Bonjour à tous...
en relisant le post d'Antimitrail, je suis tombé sur différentes questions sur les map de turbo, leur interprétation etc.
J'ai rédigé il y qq temps cette méthode "simple" pour comprendre les maps de turbo, et savoir s'en servir pour choisir un turbo en adéquation avec son moteur et les objectifs visés.
Je n'expliquerai pas du tout le fonctionnement du turbo, on trouve tout ce qu'il faut sur le net pour ça...
Je vous propose donc de vous copier ici cette méthode que j'avais écrite...
donc dans un premier temps, l'explication des MAP... on verra ensuite comment les utiliser!
allez, on attaque... on va essayer de faire ça dans l'ordre...
1- UNE MAP : KESKESSAIDONC?
alors pour commencer, une MAP, c'est un abaque donnant le rapport de compression en fonction du débit massique, pour un compresseur...
Bon cette phrase parait toute conne, mais en fait elle contient une pléiade d'informations importantes...
Dans l'ordre:
- abaque : il s'agit donc d'une courbe issue de mesures physiques faites sur le compresseur en question. Ce n'est pas une courbe théorique donc, c'est une courbe empirique
- rapport de compression: la courbe donne bien un rapport de compression, et non une pression! c'est con, mais ca a son importance!! surtout dans les cas complexes ou on n'aspire pas à pression atmosphérique (comme dans les bi-tubo séquentiels par exemple! )
- Débit massique: important comme notion... on ne parle QUE de débit massique!!! un débit volumique ne veut rien dire du tout, vu que le gaz est compressible!!!! on ne traite qu'en massique donc, et c'est une règle générale pour la dynamique des fluides... accessoirement, c'est pas pour rien que nos débitmètres sont des débitmètres MASSIQUES
- "pour un compresseur": point très important qui échappe à beaucoup de monde!! il s'agit bien de la courbe du compresseur, et non de celle du turbo!! c'est à dire que d'aucune manière, elle ne permet de savoir à combien le turbo va charger!!! elle est totalement indépendante de l'échappement. Ça ne traduit donc que de la capacité du compresseur, et non de son comportement dans l'ensemble turbine + compresseur!!!!!
Bon a partir de la, voila la MAP de base sur laquelle on va travailler:
2- LES DONNÉES PRÉSENTES
- Le débit MASSIQUE:
Seul le débit massique traduit de la "quantité d'air" qui rentre dans le turbo, puisque le poids est lié à la quantité de matière, et non a ses conditions comme la pression.
Histoire de ce soit bien clair pour tout le monde: que le turbo avale 3kg d'air à pression atmosphérique ou qu'il avale 3kg d'air à 3b, il avale toujours 3kg d'air!!! et ca s'est son débit massique...
C'est pas toujours évident pour tout le monde... on est influencé par les notions de volume... c'est le même problème que de savoir qui est le plus lourd entre un kilo de plume un kilo de plomb... beaucoup répondront que le kilo de plomb est plus lourd... ce qui est débile puisque les deux font un kilo!!
là, c'est pareil... on a tendance à être influencé par le fait que 3kg d'air à trois bar, c'est moins volumineux que 3kg d'air à 1b... n'empêche que ca fait toujours 3kg...
Bref!
Ce débit massique est habituellement mesuré en lb/min... Cochonnerie d'unité Anglaise! (Désolé Sean! )
il s'agit donc de livres par minutes... pour se faire une idée il faut diviser les nombres par 0,45 pour obtenir une valeur en kg/min. Donc 20 lb/min correspondent à 9kg/min!
on trouvera, mais rarement, des courbes pour certaines marques de turbo ou de compresseur, avec le débit en kg/min
Mais plus embettant, de temps en temps on va tomber sur des courbes en CFM!!! (encore une cochonnerie d'unité anglaise!) C'est une unitée utilisée pour la ventilation en général... pour info, ca signifie, "Cubic Foot per Minute"... donc c'est une unité de débit volumique et non massique!!!!
