🔧 La suralimentation - Octane-102.com

Coup de pression

Dans le merveilleux monde des moteurs à combustion, les lois de la performance sont régies par deux facteurs principaux : La puissance et le couple. Attachez vos ceintures, Octane-102.fr vous emmène faire un tour dans le milieu de la gonflette automobile…

Compresseur de #Tarba monté sur HotRoad de #Bourrin

Introduction

Comme cité en préambule, le facteur qui nous intéresse le plus sur un moteur est sa Puissance. C’est la mesure qui sert de référence universelle. Elle peut être exprimée en Cheval-Vapeur (cv), Horse-Power (hp) ou encore en Pferdestärke (ps) bien que depuis 1972 l’ancienne C.E.E recommande l’usage commun du Kilowatt (Kw). La puissance va directement déterminer le niveau de performances d’un moteur.

Le second facteur, est communément formulé en Newton-Mètre (Nm) ou en Mètre/Kilogramme (MKg). Il s’agit du couple et c’est ce qui va directement transmettre la sensation de poussée, plus ou moins forte, d’un véhicule. Souvent mis de coté par déni, il est tout aussi important que la puissance.

Afin d’accroitre les performances effectives d’un moteur, il convient donc de jouer sur l’un des deux leviers que sont la puissance et le couple, voir les deux à la fois. La méthode la plus simple pour obtenir une puissance accrue, consiste à accélérer la vitesse de rotation du moteur, qui se trouve très vite exposée à des contraintes physiques de manière exponentielle, aboutissant irrémédiablement à la casse des éléments les moins résistants. La seconde solution consiste à gaver de force le moteur en carburant et en comburant. Cette technique appelée « suralimentation » peut se révéler très efficace dans certains cas…

Principe de base

Le principe de fonctionnement de la suralimentation est très simple à imager : Un dimanche midi en famille, vêtu d’un splendide combi bermuda/marcel, vous vous trouvez en plein débat haletant avec le beau-frère sur le dernier Scenic DCi qu’il semble beaucoup apprécier lorsque soudain c’est le drame ! Tellement absorbé par votre discussion, vous vous apercevez que le barbecue sur lequel reposent vos allechantes côtes de porc est en train de mourir. Bien décidé à ne pas laisser le destin s’accomplir, vous prenez une profonde respiration et soufflez sur les braises en souffrance, à la limite de vous époumoner. Sous l’action de votre puissant souffle –ou de votre taux d’alcoolémie- les braises remontent immédiatement en zone rouge et votre grillade reprend vie. Félicitations, vous venez de comprendre le principe de la suralimentation… Le fervent adepte d’Audi RS4 que vous êtes, va alors prendre un plaisir incommensurable pour expliquer à votre beauf que c’est pas avec la soufflette de son Scenic de merde qu’il aurait sauvé le barbeuc’ !

Approfondissons

Reprenons l’exemple du barbecue : En soufflant sur les braises, vous avez délivré un surplus d’air. L’oxygène contenu dans l’air à augmenté de manière immédiate la puissance de la combustion. C’est exactement le même principe pour un moteur à pistons. Afin que la détonation ait lieu il faut un mélange précis de carburant (essence) et de comburant (oxygène). Si on augmente les valeurs du mélange, tout en gardant le même ratio, on accroit la puissance de l’explosion, et donc la force exercée sur les pistons. En résulte une augmentation immédiate du couple délivré par le moteur. Pour rendre cette solution possible, il existe plusieurs systèmes auxquels nous allons nous intéresser :

1. Le Ram Air Intake

La technique la plus simple et la moins coûteuse, c’est le Ram Air Intake, littéralement –prise d’air forcée-. Elle consiste en une simple ouverture frontale dans laquelle l’air va s’engouffrer, de plus en plus fortement avec la vitesse du véhicule, créant ainsi une compression. Les ingénieurs motoristes sont unanimes, même si aucune pièce mécanique n’est nécessaire, il s’agit tout de même d’un système de suralimentation, aussi rudimentaire soit-il. D’ailleurs, son très faible coût en fait une solution très répandue. A faible vitesse il n’apporte rien, nada, wallou, zero. A contrario, à grande vitesse on estime un gain de 20% de puissance… Pas mal pour un simple trou dans un capot ! A ne pas confondre avec le Cold Air Intake. Ce système est juste une entrée d’air situé le plus bas possible pour absorber l’air plus frais, disponible au ras du sol. Ce dernier n’est pas pensé pour créer une pression dans l’admission.

