Bon je vous ai tracé les abaques.
Déja il faut comprendre ce qu'est un abaque de compresseur, c'est des courbes de rendement en fonction du debit/pression demandé, on y trouve donc les limites physique de la roue de compresseur. Sur un moteur A pour 1bar on aura un debit donné avec u nrendement associé, sur un moteur différent toujours avec 1bar le debit sera différent, et le rendement aussi, les abaques permettent de savoir ou on se situe sur la plage de fonctionnement du turbo et de savoir si un turbo est trop gros ou trop petit pour notre utilisation. Il nous donne aussi les limites physique aerodynamique qui nous permettent de connaitre la pression de sural qu'on peu attendre de lui en fonction d'un debit voulu. Je vais essayer d'expliquer ca avec les images dans la suite. En revanche un abaque de compresseur ne permet pas de connaitre qu'elle pression sera atteinte à bas regime (le lag turbo quoi), seule les capacité aerodynamique de la roue de compresseur sont étalé. Le lag turbo va dependre du couple compresseur/turbine et n'est pas vraiment estimable de manière precise, une bonne indication en revanche c'est que si pour un debit calculé à bas regime en placant un point sur l'abaque on se situe sur la bonne plage aerodynamique du compresseur, ca veu dire qu'avec peu d'energie, il génère du debit = ce qui nous interresse et que donc potentiellement il est capable de charger avec pas grand chose à l'echappement.
Bon c'est plutot concis mais j'espère que vous avez compris l'idée.
Voici l'abaque du compresseur du GT1544 sur laquelle j'ai placé des points correspondant au debit en fonction du regime moteur pour une pression de suralimentation de 0,76bar (pression que je pense appliquer pour mon montage, mais à definir precisement avec des test). A savoir aussi que j'ai calculé mes debit theorique en fonction de ma cylindrée, en prenant en compte les pertes dde l'echangeur, du filtre à air, du rendement volumetrique du moteur ect. J'ai aussi utilisé comme base de calcul une altitude de 1000m soit 0,9bar de pression atmospherique et une température de l'air ambiant de 28°C. Augmenter la température ou les différentes pertes aura tendance à deplacer les points actuel vers la gauche.
GT1544v.jpg
La limite physique dont je parlais tout à l'heure c'est la ligne plus ou moins verticale la plus à gauche, cette ligne ne peu pas etre depassé par le compresseur, il n'y arriveras pas, c'est un travail qu'il ne peu pas fournir. Au dessus de cette ligne c'est le fameux pompage dont on entend souvent parler à tout vas par abus de language. En fait si on depasse cette ligne la roue du compresseur va effectivement tourner plus vite, mais la lame d'air auras décroché et les pales vont brasser du vide, un peu comme le phenomène de cavitation sur les helices de bateau, si ca tourne trop vite sans deplacement de l'eau ca cavite et "pedale" dans le vide, c'est exactement pareil ici mais avec de l'air!
Ici j'ai placé des points de 800tr/min à 3200tr/min et on peu voir que dés le ralenti le compresseur est physiquement capable de tenir 0,76bar pour le debit calculé de mon moteur ce qui est déja un trés bon signe, on ne peu pas dire non plus que le rendement est phenomenal car je suis sur la dernière portion de rendement présenté soit 65% mais c'est deja presque exeptionnel d'avoir cette possibilité car vous le verrez par la suite, mais avec un mono turbo ca ne serait pas possible car le turbo va etre trés sous dimensionné pour le reste de la plage. Le rendement est représenté par les différente "patate" imbriqué les unes dans les autres. Au plus on se rapproche de la patate centrale, au plus le rendement est bon.
Autre remarque, de 1100tr/min à 2200tr/min le rendement est trés bon et ca tombe bien c'est exactement la plage pour lequel ce turbo à été choisi car c'est là qu'il va travailler !
Je sors de la plage de rendement intéressant (65%) à partir de 2500tr/min environ MAIS la plage d'utilisation du turbo s’étend un peu plus loin, vous avez surement remarqué des lignes plus ou moins horizontale qui chute de manière prononcée. c'est les courbes de vitesse de la roue, et celle tout en haut c'est la limite à ne pas depasser, et si on la continu on vois que 2900tr/min tombe en plein dessus, ca veu tout simplement dire qu'il ne faut pas utiliser ce turbo au delà sinon risque prononcé de casse. 2900tr/min c'est bien plus haut que la limite que je me fixe à 2300tr/min, mais il ne faut pas oublier que mon gros turbo va souffler à l'entrée de ce GT15, la limite reelle sera donc encore plus loin car cet apport d'air à l'aspiration aussi faible soit-il va réduire la vitesse de la roue pour le même debit. Et si vous vous etes pas trop perdu, vous avez normalement compris aussi que du coup mon point que j'ai placé à 2300tr/min ne devrais en realité pas etre là ou il est, mais plutot à la place du point de 2000tr/min car cet apport d'air dont je parle a tendance a me deplacer les points vers la patate centrale, mais bon, je vais rentrer jusque là, j'ai determiné tout mes points comme si j'avais une config monoturbo, sinon je vais juste vous embrouiller.