Ces cas sont rares... si vous tombez sur une courbe avec ça, laissez tomber... si c'est un fournisseur ou vendeur qui vous fourni cette courbe, rétorqué lui que c'est un turbo que vous cherchez, pas un ventilateur!
une map de turbo ne veut RIEN dire si elle est en CFM!!
- le rapport de compression.
l'ordonnée de notre abaques est donc le rapport de compression. Il s'agit donc du rapport entre la pression avale et la pression amont...
En clair, c'est R= Pression de sortie / pression d'entrée .
Seulement voila le gros MAIS!!! comme les gens qui fabrique des turbos ne sont pas des kéké des parking, il parlent pression absolue évidemment, et non en pression relative!
Donc si on considère une pression de suralimentation (donc relative par définition!!!!) de 1b, on parle donc de 2b! et comme la pression d'entrée du turbo est la pression atmo soit environ 1b, le rapport de compression du turbo est de 2!
Bon vu comme ça, ca parait simple... mais il faut voir le cas ou on a des compresseurs en série!!
On considère que le premier turbo aspire à pression atmo, et souffle dans le deuxième avec une suralim de 0,5b, et que le deuxième souffle lui à 1,5b...
rapport de compression du premier = pression de sortie / pression d'entrée = 1,5/1 = 1,5
jusqu'ici tout va bien!
rapport de compression du second = pression de sortie / pression d'entrée = 2,5 / 1,5 = 1.66
Donc au final, les deux turbos fournissent presque le même rapport de compression!! vu qu'il ont le même débit, si les deux turbos sont identiques, ils travaillent presque de la même façon! alors qu'il y en a un qui souffle à 0,5 et l'autre à 1,5!!
Bon tant que vous rester dans des systèmes mono turbo, et que vous ne traitez pas de moulins d'avions (puisque pour eux la pression d'admission du turbo, en altitude est inférieure au bar!!), vous pouvez considérez que le chiffre en ordonnée correspond à la pression de turbo en absolu...
mais au moins, vous savez pourquoi on peu considérer ca souvent!
- Les courbes isovitesses
Bon physiquement, qu'est ce qu'on peu mesurer sur un compresseur!!! sa vitesse de rotation!
donc sur une map de turbo, il y a des courbes isovitesses; ces courbes représentent toutes les conditions de fonctionnement gazeux du compresseur, à une vitesse donnée. ce qui d'ailleurs montre bien qu'a une vitesse ne correspond pas une pression ou un débit, mais un ensemble de couple pression/débit.
La courbe la plus haute sur la courbe correspond généralement à la limite de survitesse.
Concrétement, elles servent à la construction de la courbe, mais à notre niveau, elle ne nous servent à rien.
- Les "patates" de rendement
vous aurez tous remarqué ces différentes patates concentriques sur la courbe. Ça tombe bien, c'est ce qui nous intéresse le plus! :lol:
on peut voir sur ces courbes, souvent des chiffres du genre 75%, 72% ...
et si on regarde bien, ces valeurs sont décroissantes si on part du centre de la map.
Ces chiffres correspondent au rendement du compresseur: plus le chiffres est haut, plus le rendement est élevé, donc bon!
Concrètement, plus on est près du centre de la patate, plus le turbo sera efficace... donc plus il fournira d'énergie en en absorbant peu (a l'échappement).
Donc quand on choisi un turbo, si on passe sur l'extérieur de la courbe tout du long, c'est pas terrible... seulement pour des questions de plage, souvent on a pas le choix!
la courbe la plus à l'extérieur sur la gauche, correspond à la limite de surge... c'est à dire la limite de pompage, le couple de débit/pression avec le débit le plus faible possible à une vitesse de rotation donnée... en dessous, il y a décrochage de la lame d'air, et le compresseur pompe...
Il faut toujours se débrouiller pour ne pas franchir cette limite... le pompage du turbo est mauvais pour le turbo d'une part, mais pour le moulin aussi, ainsi que la transmission!
3 - LA PETITE MAP RECAPILTULATIVE
Voila, la petite MAP avec tout ce qui va bien de représenté dessus...
ca permet de bien visualiser...
en relisant le post d'Antimitrail, je suis tombé sur différentes questions sur les map de turbo, leur interprétation etc.
