Fabrication compresseur "maison"

[Invité §jap728PM]

Bonjour a tous,

 

j'ouvre ce topic pour vous faire part d'une idée farfelue (mais pas tant que ca en fait) qui trotte dans ma tête depuis un petit bout de temps. Je m'explique :

 

 

Je souhaite réaliser un compresseur de type centrifuge entraîné soit par poulie, soit par un moteur brushless.

 

J'ai étudié plein de solutions, mais celle que j'ai retenue car la moins chère et la plus facile a mettre en oeuvre est à mon goût celle de partir d'une base d'un gros turbo (camion ou bus) et d'y coller un moteur brushless ou une poulie à la place de la partie turbine, le tout sans démultiplication, pour faire plus simple et moins cher. Pour rappel, un turbo de camion dépasse rarement les 40.000 tours/min, et à ce régime-là, il remplit un 12 litres de cylindrée à 3000 tours en pleine charge....

 

Si j'opte pour la solution du brusless, on arrive facilement à 40.000 tours/min avec ce genre de moteur, tout en ayant un rendement plus que correct et avec suffiament de couple à mon goût. Il suffirait alors à l'aide d'un petit circuit electrique de faire varier la tension de 0 à 12 volt en fonction du régime moteur et de la charge demandée.

 

Si j'opte pour la seconde solution, donc entrainement par le moteur thermique de la voiture via poulie et courroie, et sachant qu'un moteur moyen dépasse rarement les 7000 tours/min, avec un rapport de réduction de 5 on arriverait à 35.000 tours/min au régime maximum, et à 11.600 tours/min à 2300 tours/min moteur, ce qui, je pense, délivrera deja une très bonne pression même à un moteur de 3 litres de cylindrée.

 

J'ai encore quelques problèmes qui se posent, a savoir :

 

-L'accouplement de la poulie ou du moteur brushless à l'axe du compresseur

-La lubrification

-Dans le cadre de l'entrainement par poulie uniquement, la résistance du roulement du turbo à la tension de la courroie

 

Si vous avez des conseils, remarques, ou autres, tant que c'est constructif je suis preneur.

 

Merci.

[Invité §seb324QZ]

ça existe déjà des turbo monté en compresseur avec une démultiplication

[cozim]

Oublie la solution électrique. Les puissances nécessaires pour maintenir la pression dans les tours impliquent l'utilisation de moteurs électriques très encombrants et d'un réseau d'alimentation dédié.

Je ne sais pas si tu as fait des calculs, mais par exemple pour gaver à +0,7bar à 6500tr et 165g/s un 1.8 20VT VAG avec un VE de 90% environ à ce régime, en admettant un rendement de compression de 0,7 il te faut près de 9kW.

[MiGaNuTs]

Et la solution mécanique existe déja :

http://www.rotrex.com

[Invité §jap728PM]

ça existe déjà des turbo monté en compresseur avec une démultiplication

 

Et la solution mécanique existe déja :

http://www.rotrex.com

 

Mais c'est magnifique !!

 

Bon c'est un peu cher, mais il reste toujours la version electrique...

 

Je ne sais pas si tu as fait des calculs, mais par exemple pour gaver à +0,7bar à 6500tr et 165g/s un 1.8 20VT VAG avec un VE de 90% environ à ce régime, en admettant un rendement de compression de 0,7 il te faut près de 9kW.

 

Alors non j'ai pas calculé la puissance necessaire à une suralimentation à X bars de pression pour un moteur Y à Z tours minutes, j'ai juste trouvé qu'il fallait environ tourner à 50.000 tours/min avec un Garrett T20 pour avoir environ 0,2 bars sur un moteur moyen d'environ 1300 cm3 (cf. données du site Garrett), et je me suis dit que pour ca il n'y avait pas besoin d'un couple extraordinaire (et donc qu'un brushless de 350 watts suffirait)....