Ram Air Intake de la Ferrari 575 Maranello

2. Le compresseur volumétrique

Tous le monde à déjà observé au moins une fois dans sa vie ce compresseur, le plus souvent dans les films américains. Le compresseur volumétrique c’est le gros machin qui ressort du capot de l’Interceptor de Mad Max, ou de la Charger R/T de Dom Torreto. C’est un système qui, sous l’effet de rotors entraînés par poulie, va aspirer l’air ambiant puis le comprimer avant de l’injecter sous pression dans les chambres de combustion. Évidemment il existe des versions un chouilla plus discrètes, à l’image celui qui équipe la Polo G-40. Le compresseur volumétrique est capable de délivrer une grosse puissance dans les bas régimes, sans latence, car il est directement entraîné par le cycle de rotation du vilebrequin. En revanche, il s’essouffle assez rapidement et n’a pas un rendement très élevé car il ponctionne une bonne partie de l’énergie produite par le moteur. Pour ne rien arranger, un compresseur comporte beaucoup de pièces en friction qui nécessitent un entretien régulier et coûteux.

2.1 Le Compresseur Roots

Du nom de ses inventeurs, les frères Roots, ce compresseur est le premier à avoir vu le jour, il y a presque un siècle. Bien que son design interne soit très vieux, il est encore d’actualité. Il se compose de deux rotors de 3 lobes chacun qui vont s’engrener l’un dans l’autre afin de pomper l’air et de créer un flux unidirectionnel. Curieusement, le compresseur Roots n’est pas pensé pour comprimer l’air, mais comme il fournit le flux bien plus rapidement que le moteur ne peu l’aspirer, il parvient tout de même à créer une forte pression dans l’admission. Ce type de compresseur à également la mauvaise habitude de consommer beaucoup d’énergie mécanique à haut régime, c’est pourquoi il est souvent accouplé à un petit actuateur qui va le débrayer lorsque le véhicule est en vitesse de croisière.

Vue interne d’un compresseur Roots

Mercedes SLK 230 équipée d’un compresseur Roots

2.2 Le Compresseur Twin Vortex

Le Twin Vortex est une très grosse évolution du Roots. Fabriqué par Eaton qui dispose des brevets Roots depuis des lustres, il est capable de fournir 20% d’air en plus que les dernières générations de compresseurs (5G), tout en ponctionnant beaucoup moins d’énergie mécanique. A titre d’exemple, sur les première Corvette ZR1, on considère que le 5G pouvait consommer jusqu’à 115cv, tandis que le Twin Vortex se contente de seulement 75cv ! En outre il génère un dégagement calorifique en nette baisse et la cerise sur le rotor c’est qu’il élimine la quasi-totalité du bruit insupportable de frottement typique des compresseurs volumétriques. Tout ce travail est rendu possible par le développement de nouveaux rotors à 4 lobes permettant un volume d’aspiration accru. Concernant l’acoustique, Eaton à réalisé un énorme boulot sur la pignonnerie d’entrainement en parvenant à surélever une grande partie de la fréquence sonore au-delà de la perception auditive humaine.

Chevy Corvette ZR1 équipé du Twin Vortex

2.3 Le Compresseur Screw

Avec ce type de compresseur, appellé également Lysholm, on entre dans la cour des grands. Il est composé de deux grandes vis sans fin, l’une avec 3 filetages mâles, la seconde avec 5 filetages femelles. Tout comme les rotors, les deux vis vont s’engrener l’une dans l’autre, mais avec une précision clinique. Lorsqu’elles se mettent en fonctionnement, l’engrenage va littéralement capturer l’air. L’espace entre les filetages se réduisant considérablement en bout de vis, l’air se trouve fortement comprimé. Capable d’offrir une compression bien plus élevée que le Roots ou encore le Twin Vortex, et très à l’aise dans les hauts-régimes, le compresseur Screw est surtout destiné à équiper des moteurs à très haute performances. Comme on peut s’en douter, son coût de fabrication est très élevé, principalement dû à un usinage nanométrique, ce qui le rend très peu répandu.