J'ai rédigé il y qq temps cette méthode "simple" pour comprendre les maps de turbo, et savoir s'en servir pour choisir un turbo en adéquation avec son moteur et les objectifs visés.
Je n'expliquerai pas du tout le fonctionnement du turbo, on trouve tout ce qu'il faut sur le net pour ça...
Je vous propose donc de vous copier ici cette méthode que j'avais écrite...
donc dans un premier temps, l'explication des MAP... on verra ensuite comment les utiliser!
allez, on attaque... on va essayer de faire ça dans l'ordre...
1- UNE MAP : KESKESSAIDONC?
alors pour commencer, une MAP, c'est un abaque donnant le rapport de compression en fonction du débit massique, pour un compresseur...
Bon cette phrase parait toute conne, mais en fait elle contient une pléiade d'informations importantes...
Dans l'ordre:
- abaque : il s'agit donc d'une courbe issue de mesures physiques faites sur le compresseur en question. Ce n'est pas une courbe théorique donc, c'est une courbe empirique
- rapport de compression: la courbe donne bien un rapport de compression, et non une pression! c'est con, mais ca a son importance!! surtout dans les cas complexes ou on n'aspire pas à pression atmosphérique (comme dans les bi-tubo séquentiels par exemple! )
- Débit massique: important comme notion... on ne parle QUE de débit massique!!! un débit volumique ne veut rien dire du tout, vu que le gaz est compressible!!!! on ne traite qu'en massique donc, et c'est une règle générale pour la dynamique des fluides... accessoirement, c'est pas pour rien que nos débitmètres sont des débitmètres MASSIQUES
- "pour un compresseur": point très important qui échappe à beaucoup de monde!! il s'agit bien de la courbe du compresseur, et non de celle du turbo!! c'est à dire que d'aucune manière, elle ne permet de savoir à combien le turbo va charger!!! elle est totalement indépendante de l'échappement. Ça ne traduit donc que de la capacité du compresseur, et non de son comportement dans l'ensemble turbine + compresseur!!!!!
Bon a partir de la, voila la MAP de base sur laquelle on va travailler:
2- LES DONNÉES PRÉSENTES
- Le débit MASSIQUE:
Seul le débit massique traduit de la "quantité d'air" qui rentre dans le turbo, puisque le poids est lié à la quantité de matière, et non a ses conditions comme la pression.
Histoire de ce soit bien clair pour tout le monde: que le turbo avale 3kg d'air à pression atmosphérique ou qu'il avale 3kg d'air à 3b, il avale toujours 3kg d'air!!! et ca s'est son débit massique...
C'est pas toujours évident pour tout le monde... on est influencé par les notions de volume... c'est le même problème que de savoir qui est le plus lourd entre un kilo de plume un kilo de plomb... beaucoup répondront que le kilo de plomb est plus lourd... ce qui est débile puisque les deux font un kilo!!
là, c'est pareil... on a tendance à être influencé par le fait que 3kg d'air à trois bar, c'est moins volumineux que 3kg d'air à 1b... n'empêche que ca fait toujours 3kg...
Bref!
Ce débit massique est habituellement mesuré en lb/min... Cochonnerie d'unité Anglaise! (Désolé Sean! )
il s'agit donc de livres par minutes... pour se faire une idée il faut diviser les nombres par 0,45 pour obtenir une valeur en kg/min. Donc 20 lb/min correspondent à 9kg/min!
on trouvera, mais rarement, des courbes pour certaines marques de turbo ou de compresseur, avec le débit en kg/min
Mais plus embettant, de temps en temps on va tomber sur des courbes en CFM!!! (encore une cochonnerie d'unité anglaise!) C'est une unitée utilisée pour la ventilation en général... pour info, ca signifie, "Cubic Foot per Minute"... donc c'est une unité de débit volumique et non massique!!!!