 

Tu aurais le détail des formules pour calculer tout ca ? (pas taper, j'ai qu'un modeste BEP ^^)

[cozim]

C'est déjà bien de connaître la vitesse nécessaire à ton compresseur, mais après comme dit il faut également que ton moteur électrique fournisse assez de puissance pour pouvoir tenir la charge à cette vitesse.

 

La formule, de tête c'est :

débit_massique(kg/s) * capacité_thermique_massique_air(J/kg/K) * température_admission(K) * [taux_compression ^ (gamma-1)/gamma - 1] / rendement_compresseur

 

Capa thermique compte 1kJ/kg/K, temp admission environ 300K, gamma = 1.2

 

Edit : après vérif, la formule est juste, pour mon exemple ça donne plutôt 6.5kW que 8.5, ou alors j'ai oublié quelquechose...

[cozim]

Avec 1300cc sous 90% de VE et 78% de rendement compresseur, avec 350W tu tiendras 0.2bar jusqu'à 2500tr/mn. A 6000tr, il te faudrait 850W.

[Invité §jap728PM]

Bon, j'ai à ma disposition un garrett t17 d'un 2.0 jtd 105, que j'ai commencé à modifier (gardé la partie compresseur et paliers, tourné l'axe en supprimant la roue d'echappement).

 

Prochaine étape achat d'un brushless, je vais me tourner vers un 700 watts, ce qui devrait suffir à insuffler 0,15 bars à 6000 tours/min à mon petit 1200cc, de toute facon je ne veux pas plus d'une part pour préserver un tant soit peu mon alternateur, et d'autre part parce-que je ne touche pas à l'injection, du moins pour l'instant.

 

J'ai déjà ma petite idée pour la lubrification de mon compresseur maison : un traitement de surface métal/métal + une huile très visqueuse, du style huile de boite, le tout emprisonné dans les quelques centimetres cubes de la partie "palier" du turbo (donc une sorte de lubrification "à vie" en quelque sorte), qui je pense sera suffisant du fait de la relativement faible vitesse de rotation du brushless (50.000 tours maxi) et surtout de la faible température de fonctionnement comparé à celle d'un turbo classique. Pour la pression d'huile, elle sera evidemment nulle, mais ce n'est je pense pas un probleme car le centrage de l'axe par rapport aux paliers sera effectué par le moteur électrique, et dans une moindre mesure par l'épaisseur de l'huile utilisée.

 

Le plus delicat sera justement d'accoupler le brushless à l'axe du compresseur avec un parfait alignement, et de fixer aussi solidement le moteur au compresseur.

 

Je ferai quelques photos dès que tout sera fini.

[cozim]

Tu montes un mano de pression j'espère, histoire de pouvoir controler tout ça ? En prenant en compte une efficacité moteur + jonction moteur/axe de 90%, tu devrais plutôt atteindre 0,13/0,14 si tu te limites à 55A sous 13V.

Comme tu pilotes la vitesse du moteur ? Driver pour moteur asynchrone ? Tu l'alimentes avec la tension système (~13V), quelle intensité max peux tu sortir de ton driver ?

[Invité §jap728PM]

Oui bien entendu j'utiliserai un mano de pression, pour le rendement du brushless il est d'environ 90 % oui, sonc en effet ca sera plutot du 0,13 bar, mais bon a la limite c'est mieux, au moins je suis sûr que la gestion moteur suivra.

 

Pour la vitesse du moteur electrique, j'achete avec le brushess un petit contrôleur (fin petit, qui encaisse quand meme une soixantaine d'amperes), et le tout sera bien entendu asservi à la charge et au régime moteur, je ne sais pas encore comment mais je pensais déjà l'asservir à la charge avec un potentiometre sur la pédale.

 

Si vous avez des idées d'un petit montage électrique pour ca je suis preneur.

[cozim]

Tout dépend, ton controleur il prend quoi en entrée ?