2.4 Le Compresseur Centrifuge

Adorateurs de la suralimentation par compresseur, inclinez-vous : Le Dieu des compresseurs est devant vous en photo. Ça, les amis, c’est le top nec plus ultra, le pompon, le billet de 50 balles qu’on trouve dans la veste de son costume rangé depuis le dernier mariage, la tartine de beurre qui tombe du bon coté… Ça, c’est la Rolls-Royce des compresseurs ! Le centrifuge adopte une grosse partie du design d’un turbocompresseur, lui permettant de délivrer une haute pression de suralimentation. En fait il se comporte exactement de la même manière qu’un turbo (que nous allons voir juste après) avec une petite différence : Il est toujours entrainé par le vilebrequin et n’a donc qu’une seule turbine. Son principal inconvénient c’est qu’il est aussi performant dans les tours, qu’il est nul dans les bas régimes ! Ce qui en fait également son principal atout, puisqu’il est nécessairement monté sur des hypercars pour un apport de puissance à haut-régime.

3. Le turbocompresseur

Le système de suralimentation par excellence, c’est lui. Cette espèce de gros escargot métallique est pourvue de deux turbines séparées et cloisonnées, reliées par un palier commun. La première est actionnée directement par les gaz d’échappements du moteur, entrainant de facto la seconde turbine. Cette dernière aspire l’air extérieur, et va le comprimer pour l’injecter dans la tubulure d’admission, tout comme le compresseur volumétrique, à la petite différence près que la vitesse moyenne du turbo se situe entre 150000 et 200000 tour/minutes… Autant vous dire que ça déménage sévère !

Il existe une pléthore de turbos, avec petites, moyennes ou très grosses turbines, différentes trims, des turbos refroidis par eau, des turbos à géométrie variable etc… Malheureusement, le turbocompresseur a un gros inconvénient : Son lag (temps de réponse). Étant entrainé par les gaz d’échappement, il met un certain temps à comprimer le circuit d’air, contrairement à un compresseur volumétrique qui répond au quart de tour. En revanche, une fois lancé, le turbo apporte une déferlante de puissance continue, ne s’essoufflant que très haut dans les tours, et surtout nettement moins qu’un compresseur. Le comportement routier d’un véhicule équipé d’un turbocompresseur classique est très particulier, car la puissance est très creuse à bas régime, aggravée par la lourdeur du turbo. Passé un certain régime, cette dernière devient subitement très violente, allant jusqu’à provoquer un patinage des roues motrices très tardivement, y compris sur des rapports avancés. On parle alors de « l’effet on/off« . Sur un véhicule de type propulsion, cet effet est très délicat à appréhender, voir dangereux par temps de pluie.

3.1 Bi-Turbo

Dans le domaine de la recherche de puissance et/ou du confort de conduite, il existe la possibilité d’accoupler plusieurs turbocompresseurs. Le Bi-Turbo est la solution la plus répandue. Pour commencer, il faut savoir qu’il existe deux montages différents, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients :

Montage Sériel

Le premier consiste à monter les turbocompresseurs l’un à la suite de l’autre. On parle d’un montage sériel. Deux inconvénients sont relatifs à ce type de montage : Le premier turbo soufflant dans le second, une déperdition d’énergie est provoquée. Enfin, l’utilisation de deux turbocompresseurs alourdit inévitablement le poids total du moteur. L’avantage c’est que cette configuration est relativement compacte.

Montage Parallèle

Le second montage consiste à employer un duo de turbocompresseurs montés en parallèle : Les deux soufflettes disposent ainsi de leur propre circuit de suralimentation qui finissent par se rejoindre une fois dans la tubulure d’admission. De cette manière, la déperdition d’énergie causée dans un montage en série est complètement supprimé. Tout cela à malheureusement un prix : Sous le capot, c’est une véritable usine à gaz, avec deux circuits d’air en conséquence et un surplus pondéral. Le Bi-Turbo Parallèle est évidemment bien moins compact que le montage sériel.