Maintenant on va comparer les rendements de ces même point mais placé sur l'abaque du GT2056 :
GT2056.jpg
Première chose qui saute aux yeux, on a des points dehors du coté gauche, ya donc un truc que le turbo n'est pas capable de faire : A 800tr/min il est incapable de charger quoi que ce soit, et à 1100tr/min c'est pareil en moins pire (mais capable de rien non plus), alors que je le rappelle avec le GT15 dans les même condition on a un rendement de 65% et 70%.
A partir de 1400tr/min ca s'arrange un peu, mais c'est pas fameux on reste trés proche de la limite de pompage qui fait que le turbo travaille mal avec un rendement de seulement 60% tandis que le GT15 lui travaille à 74%! Bon je vais pas faire tout les points, Mais la chose à retenir c'est que le GT2056 deviens meilleur que le GT1544 qu'a partir de 2300tr/min, c'est seulement à partir de ce regime moteur que son rendement commence à grimper et etre interressant. Et c'est là que le GT1544 s'essoufle, on sort peu à peu de sa plage d'utilisation.
Bon là c'etait une comparaison pour une pression de sural identique de 0,75bar pour les 2 turbos. Maintenant on va faire une simulation de pression/debit pour la pression que je veu reellement appliquer au gros turbo et on va voir ce qu'il se passe niveau rendement :
GT2056.jpg
Bon... Ya toujours des points dehors, analysons un peu ca ! (Je n'ai pas representé le 800tr/min mais on ne vas pas se le cacher, il y avais peu de chance qu'il soit du coté droit ...
)
Alors maintenant pour 1,5bar c'est qu'à partir de 2000tr/min que je sort de la limite de pompage, mais c'est pas vraiment un problème parce que juste avant on a vu que ce même turbo pour 0,75bar à 2000tr/min commence à avoir un rendement correct, il prendras donc parfaitement le relais du GT1544.
Si on continu avec les autres points, on remarque qu'on tourne sur la bonne plage de rendement du turbo, avec en bout de ligne une simulation à 4000tr/min qui tombe juste sur la limite de vitesse, regime auquel je n'ai pas prevu d'aller, mais surtout il faut garder en tête que c'est des simulations par le calcul, et qu'a ce regime moteur le rendement volumetrique est mediocre, le debit est en realité plus faible ce qui nous rapproche du centre de l'abaque et devrais nous donner une limite reelle plus proches des 5000tr/min.
Bon pour resumer j'ai un turbo qui se comporte trés bien de 800tr/min à 2400tr/min et un autre qui se comporte trés bien de 2200tr/min à 4000tr/min. Ils sont fait pour se rencontrer !
D'autant que je ne me suis pas attardé sur les avantages lié au fait que le gros souffle dans le petit jusqu'a ce que le gros prenne le relais à 100%.
Avec cette petite comparaison et ces quelques explications on comprend vite que certains font la course à la pression inutilement, certains veulent a tout prix gaver le moteur en air alors qu'ils ont deja de l'air à revendre qui n'est même pas exploité par un ajout significatif de gasoil, resultat il ne font que baisser le rendement du turbo et donc de leur moteur pour aucun gain de puissance, et je dirais même potentiellement une perte car la hausse de la contrepression va generer des pertes mecanique supplémentaire.
J'espère que ces explication vous aurons plus, ca fait un moment que je parle de turbo par-ci par là en parlant de contrepression ect et j'ai pensé que ca pouvais etre intéressent pour vous de mettre toute ces choses en relation avec des données constructeur reelle et surtout physique ! Bon si vous avez des questions n'hesitez pas, j'ai quand même essayé de faire simple mais ca peu vous empecher de comprendre quelques chose.
Je me pose des questions sur le bypass.... ouverture brusque et rapide, genre tout ou rien .... ouverture lente et progressive?? Comment gérer et avec quoi gérer cette ouverture/fermeture de bypass.... le cheminement des tuyauteries, ça va être de l'art pour réaliser de tels circuits en dur en inox..... non pas possible en inox sinon tu condamnes trop de chose en cas de maintenance.