[Invité §jap728PM]

Ben en fait, j'en sais trop rien... c'est un contrôleur pour le modelisme, de ce type là :

http://www.miniplanes.fr/moteursvariateurs/controleurs-brushless/controleur-brushless-mag8-70a-opto-towerpro-p-30637.html

 

Je suppose qu'il y a un + un - (deux gros fils) et un potentiometre (deux petits fils) en entrée, et les trois gros fils en sortie pour le brushless...

[cozim]

Ca a l'air assez léger niveau refroidissement (n'hésite pas à coller un radiateur dessus avec de la pâte thermique).

Par contre effectivement, ça manque de détails sur le fonctionnement de la consigne. Gaffe aussi à être sur que ce soit compatible avec un réseau électrique alimenté par un alternateur (avec cette histoire d'auto détection).

[Invité §jap728PM]

STOP !

 

Rechangement d'idée....

 

J'ai trouvé encore plus simple : exit la solution électrique, ses pertes, son coût, sa complexité de mise en oeuvre,...

 

Je vais repartir sur une base d'entrainement mécanique via le moteur thermique, voici comment je compte proceder :

 

Souder une poulie "lisse" (du style de celles qui sont montées sur les karting en competition pour l'entrainement d'une pompe a eau externe, au besoin je peux même me la fabriquer au tour) sur la poulie de mon alternateur (côté caisse) d'un diametre d'environ 8 cm, puis fixer une toute petite poulie (modélisme) sur un arbre flexible suffisamment résistant (qui tienne 10 N.cm et 50.000 tours), relier le tout par courroie élastique, et relier l'autre bout de l'arbre flexible à l'axe du compresseur.

 

J'utilise un arbre flexible car je n'ai pas de place pour fixer directement le compresseur sur ma voiture cobaye, mais il n'y aura qu'une légère courbure, et l'arbre ne dépassera pas les 50 cm de long.

 

Et même avec ce montage, je suis sur que le rendement sera meilleur qu'avec la solution électrique, plus facile à mettre en oeuvre, et moins onéreuse

[cozim]

Faut voir le rendement de ta chaine de transmission et si ta poulie compresseur tient le coup

Pour 700W à 50krpm au compresseur, il te faudrait environ 0,1Nm donc si ta poulie tient effectivement 10Ncm oui c'est jouable

[Invité §mar150SD]

Plus que le couple, l'arbre devra supporter la tension de courroie.

 

Mais si tu l'entraînes par courroie, c'est pas mieux d'utiliser un compresseur volumétrique?

[cozim]

La plupart des kits compresseur sont centrifuges (moins efficaces à bas régime, certes, mais moins gourmands à charge partielle).

[Invité §jap728PM]

Pour l'effort créé par la tension de la courroie, j'ai ma petite idée

 

Par contre, va falloir que je rajoute un pignon inverseur car la rotation se fait dans le sens inverse de celui du compresseur, a moins qu'il existe des turbos avec l'escargot (et donc la roue) dans l'autre sens ??

[cozim]

Si déjà t'as besoin de cette pignonerie, mets peut être une démultiplication et augmente la taille de la poulie ?

[Invité §jap728PM]

Oui j'y ai pensé, comme ca la courroie aura moins tendance à patiner.

 

Cette semaine je vais acheter tout ce qu'il me faut : poulie, pignons,... puis ca sera premier essai si tout va bien en fin de semaine sinon ca reporte 3 semaines plus tard, je pars en formation sur Paris.

[Invité §Gol302OW]

Bonjour, désolé de déterré le post mais je me posais la question si c'était réalisable ou pas ? Et si l'auteur avait finalement testé la compression via poulie moteur.

 

Vous pensez que c'est réaliste et adapter pour une hyundai Getz de 1.1l essence de 2004 ? Les transformation en valent-elle la peine ?

 

Merci d'avance

[j-mi]

Faut arrêter de croire au père noel...

 

Non mais des fois je me demande ce qu'on les gens comme jugeote...

[Invité §mpj071FN]

beau déterrage bravo les gars