Ces cas sont rares... si vous tombez sur une courbe avec ça, laissez tomber... si c'est un fournisseur ou vendeur qui vous fourni cette courbe, rétorqué lui que c'est un turbo que vous cherchez, pas un ventilateur!
une map de turbo ne veut RIEN dire si elle est en CFM!!
- le rapport de compression.
l'ordonnée de notre abaques est donc le rapport de compression. Il s'agit donc du rapport entre la pression avale et la pression amont...
En clair, c'est R= Pression de sortie / pression d'entrée .
Seulement voila le gros MAIS!!! comme les gens qui fabrique des turbos ne sont pas des kéké des parking, il parlent pression absolue évidemment, et non en pression relative!
Donc si on considère une pression de suralimentation (donc relative par définition!!!!) de 1b, on parle donc de 2b! et comme la pression d'entrée du turbo est la pression atmo soit environ 1b, le rapport de compression du turbo est de 2!
Bon vu comme ça, ca parait simple... mais il faut voir le cas ou on a des compresseurs en série!!
On considère que le premier turbo aspire à pression atmo, et souffle dans le deuxième avec une suralim de 0,5b, et que le deuxième souffle lui à 1,5b...
rapport de compression du premier = pression de sortie / pression d'entrée = 1,5/1 = 1,5
jusqu'ici tout va bien!
rapport de compression du second = pression de sortie / pression d'entrée = 2,5 / 1,5 = 1.66
Donc au final, les deux turbos fournissent presque le même rapport de compression!! vu qu'il ont le même débit, si les deux turbos sont identiques, ils travaillent presque de la même façon! alors qu'il y en a un qui souffle à 0,5 et l'autre à 1,5!!
Bon tant que vous rester dans des systèmes mono turbo, et que vous ne traitez pas de moulins d'avions (puisque pour eux la pression d'admission du turbo, en altitude est inférieure au bar!!), vous pouvez considérez que le chiffre en ordonnée correspond à la pression de turbo en absolu...
mais au moins, vous savez pourquoi on peu considérer ca souvent!
- Les courbes isovitesses
Bon physiquement, qu'est ce qu'on peu mesurer sur un compresseur!!! sa vitesse de rotation!
donc sur une map de turbo, il y a des courbes isovitesses; ces courbes représentent toutes les conditions de fonctionnement gazeux du compresseur, à une vitesse donnée. ce qui d'ailleurs montre bien qu'a une vitesse ne correspond pas une pression ou un débit, mais un ensemble de couple pression/débit.
La courbe la plus haute sur la courbe correspond généralement à la limite de survitesse.
Concrétement, elles servent à la construction de la courbe, mais à notre niveau, elle ne nous servent à rien.
- Les "patates" de rendement
vous aurez tous remarqué ces différentes patates concentriques sur la courbe. Ça tombe bien, c'est ce qui nous intéresse le plus! :lol:
on peut voir sur ces courbes, souvent des chiffres du genre 75%, 72% ...
et si on regarde bien, ces valeurs sont décroissantes si on part du centre de la map.
Ces chiffres correspondent au rendement du compresseur: plus le chiffres est haut, plus le rendement est élevé, donc bon!
Concrètement, plus on est près du centre de la patate, plus le turbo sera efficace... donc plus il fournira d'énergie en en absorbant peu (a l'échappement).
Donc quand on choisi un turbo, si on passe sur l'extérieur de la courbe tout du long, c'est pas terrible... seulement pour des questions de plage, souvent on a pas le choix!
la courbe la plus à l'extérieur sur la gauche, correspond à la limite de surge... c'est à dire la limite de pompage, le couple de débit/pression avec le débit le plus faible possible à une vitesse de rotation donnée... en dessous, il y a décrochage de la lame d'air, et le compresseur pompe...
Il faut toujours se débrouiller pour ne pas franchir cette limite... le pompage du turbo est mauvais pour le turbo d'une part, mais pour le moulin aussi, ainsi que la transmission!
3 - LA PETITE MAP RECAPILTULATIVE
Voila, la petite MAP avec tout ce qui va bien de représenté dessus...
ca permet de bien visualiser...
Commentaire