La recherche de l'UE fait avancer les turbocompresseurs
Les turbocompresseurs sont utilisés en automobile pour forcer l'entrée d'air dans la chambre à combustion, réduisant notablement les rejets et améliorant le rendement des moteurs. Ils sont faciles à fabriquer, mais ils fonctionnent à des températures élevées et tournent très vite. Leurs performances sont actuellement limitées par les matériaux utilisés et les techniques de fabrication. Le projet TIALCHARGER (Titanium aluminide turbochargers improved fuel economy, reduced emissions) voulait surmonter ces limitations en créant un booster de turbo à faible inertie, léger et économique, pouvant être produit en grande quantité. L'aluminure de titane est moins dense que les super-alliages au nickel actuels, et conserve sa résistance à des températures élevées. Il est donc léger et supporte les conditions de fonctionnement de nombreux types de moteurs. L'équipe a utilisé un processus de fusion par faisceau d'électrons pour fabriquer le rotor de l'arbre en superposant des couches de poudre d'aluminure de titane. Elle a ainsi obtenu un rotor creux mais solide, qui a participé à l'allègement du système. Ce rotor à faible inertie a l'avantage d'améliorer le rendement du turbocompresseur. L'équipe a ensuite fixé le rotor en aluminure de titane sur l'arbre en acier via brasage par faisceau d'électrons. La soudure réalisée entre deux matériaux différents était suffisamment solide pour supporter les vibrations, les températures élevées et les vitesses de rotation d'un turbocompresseur. L'approche du projet TiAlCharger a permis d'alléger considérablement le turbo. L'équipe a démontré l'intérêt d'augmenter le rapport entre le carburant et l'air pour se rapprocher des objectifs qui étaient d'augmenter le rendement du véhicule de 5 % tout en réduisant les émissions de CO2 de 8 %. Ces progrès favoriseront également la création d'emploi et permettront à l'Europe de devenir un leader du marché des turbocompresseurs.
Mots‑clés
Turbocompresseur, arbre, aluminure de titane, TIALCHARGER, fusion par faisceau d'électrons, brasage par faisceau d'électrons
