La recherche de solutions pour améliorer les performances de nos voitures est un travail de tous les instants et le compresseur volumétrique se présente comme le choix privilégié pour les passionnés d’automobile souhaitant augmenter la puissance du moteur de leur véhicule. Sans retard de réponse contrairement au turbocompresseur, cette méthode de suralimentation est particulièrement intéressante. Depuis le début des années 1980, cette solution s’est peu à peu imposée auprès de nombreux préparateurs, permettant d’obtenir jusqu’à 30 % de puissance supplémentaire « sans modifications » du moteur.
Principe et fonctionnement du compresseur volumétrique
Le compresseur volumétrique destiné à un véhicule automobile fonctionne sur un principe de mécanique astucieux. En effet, il exploite une variation de volume liée à deux roues en spirale afin de générer une compression de l’air aspiré dans les cylindres permettant ainsi un meilleur remplissage de ceux-ci allant même jusqu’à les « gorger » littéralement d’air, gage d’un rendement moteur amélioré.
Dans un turbocompresseur, on fait appel aux gaz d’échappement pour faire tourner une turbine, or, ici le compresseur étant directement connecté au vilebrequin via une courroie. L’atout fondamental du compresseur volumétrique est l’absence complète de temps de réponse. La puissance est immédiatement disponible dès les plus bas régimes avec donc un comportement d’accélération bien plus réactif.
Le compresseur volumétrique brasse également les gaz dans la chambre de combustion, améliorant ainsi la qualité du mélange air-carburant. Cette particularité se traduit par une amélioration notable de la consommation spécifique du moteur. La pression générée dépend directement de l’effort rencontré à la sortie, tandis que son débit est proportionnel au régime de rotation du moteur.
Voici les principales caractéristiques de fonctionnement d’un compresseur volumétrique :
- Compression mécanique de l’air via des roues en spirale
- Entraînement direct par le vilebrequin du moteur
- Réponse instantanée à l’accélération
- Amélioration du remplissage des cylindres
- Brassage des gaz pour un meilleur mélange air-carburant
Avantages et installation d’un système de suralimentation volumétrique
Les atouts d’un compresseur volumétrique sont multiples. Le gain en souplesse et en reprise est immédiatement perceptible, transformant l’expérience de conduite. Avec un moteur 4 cylindres équipé d’un compresseur volumétrique, vous pouvez atteindre des performances et des sensations dignes d’un moteur 6 cylindres.
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Un des aspects les plus séduisants de cette solution est qu’à vitesse égale, la consommation n’augmente pas significativement. Le rapport puissance/consommation reste donc très intéressant. Et aussi, comparée aux préparations mécaniques classiques, l’installation d’un compresseur représente une solution économique pour gagner en puissance.
Le montage d’un compresseur volumétrique est relativement simple et ne nécessite pas de modifications majeures du moteur dans le cas d’une augmentation modérée de puissance. Il s’agit principalement d’adapter un support et une courroie reliée à une poulie du vilebrequin. Cette facilité d’installation permet également d’envisager un transfert du système entre différents véhicules de cylindrées voisines.
| Critère | Compresseur volumétrique | Turbocompresseur |
|---|---|---|
| Temps de réponse | Immédiat | Léger retard (turbo lag) |
| Efficacité à bas régime | Excellente | Modérée |
| Source d’énergie | Vilebrequin (consomme de la puissance) | Gaz d’échappement |
| Facilité d’installation | Relativement simple | Plus complexe |
Différents types de compresseurs et leurs applications
Il existes différents types de compresseurs volumétriques pour voitures, chacun ayant ses caractéristiques propres. Le compresseur centrifuge présente l’avantage d’un régime de rotation élevé : certains modèles frôlent ou dépassent les 240 000 tr/min. Le compresseur permet ainsi d’atteindre des performances très intéressantes, même sur des moteurs de faible cylindrée.
Les compresseurs existent en différentes séries, propres à des besoins spécifiques, comme les modèles compacts offrants des performances intéressantes pour les petits moteurs cherchant à doper leurs performances. D’autres versions sont plus polyvalentes, alliant performances et adaptabilité, tandis que les modèles les moins chers permet de découvrir la suralimentation à moindre prix.
Les compresseurs centrifuges équipés de systèmes de traction planétaire brevetés assurent par ailleurs une fiabilité sans égale. Ce qui en fait les seuls compresseurs montés d’origine par certains constructeurs. La qualité de cette technologie est ainsi reconnue par l’industrie automobile.
Les applications du compresseur volumétrique ne se limitent pas aux voitures. Cette technologie s’adapte parfaitement aux :
- Motos de grosse cylindrée cherchant un surcroît de puissance
- Bateaux à moteur nécessitant un couple important à bas régime
- Véhicules tout-terrain sollicitant une réponse immédiate en conditions difficiles
- Préparations spéciales pour compétition automobile
Précautions et optimisation des performances
L’installation d’un compresseur volumétrique nécessite quelques précautions pour préserver la longévité du moteur. Il est généralement recommandé de baisser le rapport volumétrique du moteur, comme c’est le cas pour un turbo. Cette modification permet d’éviter les risques de cliquetis et d’auto-allumage liés à l’augmentation de la pression dans les cylindres.
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Pour tirer le meilleur parti d’un moteur suralimenté par compresseur volumétrique, nous recommandons une conduite « à l’américaine ». Cette approche consiste à profiter du surcroît de puissance disponible à bas régime plutôt que de chercher à monter dans les tours. Cette utilisation est non seulement plus agréable mais également plus adaptée aux caractéristiques du compresseur, dont la courbe d’efficacité tend à baisser avec l’augmentation du régime moteur.
Les moteurs à rapport volumétrique bas et à faible croisement d’arbre à cames sont particulièrement adaptés à l’installation d’un compresseur volumétrique. Pour des gains de puissance supérieurs à 30%, des modifications plus importantes deviennent nécessaires, notamment au niveau des pistons et de l’alimentation en carburant. Ces transformations plus poussées nécessitent l’intervention de professionnels pour garantir fiabilité et sécurité.
N’oublions pas que le compresseur absorbe une partie de l’énergie du moteur, contrairement au turbo qui utilise l’énergie des gaz d’échappement. Cette caractéristique, si elle peut sembler désavantageuse, est largement compensée par l’absence de temps de réponse et l’excellent couple disponible dès les bas régimes.