la coque de la turbine est principalement en acier moulé.
La roue et l'arbre sont principalement en acier, en particulier la roue du compresseur utilise souvent un superalliage, qui présente une excellente résistance à l'oxydation à haute température, une grande solidité et une excellente résistance à la corrosion.
Matériaux des différentes pièces et leurs fonctions
moyeu de roue : l'utilisation de matériaux en alliage haute température, tels que l'Inconel, le Waspaloy, etc., pour répondre aux exigences de haute température et de haute pression.
roulement : généralement utilisé en métal, en céramique et autres matériaux pour améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion.
coquille :
enveloppe du compresseur : principalement en alliage d'aluminium ou en alliage de magnésium, pour réduire le poids et améliorer l'efficacité.
enveloppe de turbine : principalement en acier moulé
turbines et arbres : principalement en acier, notamment les turbines de compresseur utilisent souvent un superalliage, cet alliage possède une excellente résistance à l'oxydation à haute température, une grande résistance et une excellente résistance à la corrosion.
Facteurs influençant le choix des matériaux
Le choix des matériaux du turbocompresseur prend principalement en compte les facteurs suivants :
Température et pression élevées : la température et la pression internes du turbocompresseur sont élevées, et il est nécessaire de choisir des matériaux présentant une bonne résistance aux hautes températures et aux hautes pressions.
résistance à l'usure : les pièces sollicitées doivent présenter une certaine résistance à l'usure pour améliorer leur durée de vie.
propriétés mécaniques : les matériaux doivent avoir une résistance et une ténacité suffisantes pour répondre aux exigences d'un fonctionnement à grande vitesse.
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