Compresseur d'air pour CAMIONS

Le rôle des compresseurs dans le moteur

Dans chaque moteur à combustion, du carburant est brûlé. Pour cela, la chambre de combustion a besoin d'oxygène, qui est aspiré par une dépression dans le cylindre des moteurs à aspiration naturelle. En outre, la puissance du moteur peut être augmentée par ce que l'on appelle la suralimentation. Pour cela, on utilise des turbocompresseurs ou des compresseurs.

- Les turbocompresseurs fonctionnent avec deux roues à aubes, dont l'une est entraînée par le flux des gaz d'échappement. L'autre envoie de l'air dans le moteur, mais uniquement lorsque le moteur tourne bien et produit beaucoup de gaz d'échappement. Avant cela, le trou du turbo, une plage de régime dans laquelle peu de puissance est disponible, risque de réduire la performance.

- Les compresseurs mécaniques sont directement entraînés par le vilebrequin via une transmission par courroie. Ils font ainsi pression même à bas régime - mais la consommation de carburant augmente avec ce système.

- Les compresseurs électriques fonctionnent à la place de la turbine à gaz d'échappement avec un mini-moteur électrique qui entraîne la roue du compresseur. Cela permet de contourner le trou du turbo et d'augmenter la puissance même à bas régime. Jusqu'à présent, cette technique était surtout utilisée sur les moteurs puissants, mais elle s'impose de plus en plus, notamment grâce à l'optimisation du refroidissement de l'air aspiré, qui brûle mieux que l'air chaud. Cela réduit à son tour les gaz d'échappement et la consommation de carburant jusqu'à 10 pour cent.

Fonctionnement d'un compresseur d'air

En principe, le compresseur d'air fonctionne selon le principe du refoulement, dans lequel les gaz sont mis sous pression par une action mécanique. Le volume d'aspiration initial V1 avec la pression de service p1 est comprimé en un volume plus petit V2 avec une pression de service plus élevée p2. Selon le type de construction, il existe trois types de compresseurs d'air comprimé : les compresseurs à piston, les turbocompresseurs et les compresseurs à vis.

Compresseurs à piston

Dans les véhicules, on utilise généralement des compresseurs à piston pour la compression. Dans les compresseurs à piston alternatif, un piston se déplaçant dans un cylindre aspire le gaz, le comprime à cet endroit et le rejette. Les soupapes d'admission et d'échappement sont des soupapes à plaques automatiques. Il existe également différents types de compresseurs à piston rotatif. Dans ce cas, l'espace de travail se trouve entre un boîtier et un ou plusieurs plongeurs qui tournent ou se déplacent sur une trajectoire circulaire. Le gaz est aspiré et refoulé par des fentes.

Turbocompresseurs

Les compresseurs radiaux et axiaux sont les plus répandus parmi les turbocompresseurs, qui fonctionnent selon les lois de la mécanique des fluides. Une turbine - entraînée par les gaz d'échappement du moteur - fournit ici l'énergie d'entraînement au compresseur. Alors que dans le cas du compresseur axial, le gaz à comprimer circule parallèlement à l'axe à travers le compresseur, dans le cas du compresseur radial, le gaz circule axialement dans la roue de l'étage de compression et est ensuite dévié vers l'extérieur (radialement).

Compresseur à vis

Dans les compresseurs à vis, deux rotors parallèles à couplage mécanique forcé fonctionnent, le passage étant fermé au niveau de leur ligne de roulement. Les ouvertures d'entrée et de sortie se trouvent sur les faces frontales, celles-ci étant adaptées de manière à éviter tout reflux.

Il existe également toute une série d'autres types de construction tels que les compresseurs à vis, les compresseurs à labyrinthe et à piston, les compresseurs ioniques et à lamelles, ainsi que les compresseurs rotatifs.

Différenciation des compresseurs d'air

On peut distinguer deux types de compresseurs d'air :

- Turbocompresseurs se caractérisent par des débits d'air comprimé importants et des pressions finales de compression faibles.

- Compresseurs volumétriques fournissent un petit débit avec de grandes pressions finales de compression. Les compresseurs à vis à deux arbres, par exemple, appartiennent à cette forme et se caractérisent par leur structure simple, leurs petites dimensions, leur faible masse, leur refoulement régulier et sans pulsations et leur fonctionnement silencieux.

En outre, il est courant de distinguer les compresseurs lubrifiés à l'huile et les compresseurs sans huile. Dans la technique du froid, il existe en outre une autre distinction entre trois types de compresseurs :

- Compresseurs entièrement hermétiques : Le moteur et le compresseur se trouvent dans un boîtier fermé en contact direct avec le réfrigérant

- Compresseurs semi-hermétiques : Le moteur est fixé sur le boîtier du compresseur.

- Compresseurs ouverts : L'entraînement est assuré par des courroies, des engrenages ou un réducteur.

L'étiquetage des compresseurs d'air

En plus de la pression pouvant être atteinte, il est courant d'indiquer le débit d'un compresseur. Celle-ci est définie comme le volume d'air délivré par unité de temps (m³ / min ou l / min).

La pression de service désigne la surpression réalisable de l'air comprimé, tandis que le rapport de pression résulte de la relation entre la pression finale et la pression d'aspiration. Le taux de livraison, quant à lui, indique le rapport entre le débit volumique de l'air comprimé refoulé et le débit volumique théoriquement possible.

Pour comparer différents compresseurs entre eux, il est recommandé d'utiliser le débit volumique normalisé, c'est-à-dire le débit volumique dans des conditions normales de température, de pression et d'humidité de l'air.

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