3.1.1 Bi-Turbo Séquentiel

Afin de palier à l’effet on/off, et surtout combler le creux à bas régime, il existe la technique du Bi-Turbo Séquentiel qui consiste à employer deux petits turbocompresseurs à des régimes différents, plutôt qu’un seul gros turbo. Le premier va s’occuper de charger le circuit d’air pendant que le second est isolé par une vanne fermée, et ainsi apporter une réponse plus rapide aux sollicitations de la pédale de droite. Lorsqu’il arrive à bout de souffle, la vanne du second turbo s’ouvre pour qu’il prenne le relais sans aucun lag, puisque le circuit est déjà chargé. Au final, ce type de montage se montre plus réactif et surtout beaucoup plus efficace qu’un mono-turbo, la plage de suralimentation couvrant la quasi-totalité du compte-tours. Il peuvent être montés en série ou en parallèle.

3.1.2 Bi-Turbo à étagement

Cette technique plutôt récente est très similaire au Bi-Turbo Séquentiel à la différence prêt qu’elle emploie deux turbocompresseurs de tailles distinctes. De cette manière, le plus petit des deux turbos va se lancer en premier et charger très rapidement le circuit grâce à sa faible inertie. Lorsqu’il arrive aux 2/3 de son rendement maximal, le second turbo, de grande taille, entre à son tour en action profitant de la fin de régime du premier pour se lancer. Les deux turbocompresseurs soufflent en même temps jusqu’au régime maximal de rotation du plus petit, qui intervient normalement à mi-régime du moteur si la voiture est bien réglée. A se stade, le bypass se ferme, désactivant le petit turbo et laissant le gros exprimer toute sa puissance.

3.1.3 Twin-Turbo

Le Twin-Turbo est une technique de suralimentation à montage parallèle. Il a deux particularités : Comme son nom l’indique, il utilise naturellement deux turbos identiques, et lorsqu’il est monté sur des moteurs à multiples culasses (En V, en H, en W) il offre la possibilité de répartir la charge de chacun des turbocompresseurs par banc de cylindres. C’est le montage préférés des sorciers motoristes friands de puissance. Le revers de la médaille est qu’il faut fatalement une grosse cylindrée pour entraîner de manière décente le Twin-Turbo.

Marketing

Tous ces systèmes pourraient sembler clairs et limpides, si les différents services marketing des constructeurs automobiles ne venait pas foutre une merde innommable, en jetant le trouble avec des appellations farfelues. Car certains fabricants considèrent que le terme Bi-Turbo a une connotation bien plus chic que le Twin-Turbo qui tend de son coté, à une certaine sportivité.

C’est ainsi que Renault colle le badge très trompeur de BiTurbo à sa Safrane, alors même que techniquement, il s’agit d’un Twin avec deux Turbos KKK strictement identiques. Audi se prends aussi les pieds dans le tapis avec sa RS4. Il faut finalement en déduire que le Twin-Turbo est un enfant légitime du Bi-Turbo et non pas un frère. Un Twin-Turbo est forcément un Bi-Turbo mais pas l’inverse… Vous avez saisi toute la subtilité ?

3.2 Tri-Turbo

Toujours dans l’optique de gagner de la puissance et du couple, BMW développe en 2008 un système très complexe à trois turbocompresseurs. Il se compose de deux petits turbos et d’un troisième nettement plus gros. Le premier petit turbo s’active des le ralentis et souffle en permanence sur l’intégralité de la plage d’utilisation du moteur. A partir de 1500rpm un volet enclenche le gros turbo qui délivre plus de 87% du couple jusqu’à l’activation du dernier turbo à 2500rpm. Les trois comparses vont alors souffler simultanément et produire jusqu’à 740Nm ! Le constructeur Bavarois est le seul à utiliser cette technologie. L’inconvénient est qu’il se révèle bien plus complexe que les Bi et Twin-Turbo. Pire encore, BMW l’emploie exclusivement sur un bloc diesel… Bouuuuuuu, va de retros Satanas !

