1. Aperçu du moteur à essence
Un moteur à essence est un moteur à combustion interne courant qui génère de l'énergie en brûlant de l'essence pour conduire des véhicules tels que des voitures ou pour alimenter d'autres équipements. Les moteurs à essence ont un large éventail d'applications et leur principe de fonctionnement est basé sur un cycle à quatre temps (admission, compression, travail, échappement). En fonctionnement normal, l'air et l'essence sont mélangés et enflammés dans le cylindre, générant ainsi de l'énergie pour entraîner le piston et finalement convertissant l'énergie en énergie mécanique.
2. Application du Turbo dans les moteurs à essence
(I) Qu'est-ce qu'un turbocompresseur
Un turbocompresseur est un dispositif qui peut augmenter la quantité d'air admise dans un moteur. Il se compose principalement de deux parties : une turbine et un compresseur. La partie turbine utilise l'énergie des gaz d'échappement rejetée par le moteur pour conduire, tandis que la partie compresseur comprime l'air entrant dans le moteur afin que davantage d'air puisse pénétrer dans le cylindre. Lorsque plus d’air pénètre dans le cylindre, il peut être mélangé à plus d’essence et brûlé, augmentant ainsi la puissance du moteur.
(II) L'impact des turbocompresseurs sur les performances des moteurs essence
- Augmenter la puissance et le couple :
- Pour les moteurs à essence, l'installation d'un turbocompresseur peut augmenter considérablement la puissance et le couple du moteur sans augmenter la cylindrée du moteur. Par exemple, certains moteurs à essence turbocompressés de petite cylindrée peuvent produire des niveaux de puissance équivalents à ceux des moteurs atmosphériques de grande cylindrée. Cela améliore les performances d'accélération et les capacités de conduite à grande vitesse de la voiture.
- Améliorer l'économie de carburant :
- Dans certaines conditions de fonctionnement, les moteurs à essence turbocompressés peuvent améliorer l'économie de carburant. Étant donné que le turbocompresseur peut permettre au moteur de produire un couple plus important à une vitesse inférieure, lors de la conduite quotidienne, le moteur n'a pas besoin de maintenir une vitesse trop élevée pour répondre aux besoins de puissance, réduisant ainsi la consommation de carburant. Cependant, dans certaines conditions de pleine charge, le moteur turbocompressé peut consommer plus de carburant afin de produire plus de puissance.
- Réduire les émissions d'échappement :
- Étant donné que les moteurs à essence turbocompressés peuvent brûler du carburant plus efficacement tout en augmentant la puissance, ils peuvent relativement réduire les émissions de substances nocives dans les gaz d'échappement. Par exemple, les émissions de polluants tels que le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures (HC) peuvent être réduites. Cela aide les voitures à respecter des normes d’émissions environnementales de plus en plus strictes.
III. Limites des moteurs essence équipés de turbines
(I) Décalage du turbo
- Le décalage du turbo est un problème plus évident auquel sont confrontés les moteurs à essence turbocompressés. Le turbocompresseur est entraîné par les gaz d’échappement du moteur. Lorsque le régime moteur est bas, l'énergie des gaz d'échappement est insuffisante et le turbocompresseur ne peut pas fonctionner rapidement et efficacement, ce qui entraîne un certain délai entre l'appui sur l'accélérateur et le début de la puissance du turbo à pleine puissance. Cela affectera la réactivité de conduite de la voiture, en particulier lorsqu'une accélération rapide est requise, comme lors d'un dépassement.
(II) Fiabilité et coût de maintenance
- En raison de l'environnement de travail difficile du turbocompresseur, il doit résister à des températures élevées, à une rotation à grande vitesse, etc., et sa fiabilité peut être légèrement pire que celle d'un moteur atmosphérique. De plus, en cas de panne du turbocompresseur, le coût de maintenance est relativement élevé. De plus, afin de s'adapter au fonctionnement du turbocompresseur, d'autres composants du moteur tels que le système de refroidissement et le système de lubrification doivent également être renforcés en conséquence, ce qui augmente également la complexité et le coût de l'ensemble du système moteur.
IV. Conclusion
Les moteurs à essence peuvent être équipés de turbocompresseurs, et cette combinaison apporte de nombreux avantages, tels qu'une puissance et un couple accrus, une économie de carburant améliorée et des émissions d'échappement réduites. Cependant, il existe également certaines limites, telles que le décalage du turbo, la fiabilité et les coûts de maintenance. Avec le développement continu de la technologie, ces limites sont progressivement améliorées, par exemple en adoptant une technologie de turbocompresseur plus avancée, des systèmes de contrôle électronique du moteur, etc. pour réduire le décalage du turbo, améliorer la fiabilité du turbocompresseur et réduire les coûts de maintenance.
