Compresseur mécanique
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Un compresseur mécanique est un organe mécanique destiné à augmenter par un procédé uniquement mécanique la pression d'un fluide.

Lorsque le fluide (ou corps) est un gaz, le compresseur est dit " compresseur à gaz " et lorsqu’il s’agit d’un liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.), le terme approprié est " pompe ".

Les compresseurs ou pompes servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) à augmenter la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) d’un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu compressibles. Dans certaines conditions...) et permettent aussi de le transporter dans une canalisation (Une canalisation, ou un pipeline (de l'anglais) est une conduite destinée à l'acheminement de matières gazeuses, liquides, solides ou polyphasiques, d'un endroit à un autre. Le diamètre nominal d'une...). Les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme...) étant compressibles, les compresseurs à gaz réduisent aussi le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) du gaz comprimé et peuvent être utilisés uniquement pour cet usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) (par exemple, le remplissage d'une bombonne). Les liquides étant relativement peu compressible, la principale fonction d’une pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) est le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le...) du liquide.

Compresseur rotatif

À turbine (Une turbine est un dispositif rotatif destiné à utiliser la force d'un fluide (eau, vapeur, air, gaz de combustion), dont le couple est transmis au moyen d'un arbre.)

Compresseur de turbo réacteur
Compresseur de turbo réacteur (Un réacteur peut désigner :)

Ce type de compresseur agit principalement par accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui indique la modification...) d'un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant...) de fluide, il n'est donc pas forcément indiqué pour fournir d'importantes pressions en sortie, sauf à multiplier les étages de compresseur comme dans les turbine à gaz (Une turbine à gaz, appelée aussi turbine à combustion, est une machine tournante thermodynamique appartenant à la famille des moteurs à combustion interne...) ou les turboréacteur (Le turboréacteur est une turbomachine produisant une poussée par réaction.).

  • Un turbocompresseur est un dispositif alliant une turbine et un compresseur à turbine. La turbine, située dans le flux des gaz d'échappement d'un moteur à explosion (Le moteur à explosion est un type de moteur à combustion interne, il est principalement utilisé pour la propulsion des véhicules de transport (avion à hélice, automobile, moto, camion, bateau), ainsi que pour une multitude...), entraîne par un axe le compresseur qui augmente la pression de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les...) admis dans le moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il...). Le turbocompresseur permet d'augmenter la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) du moteur seulement à partir d'un certain régime du moteur.
  • Les compresseurs à turbine classiques sont dit centrifuges et sont plutôt des pompes que des compresseurs.

À palettes

Le compresseur à palette est un compresseur dit à rotation. C’est un compresseur hermétique. Le bloc moteur ainsi que le compresseur sont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) les 2 enfermés dans un carter en tôle d’acier

À vis

Principe de fonctionnement:

Le compresseur à vis, comme son nom l'indique, comporte deux vis qui permettent de comprimer l'air. Comme pour le compresseur à piston, on joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) ici sur une diminution du volume pour augmenter la pression.

À gauche l'aspiration de l'air ambiant, à droite le refoulement (Le refoulement est un des concepts majeurs de la psychanalyse développés par Sigmund Freud.) de l'air comprimé (L'air comprimé est de l'air ambiant, mis sous pression avec un compresseur, le plus souvent aux alentours de 10 bars mais parfois jusque 300 bars.).

  1. Phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) d'aspiration : L'air entre par l'orifice d'aspiration dans les spires des rotors ouvertes du côté de l'aspiration.
  2. Phase de compression : la rotation progressive des rotors provoque la fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) de l'orifice d'admission d'air, le volume est réduit et la pression monte. L'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se mélangent pas à l'eau, mais, est cependant plus légère que l'eau.) est injectée lors de ce processus.
  3. Phase d'évacuation : la compression est terminée, la pression finale est atteinte, le refoulement commence.

L'huile utilisée dans ces compresseurs est souvent refroidie. Car, contrairement aux compresseurs à pistons, l'huile sert aussi à étanchéifier les vis. Si l'huile est trop chaude, elle n'est plus assez visqueuse pour garantir l'étanchéité (L'étanchéité est le résultat de l'interdiction d'un passage. Ce terme général peut être compris dans de nombreux domaines.).

Il existe aussi des compresseurs à vis dont la chambre de compression n'est pas lubrifiée. Les vis, synchronisées, n'entrent pas en contact l'une avec l'autre. L'air comprimé produit est alors totalement exempt d'huile.

