Le compresseur G-Lader — fonctionnement d'une technologie de suralimentation à part

Une invention française de 1905, endormie pendant huit décennies

Le principe du compresseur à spirale (dit aussi « scroll » ou « spiro-orbital ») n'a rien d'une trouvaille des années 1980 : il est breveté dès le 3 octobre 1905 par l'ingénieur français Léon Creux, qui l'envisage d'abord comme un moteur rotatif à vapeur avant d'évoquer son usage possible comme compresseur. L'idée reste toutefois inexploitable industriellement pendant des décennies : elle exige des tolérances d'usinage de l'ordre du dixième de millimètre entre les spirales, hors de portée avant l'arrivée des machines-outils à commande numérique. Les premières applications en grande série n'apparaissent qu'au tout début des années 1980, chez les japonais Sanden (climatisation automobile, 1981) et Hitachi (pompes à chaleur, 1983). Volkswagen est le premier constructeur à appliquer ce principe à la suralimentation d'un moteur à combustion interne, en 1988.

Le principe : deux spirales imbriquées, un mouvement sans à-coups

Le compresseur repose sur deux spirales enchevêtrées : l'une, généralement fixe, reste immobile tandis que l'autre décrit un mouvement orbital (sans jamais tourner sur elle-même) autour de l'axe central, comprimant progressivement l'air emprisonné entre les deux spirales à mesure qu'il est repoussé vers le centre. Ce mode de fonctionnement, comparable à celui du rotor excentré d'un moteur Wankel, présente plusieurs atouts par rapport à un compresseur à pistons classique : nettement moins de pièces (environ 70 contre 190 pour un compresseur à pistons), un rendement supérieur (absence de soupapes, zones d'admission et de refoulement éloignées limitant le réchauffement de l'air admis), moins de vibrations et de bruit, une compression continue plutôt que pulsée, un encombrement réduit et un démarrage en douceur limitant les appels de puissance.

Une réponse directe au temps de réponse des turbocompresseurs

Le G-Lader n'est pas entraîné par les gaz d'échappement comme un turbocompresseur classique, mais mécaniquement par le vilebrequin via une courroie trapézoïdale, complétée par une courroie crantée reliant l'arbre de commande principal à un arbre auxiliaire. Cette différence fondamentale d'entraînement supprime le temps de latence (« turbo lag ») caractéristique des moteurs turbocompressés : la pression de suralimentation est disponible quasiment dès que le moteur tourne, y compris à bas régime — l'un des principaux arguments avancés par Volkswagen pour la Golf G60 (voir La Golf GTI G60 — le retour du compresseur volumétrique).

D'où viennent les noms « G40 » et « G60 »

Le nom du dispositif combine deux origines distinctes selon les sources consultées : la lettre « G » ferait référence à la forme du carter du compresseur, qui rappellerait la lettre elle-même ; le suffixe numérique, lui, correspond à la profondeur des spirales du surpresseur, exprimée en millimètres — environ 40 mm pour la version la plus modeste (montée sur le petit moteur 1,3 L de la Volkswagen Polo GT G40, 85 kW/116 ch dès 1986) et 59,5 mm, arrondis à 60, pour la version plus généreuse qui équipe le 1,8 L de la Golf, d'où le nom G60. Techniquement, le G60 dérive directement du G40, dont il reprend l'architecture générale sur un moteur de cylindrée supérieure.

Une pression de suralimentation variable selon les applications

Avec des poulies de dimensions standard (75 mm), la pression manométrique maximale atteignable par un G-Lader est d'environ 0,72 bar (0,68 bar sur certaines Polo) selon la fiche technique dédiée de Wikipédia. En usage courant sur le Golf GTI G60 et la Golf Rallye, Volkswagen évoque plutôt, dans ses propres archives, une pression de fonctionnement de l'ordre de 0,6 bar ; la version la plus poussée, celle du rarissime Golf Limited (voir La Golf G60 Limited — 71 exemplaires, la Golf la plus puissante de son temps), est quant à elle réglée à 0,54 bar selon Wikipédia germanophone — une pression plus modérée que le maximum théorique, malgré une puissance supérieure, ce qui s'explique par l'association à la culasse 16 soupapes plutôt qu'à une pression de suralimentation extrême.

Un point de vigilance connu : la fausse promesse du « sans entretien »

Le G-Lader s'est révélé une mécanique relativement fragile en usage courant, nécessitant des réparations plus fréquentes que prévu — l'une des raisons qui ont conduit Volkswagen à abandonner cette technologie au profit du moteur atmosphérique VR6 au début des années 1990. La cause principale identifiée par les sources : Volkswagen présentait à l'époque son compresseur G comme ne nécessitant aucun entretien, alors que plusieurs pièces internes (notamment les bandes d'étanchéité des spirales) s'usent bel et bien avec le régime, la charge et le temps, avec des conséquences allant de la simple perte de performance jusqu'à la destruction du compresseur. Bien révisé périodiquement avec des pièces adaptées, un G-Lader peut néanmoins atteindre plusieurs centaines de milliers de kilomètres — voir le détail pratique dans L'entretien spécifique du compresseur G60 — la fausse promesse du « sans entretien ».

Voir aussi

• La Golf GTI G60 — le retour du compresseur volumétrique · La Golf G60 Limited — 71 exemplaires, la Golf la plus puissante de son temps · La Golf Rallye — une « Super Golf » pour l'homologation sportive · L'entretien spécifique du compresseur G60 — la fausse promesse du « sans entretien »