3.3 Quad-Turbo

Âmes sensibles, attention, on entre dans le dur ! Certains fabricants de supercars non rassasiés décident d’avoir recours à quatre turbocompresseurs. Bugatti sombre dans la folie dès 1991 avec son EB 110 animé par un V12 3,5L de 60 soupapes, quad-turbo et à ITB (Papillons individuels). Ce moteur développera jusqu’à 705cv sous l’ère Dauer Sportwagen et emmènera l’EB 110 à 370 km/h. De 2005 à 2015, le constructeur français va récidiver avec l’emploi du quad-turbo dans sa Veyron 16/4. Cette fois ci, c’est un W16 8,0L de 64 soupapes quad-turbo qui délivre 1001cv aux quatres roues motrices. Il a la particularité de fonctionner à la manière d’un Twin-Turbo : Chaque turbocompresseur s’occupe d’un banc de 4 cylindres. Depuis 2016, Bugatti à encore franchi une étape en atteignant la barre de 1500cv, toujours avec son W16 quad-turbo. La Chiron dispose d’une vitesse de pointe de 463 km/h ! Aujourd’hui, le quad-turbo est devenu la marque de fabrique de Bugatti.

SportWagen Dauer EB 110 SuperSport 3.5L Quad-Turbo (705cv)

4. Les différentes technologies

4.1 La Géométrie Variable (TGV)

A présent que nous avons vu la course à la démesure que peut apporter une débauche de turbocompresseurs, il est intéressant de se pencher sur une évolution majeure du turbo : La géométrie variable. À la fin de années 1980, Honda commercialise au Japon une série limitée de la Legend. Elle embarque un moteur V6 de 2.0L équipé d’un turbo très particulier. Ce dernier comporte une paroi d’échappement composés de volets (appelées ailettes) tout autour de la turbine. L’ouverture des ailettes est actionnée par un bras électrique, et adapte le flux des gaz en fonction des nécessités. Au final, le turbo se comporte comme un petit à bas régime, avec un couple très disponible puis lorsque les ailettes se ferment à mi-régime il est capable de délivrer sa pleine puissance. Honda lui donne le joli surnom de « Wing-Turbo« . De nos jours, il permet d’éviter un complexe système Bi-Turbo sur les sportives milieu-de-gamme, bien que ses pièces mobiles internes le rendent plus fragile.

4.2 Le TwinScroll

Depuis quelques années, les fabricants de turbocompresseurs on mis au point le système TwinScroll. Ce principe consiste en la présence d’une double volute dans le carter turbine. Cette double volute permet une distribution optimale des pulsation de gaz d’échappement sur la turbine d’admission. Par sa grande simplicité, ce type de turbocompresseur tend à équiper de plus en plus de sportives milieu-de-gamme.

4.3 Ball Bearing

En constante évolution, les turbocompresseurs adoptent des techniques jusque là employés uniquement en compétition. Les roulements à billes en sont un très bon exemple. Les précédentes générations utilisaient un palier qu’il fallait équilibrer avec une grande précision, et qui avait la fâcheuse habitude de se calaminer avec les résidus d’huile. Les turbos Ball Bearing ne sont pas confrontés à ce genre de problématique.

5. Les périphériques externes

5.1 L’Échangeur (Intercooler)

La température d’admission est un aspect de la suralimentation tres important qu’il est bon de ne pas négliger. Nissan en a fait les frais sur sa Skyline [R30] 2000 RS-X de 1983 car son moteur, le F20JET, injectait de l’air chauffé par un turbo dépassant parfois les 1000 degrés. Le moteur peinait à atteindre les 190cv. Deux ans plus tard, le constructeur nippon ajoutait un échangeur air/air sur le circuit de suralimentation, faisant immédiatement atteindre les 206cv à son bloc. Un échangeur (intercooler en anglais) se présente sous la forme d’un radiateur dans lequel va transiter l’air chaud comprimé par le turbo, pour être refroidit avant d’être injecté dans la tubulure d’admission. Il est généralement placé à l’avant de la voiture, très bas, de manière à être exposé le plus possible à l’air frais.

Plus rarement on peu trouver des échangeurs air/eau ayant l’avantage de restituer des températures d’admission bien plus stables qu’un échangeur air/air, tributaire de la température extérieure.