À spirales

Compresseur type g60

L'histoire du compresseur G ou à spirales débute avec le XXe siècle, inventé dans son principe en 1905 par un français nommé Louis Creux, et breveté aux États-Unis le 3 octobre de la même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.). À l'époque il était impossible techniquement de le construire. C'est au milieu des années 1980 que Volkswagen (Volkswagen est une marque automobile allemande appartenant au groupe Volkswagen AG. L'actuel président de la marque s'appelle Wolfgang Bernhard (juillet 2005). Il remplace Peter...) décide de donner sa chance au compresseur G sur les modèles Polo G40 phase 2, et les Polo G40 phase 3, Corrado G60 et Golf II G60 et Rally.

Le qualificatif G provient de la forme particulière du compresseur et des spirales qui rappelle cette lettre, quand au 40 ou 60, ils informent sur la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite...) de la spirale ((voir page de discussion)). Pour l'anecdote, le G60 devrait se nommer G59.5, puisque la spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en éloigne de plus en plus, en même temps qu'elle tourne...) ne fait que 59.5 mm de large (au lieu de 60).

Le compresseur est composé de 4 spirales fixes et 4 spirales mobiles. Il est entraîné par la poulie d'un vilebrequin. Dans la suite du texte, nous nous concentrons sur un seul couple, les mêmes explications étant correctes pour l'autre couple, mutatis mutandis.

Après le filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) à air, l'air entre dans le compresseur en étant " aspiré " entre les deux spirales (une fixe, l'autre mobile). Grâce à un arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres acquièrent une structure rigide...) excentrique, la spirale mobile se rapproche et s'écarte de la spirale fixe, l'air emprisonné est comprimé dans cet espace et est chassé vers le centre du compresseur (sortie), puis vers le conduit d'admission du moteur. Étant donné que cette étape se reproduit 4 fois (4 couples de spirales), avec un décalage de 180°, il n'y a pas de baisse de pression entre l'arrivée des poches d'air comprimées au niveau de l'admission.

On constate, en général, une pression de l'ordre de 0,7 bar pour les G60 avec une puissance de 160 ch pour 1,8L de cylindrée (La cylindrée est le volume balayé par le déplacement d'une pièce mobile dans une chambre hermétiquement close pour un mouvement unitaire. Ce concept est utilisé pour les pompes et tous les moteurs utilisant un fluide.).

Ce type de compresseur est également utilisé dans l'industrie pour comprimer de l'air à 8, voire 10 bars. La chambre de compression n'est pas lubrifiée, ce qui permet de déliver un air totalement exempt d'huile.

À lobe(s)

À rotors

Compresseur alternatif

À pistons

Dans un compresseur à pistons, chaque piston a un mouvement alternatif dans un cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe...). Lors de l'aller, le piston aspire le fluide à une certaine pression puis le compresse (Une compresse (du Latin compressa désignant une chose pliée et serrée) est une pièce de gaze, repliée plusieurs fois sur elle-même, en carré le plus souvent, servant de petit matériel...) au retour. Pour cela, chaque piston est muni d'une entrée et d'une sortie à clapet anti-retour. Le clapet d'admission ne peut laisser passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) le fluide que vers la chambre du piston. À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y =...), le clapet d'échappement ne peut laisser passer le fluide que vers le circuit extérieur. De plus, le clapet d'échappement a une certaine résistance de façon à ce qu'il ne s'ouvre que quand la pression à l'intérieur de la chambre du cylindre a une valeur suffisante.

Voici le fonctionnement pas à pas :

  • le piston " descend " : la dépression créée à l'intérieur du cylindre entraine l'ouverture du clapet d'admission et le fluide est aspiré. Le clapet d'échappement est fermé, car il ne marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les jambes, en position debout et en ayant toujours au moins...) que dans un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution...).
  • le piston commence sa " remontée " : le fluide commence à se compresser, car il ne peut sortir par le clapet d'admission (clapet anti-retour) et sa pression n'est pas suffisante pour pousser le clapet d'échappement (maintenu en place par un ressort par exemple). Le fluide ne pouvant s'échapper, il se compresse, car la " remontée " du piston diminue le volume dans le cylindre.
  • la pression du fluide atteint la pression voulue (contrôlé par la raideur du ressort) : cette pression est suffisante pour ouvrir le clapet d'échappement et le fluide sous pression s'échappe donc. Le piston finissant sa remontée, il chasse le fluide tout en maintenant sa pression.
  • un nouveau cycle recommence alors, le clapet d'échappement se fermant lorsque le piston redescend.

Un compresseur à piston est souvent muni de plusieurs pistons dont les phases d'admission et d'échappement sont décalées pour avoir une sortie de fluide constante dans le compresseur. En effet, pour chaque piston, la sortie du fluide comprimé n'occupe qu'une petite partie du cycle.

Équipements associés

L'air comprimé produit par un compresseur est saturé en humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance (linge, pain, produit chimique, etc.).). On lui associe donc souvent un sécheur d'air.

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