twincharger

Un twincharger est un système d'admission moteur qui combine un compresseur et un turbocompresseur sur un même moteur. Le compresseur, entraîné mécaniquement par le vilebrequin du moteur, fournit une suralimentation instantanée à bas régime, là où le temps de réponse du turbo priverait autrement le conducteur d'une puissance réactive. Le turbocompresseur, entraîné par les gaz d'échappement, prend le relais à mesure que le régime augmente et que le flux d'échappement s'intensifie, fournissant une compression supplémentaire à des régimes plus élevés. Les deux fonctionnent séquentiellement ou en parallèle selon le système de contrôle, l'un ou les deux étant actifs sur différentes plages de charge et de vitesse.

L'avantage principal est l'élimination de la zone morte qui afflige les moteurs à turbo unique. Un compresseur seul entraîne une perte parasitaire de 10 à 15 % de la puissance du moteur et ne peut pas adapter la suralimentation à la vitesse du moteur. Un turbocompresseur seul souffre du temps de réponse du turbo, le délai entre l'appui sur l'accélérateur et la montée en pression de suralimentation. Une configuration twincharger maintient une pression de suralimentation relativement constante sur toute la plage de régimes, offrant une forte accélération du ralenti au régime maximal sans la sensation de creux à mi-régime.

Dispositions mécaniques et contrôle

La plupart des systèmes twincharger utilisent un compresseur de type Roots pour sa taille compacte et sa réponse à basse vitesse, associé à un turbocompresseur à géométrie variable pour l'efficacité. Le compresseur est généralement monté devant ou à côté du collecteur d'admission et pressurise l'air en continu lorsque le moteur tourne. Le turbocompresseur est situé dans le chemin d'échappement et est engagé ou désengagé via une soupape de dérivation ou un embrayage électromagnétique qui déconnecte son compresseur de l'admission dans des conditions de faible charge, réduisant ainsi la traînée parasitaire. Certains systèmes utilisent un bypass à commande électronique qui module la quantité d'air comprimé de chaque dispositif entrant dans le collecteur.

Les moteurs twincharger exigent un contrôle robuste de l'injection de carburant et une gestion moteur sophistiquée. L'ECU doit équilibrer l'alimentation en carburant et le calage de l'allumage sur les zones de suralimentation qui se chevauchent sans détonation ni ratés d'allumage pauvres. L'intercooling devient critique car l'empilement de deux compresseurs augmente considérablement la température de l'air d'admission; la plupart des applications twincharger utilisent soit un seul intercooler plus grand, soit deux intercoolers avec une tuyauterie dédiée. La sortie du compresseur peut être refroidie séparément de celle du turbo pour optimiser le contrôle de la température à différents points de fonctionnement.

Les twinchargers sont apparus en production de masse principalement au début des années 2000, notamment sur des modèles de milieu de gamme d'Audi, Jaguar et Mercedes-Benz utilisant des compresseurs Roots associés à des turbos entraînés par les gaz d'échappement. La complexité et le coût ont limité leur adoption; la plupart des voitures de performance actuelles s'appuient sur de grands turbos uniques à géométrie variable ou sur de purs compresseurs. Les systèmes twincharger restent plus courants dans la course et les applications spécialisées où le coût de développement et le risque de durabilité supplémentaire sont justifiés par les avantages en termes de puissance et de réponse qu'ils offrent sur une large plage de régimes moteur.