5.2 La Dump valve (ou Blow Off)

Swoooosh, Pschiiit ou encore Woutoutoutou… Ces bruits si caractéristiques aux moteurs suralimentés sont générés par la Dump Valve, grande responsable en chef de la survie des turbocompresseurs. Si vous vous demandez à quoi peu bien servir cette soupape, c’est que vous n’avez probablement jamais pris une porte battante dans les dents ! Explications : Lorsque le turbo entre en phase de charge, il comprime l’air et le pousse vers l’admission, mais lors du relâchement des gaz, pour un passage de rapport par exemple, le boitier papillon va naturellement se refermer alors que le turbo continue son travail de compression. Toute la partie située entre le turbo et le papillon va être sujette à une surpression énorme allant jusqu’à créer une inversion du flux fatale pour le turbo. C’est là qu’entre en scène la Dump Valve, placé entre les deux, elle va alors s’ouvrir pour laisser s’échapper la surpression, et ainsi sauvegarder le turbo. L’ouverture de la Dump Valve est pilotée par la dépression du collecteur d’admission, créée lors de la fermeture du papillon. Il existe deux types de soupapes de décharge : A recirculation (Blow Off) ou à décharge (Dump). La première est à circuit fermé et réinjecte l’air de surpression, décomprimé, dans la tubulure d’admission tandis que la seconde, à circuit ouvert, libère purement et simplement l’air comprimé à l’extérieur.

5.3 Le Turbo Timer

Un turbo n’a pour ainsi dire, aucun besoin d’entretien si ce n’est, de respecter un certain temps de refroidissement avant de couper le contact. Car le turbo chauffe énormément et une fois en pleine charge, il peut dépasser les 1000° Celsius. En cas de coupure prématurée du moteur, la pompe à huile s’arrête instantanément et coupe la circulation du lubrifiant. Si le turbo vient d’être sollicité, l’huile alors présente sur les paliers va stagner puis cuire rapidement, se transformant en calamine. Autant vous dire qu’à la prochaine sollicitation, votre turbo ne va pas beaucoup apprécier l’excès de matière sur les paliers. Pour éviter ce petit tracas, il existe un appareil très utile : Le Turbo Timer. Grâce à un compte à rebours réglable, il va prendre le relais sur le système de contact dès le retrait de la clé, et retarder l’extinction du moteur durant le laps de temps prédéfinit, afin de laisser la température du turbocompresseur redescendre tranquillement.

6. Hybride & DownSizing

Avec le passage au nouveau millénaire, nous sommes entrés dans l’ère de l’écologie, de plein gré ou de force (en ce qui me concerne). Dans ce contexte, il se trouve que les émissions de CO² soient le plus gros enjeu dénoncé par nos écolos. Et bien figurez-vous que la suralimentation est aussi une alternative viable au plafonnement des émissions de gaz carbonique. S’il est possible d’aller chercher de la puissance sur les grosses et moyennes cylindrées, il en va de même sur les plus petites. De cette manière, il devient possible réduire la cylindrée d’un moteur, tout en augmentant sa puissance et son rendement grâce à l’emploi de la suralimentation. Voilà comment depuis plus de 10 ans, Renault parvient à sortir 100cv d’un 1,2L TCe, et jusqu’à 110cv d’un 898cm³ TCe de 3 cylindres, alors que jadis il fallait au moins un 1600cm³ pour atteindre une telle puissance. C’est ce qu’on appelle le downsizing.

Dans la cour des grands, BMW pratique aussi cette technique depuis 2011 : La terrible //M5 à troqué son V10 5.0L atmosphérique de 507cv pour un « petit » V8 4.4L suralimenté de 560cv. Alors certes, elle à perdu sa sonorité mythique mais en étant raisonnable, le vrombissement du V8 est quand même loin d’être dégueulasse ! Sans compter l’apport de couple des turbos. C’est également dans cette dynamique que vient s’inscrire la technologie hybride TSi (TFSi chez Audi) du groupe VAG. Hybride, car elle utilise la combinaison d’un compresseur volumétrique et d’un turbocompresseur sur les petites cylindrées. Volkswagen emploi le compresseur, toujours très disponible à bas et très bas régime pour obtenir des valeurs de couple plus élevés, puis une fois le moteur dans son mi-régime, c’est le turbo qui va prendre le relais. C’est ainsi que le 3 cylindres en ligne 1.0L TSi est capable d’atteindre 115cv !

