Compresseur volumétrique

Le compresseur volumétrique est une forme de suralimentation qui accroît la puissance du moteur en comprimant l'air admis dans les cylindres, de sorte que chaque combustion brûle davantage de carburant et libère plus d'énergie. Ce qui le distingue du turbocompresseur, bien plus répandu, tient à sa source d'entraînement : le compresseur volumétrique est couplé mécaniquement au moteur, généralement par une courroie reliée à la poulie de vilebrequin, au lieu d'être mis en rotation par les gaz d'échappement. Ce lien direct lui confère sa caractéristique première : une pression de suralimentation immédiatement proportionnelle au régime moteur, sans aucun temps de réponse notable.

Plusieurs architectures mécaniques coexistent. Les modèles à déplacement positif, dont le type Roots et le vis jumelées plus performant, emprisonnent et refoulent des volumes d'air fixes à chaque tour et génèrent une forte suralimentation dès les plus bas régimes, ce qui les rend parfaitement adaptés à un couple instantané et vigoureux à bas régime. Les compresseurs centrifuges, à l'inverse, utilisent un rouet semblable à la roue de compression d'un turbo et montent en pression plus progressivement à mesure que le régime grimpe. Dans tous les cas, l'air comprimé, donc échauffé, traverse généralement un échangeur intermédiaire avant d'atteindre les cylindres, car le refroidir augmente encore sa densité et réduit le risque de cliquetis.

Pour le conducteur, le grand atout réside dans la réactivité. Comme le compresseur tourne dès que le moteur tourne, la suralimentation survient à l'instant même où l'on ouvre les gaz, offrant une montée en puissance linéaire et prévisible, dépourvue de l'hésitation momentanée associée à la mise en action d'un turbo. Les moteurs ainsi équipés paraissent vifs et dociles, à la manière d'un bloc atmosphérique de plus grosse cylindrée.

Le principal inconvénient tient au rendement. Entraîner le compresseur prélève une part de la puissance même du moteur, une perte parasite qui n'existe pas sur un turbo, lequel récupère une énergie d'échappement autrement gaspillée. Le compresseur volumétrique se montre donc plus gourmand qu'un turbo de pression équivalente, ce qui explique en partie pourquoi le turbocompresseur s'est imposé pour le downsizing des moteurs grand public, où la sobriété prime.

Cette pénalité de rendement a peu à peu cantonné le compresseur volumétrique aux applications sportives, où sa réactivité immédiate et son caractère sont prisés au détriment de la consommation pure, ainsi qu'à des niches spécialisées comme le dragster. Mercedes-Benz a célèbrement baptisé toute une génération de moteurs suralimentés Kompressor, le mot allemand pour compresseur, et des marques comme Jaguar ou diverses muscle cars américaines en ont fait un usage notable. Certains constructeurs ont même associé dans un seul moteur un compresseur volumétrique pour la réactivité à bas régime et un turbo pour l'efficacité à haut régime, cherchant à réunir le meilleur des deux méthodes. Parent du turbocompresseur, le compresseur volumétrique demeure l'illustration la plus nette de la façon dont l'entraînement mécanique échange du rendement contre la suppression du temps de réponse.