Il n’y a pas d’invention parfaite: nous pouvons toujours faire quelque chose de mieux, moins cher,
plus efficace ou plus écologique. Prenez le moteur à combustion interne. Vous pourriez penser qu’il
est remarquable qu’une machine alimentée par un liquide puisse vous projeter sur l’autoroute ou
vous propulser dans le ciel beaucoup plus rapidement que vous ne pourriez le faire autrement. Mais
il est toujours possible de construire un moteur qui ira plus vite, plus loin, ou consommera moins de
carburant. Une façon d’améliorer un moteur est d’utiliser un turbocompresseur – une paire de
ventilateurs qui exploitent la puissance d’échappement des déchets à l’arrière d’un moteur pour
entasser plus d’air à l’avant, offrant plus de «punch» que vous auriez autrement. Nous avons tous
entendu parler des turbos, mais comment fonctionnent-ils exactement? Regardons de plus près!

Qu’est-ce qu’un turbocompresseur ?

Avez-vous déjà regardé des voitures bourdonner devant vous avec des fumées de suie qui sortent de
leur tuyau d’échappement? Il est évident que les gaz d’échappement causent la pollution de l’air,
mais il est beaucoup moins évident qu’ils gaspillent de l’énergie en même temps. L’échappement est
un mélange de gaz chauds qui s’échappent à toute vitesse et toute l’énergie qu’il contient – la chaleur
et le mouvement (énergie cinétique) – disparaît inutilement dans l’atmosphère. Ne serait-il pas
judicieux que le moteur puisse exploiter cette puissance perdue pour faire accélérer la voiture ? C’est
exactement ce que fait un turbocompresseur.

Les moteurs de voiture font de l’électricité en brûlant du carburant dans des boîtes de métal robustes
appelées cylindres. L’air entre dans chaque cylindre, se mélange avec le carburant et brûle pour faire
une petite explosion qui entraîne un piston, faisant tourner les arbres et les engrenages qui font
tourner les roues de la voiture. Lorsque le piston repousse, il pompe le mélange d’air et de carburant
usé hors du cylindre comme échappement. La quantité de puissance qu’une voiture peut produire est
directement liée à la vitesse à laquelle elle brûle le carburant. Plus vous avez de cylindres et plus ils
sont gros, plus la voiture peut brûler chaque seconde et (théoriquement au moins) plus vite elle peut
aller.

Une façon de rendre une voiture plus rapide est d’ajouter plus de cylindres. C’est pourquoi les
voitures de sport ultra-rapides ont généralement huit et douze cylindres au lieu des quatre ou six
cylindres dans une voiture familiale conventionnelle. Une autre option consiste à utiliser un
turbocompresseur, qui force plus d’air dans les cylindres chaque seconde afin qu’ils puissent brûler
le carburant à un rythme plus rapide. Un turbocompresseur est un kit supplémentaire, relativement
bon marché, qui peut obtenir plus de puissance du même moteur!

Comment fonctionne un turbocompresseur ?

Si vous savez comment fonctionne un moteur à réaction, vous êtes à mi-chemin pour comprendre le
turbocompresseur d’une voiture. Un moteur à réaction aspire de l’air froid à l’avant, le presse dans
une chambre où il brûle avec du carburant, puis expulse de l’air chaud à l’arrière. Lorsque l’air chaud
quitte, il rugit devant une turbine (un peu comme une éolienne métallique très compacte) qui
entraîne le compresseur (pompe à air) à l’avant du moteur. C’est le bit qui pousse l’air dans le moteur
pour que le carburant brûle correctement. Le turbocompresseur sur une voiture applique un principe
très semblable à un moteur à piston. Il utilise les gaz d’échappement pour entraîner une turbine.
Ceci fait tourner un compresseur d’air qui pousse l’air supplémentaire (et l’oxygène) dans les
cylindres, leur permettant de brûler plus de carburant chaque seconde. C’est pourquoi une voiture
turbocompressée peut produire plus de puissance (ce qui est une autre façon de dire «plus d’énergie
par seconde»). Un surcompresseur (ou «compresseur mécanique» pour donner son nom complet) est très similaire à un turbocompresseur, mais au lieu d’être entraîné par les gaz d’échappement à l’aide d’une turbine, il est alimenté par le vilebrequin tournant de la voiture. C’est généralement un inconvénient: lorsqu’un turbocompresseur est alimenté par l’énergie perdue dans l’échappement, un compresseur d’air vole en fait de l’énergie de la propre source d’énergie de la voiture (le vilebrequin), ce qui est généralement inutile.

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