7. La pression

Qu’elle ait recours à un compresseur ou un turbocompresseur, la suralimentation se matérialise par de l’air comprimé . C’est donc une pression que l’ont peut mesurer et qui s’exprime sous différentes unités selon les pays. En France on parle de Bar (Bar Gauge plus précisément) et on considère vulgairement qu’il est égal à 1 Kg de pression par cm². La Grande-Bretagne et les USA utilisent le PSI (Pound-force per Square Inch) qui est égal à 0,07 bar alors que sur les Volvo suédoises on peu lire la pression en Kp/cm² (Kilopond) dont l’unité équivaut 1 bar. Au Japon et en Italie, c’est le mmHg (mm de Mercure) anciennement le Torr (abréviation de son inventeur, Torricelli, et accessoirement le pseudo de votre serviteur) qui prévaut. 1000 mmHg = 1000 Torr = 1,33 bar.

Tous les moteurs peuvent être suralimentés à différents niveaux de pression, mais ils ont chacun une résistance qui leur est propre. Plus la pression sera haute, plus la puissance délivrée sera conséquente et plus le bloc devra supporter de fortes contraintes. On considère de manière leste un apport d’environ 10cv par tranche de 0,10 bar de pression. C’est ainsi qu’en augmentant arbitrairement la pression de 0.3 bar sur une R21 2.0L Turbo, elle gagne près de 30cv ! C’est encore plus bluffant tant l’opération est d’une simplicité déconcertante. Attention à la casse si on est trop gourmand ! A contrario, sur les petites cylindrées, ou les véhicules à vocation non-sportive, on utilise des basses pressions qui vont surtout agir sur le couple à bas régime, offrant une grande souplesse de conduite, et garantir la pérennité du moteur.

Mano de pression de Porsche 911 (en Bar)

8. Le Protoxyde d’Azote

Pour terminer je vais aborder un type de suralimentation un peu plus particulier : Le N²0 (protoxyde d’azote). Mieux connu sous l’appelation Nitro (Nitrous en anglais), il s’agit d’un gaz généralement conditionné à l’état liquide dans une bombonne sous pression, que l’on va injecter dans la tubulure d’admission. Sa particularité est de contenir de nombreuses molécules d’oxygène qui vont se libérer sous l’effet de la compression du piston, provoquant de fait, une suralimentation très brutale. On considère que l’apport de protoxyde d’azote augmente de 30 à 100% la puissance du moteur, selon la quantité injectée. Le Nitro dispose également d’une propriété surprenante : Toujours sous l’effet de la pression, il refroidit de manière spectaculaire et comme un moteur requiert l’air le plus frais possible pour fonctionner de manière optimale, autant vous dire que le N²0 est très efficace. Toutefois, il convient d’avoir la main légère sur les doses injectées, y compris en terme de temps, car une mauvaise utilisation peut se révéler très dangereuse pour la santé du moteur. En outre, il faut songer à recharger régulièrement la réserve de protoxyde, ce qui constitue un second point négatif. La marque NOS (Nitrous Oxyde System) commercialise des kits complet, prêts-à-monter, contre quelques centaines d’euros. Attention cependant aux législations en vigueur dans votre pays : L’usage de ce type de suralimentation est strictement interdite sur la voie publique française. A moins d’avoir monté une vanne de condamnation, il n’est pas permis de circuler avec un tel kit.

Bombone de protoxyde d’azote (N²O) NOS : gauche < – > A droite : Kit NX installé dans une Supra RZ

Conclusion

Et voilà, vous savez tout ou presque sur la suralimentation. S’il existe une multitude de combinaisons possibles pour doper un moulin, il me paraît tout de même important d’édulcorer un peu le tableau pour cloturer cet article : Un moteur suralimenté ne sera jamais aussi réactif qu’un atmosphérique à cylindrée équivalente. Gentlemen’s, à chacun son style !

ShiftLightment,
LeTorr.