Audi S2 230 ch (1993) (AEp1,1) - PerfectPower - 29/10/2016 - 91 - 8

I) Présentation

 

Séance n° 8

 

Date: Sa 29/10/2016

Lieu: Wissous (91)

Voiture: Audi S2 - PerfectPower

 

Photos (0)

 

 

 

II) Fiche Voiture PerfectPower

 

 

Infos +:

Modèle 1993

Config AEp1,1 - 273 000 km - SP 98 Avia Vincennes

Masse Voiture saisie = 1518 kg (plein)

Masse additionnelle saisie = 159 kg (une personne à bord + 65 kg outils)

 

Remarque 1: La fiche d'origine de cette voiture est disponible en Base de données Autos.

 

Remarque 2: Voici le détail de la config AEp1,1 de cette Audi S2:

- Boite à air d'Audi RS2 avec filtre KN

- Ligne inox gros diamètre (2*60 puis 1*80 au lieu de 2*50 + 1*60) décata sur mesure (faite par PRO-INOX)

- Pression de turbo réglée à 1,1 bar

 

 

 

III) Pesée sur la balance PerfectPower

 

Date: Sa 13/08/2016

Lieu: Wervicq-Sud (59)

Matériel: Balance « Intercomp SW500 » de PerfectPower (balance professionnelle 4 plateaux certification NIST -précision 0,1 %-) 

 

 

 

Poids mesuré avec le plein (DIN) = 1515 kg (3341 lbs)

 

Répartition des masses:

AV / Total = (981 + 1048) / 3341 = 60,7% 

AV-G / AV = 981 / (981 + 1048) = 48,3%

AR-G / AR = 664 / (664 + 648) = 50,6%

G / Total = (981 + 664) / 3341 = 49,2%

 

Remarque 1: Cette Audi S2 pesait à l'origine 1562 kg (vérifiés sur la balance "Longacre" du club JSO le 30 Juin 2010), mais elle a subi un "semi-vidage" lui ayant fait gagner 1562 - 1515 = 47 kg, ce qui n’est pas négligeable sur les performances (et la consommation!), même pour une voiture de plus de 1T5! 

 

Remarque 2: Ce « semi-vidage » de 47 kg correspond à:

- Roue de secours enlevée (remplacée par bombe AC): - 19 kg mesurés

- Ligne inox décatalysée (2 catalyseurs d’origine): - 20 kg estimés

- Boite à air remplacée par filtre conique en admission directe + broutilles (caches inutiles + durites de clim enlevées): - 3 kg estimés

- Radiateur de clim enlevé: - 5 kg mesurés

Soit un total de 47 kg de gain de poids mesuré / estimé correspondant exactement à la déduction des deux mesures faites sur balance!

 

Remarque 3: En réalité, il faut rajouter 3 kg à cette pesée pour tenir compte de la boite à air de RS2 (estimée à 3kg) montée à cette séance 8.

Le poids réel de mon Audi S2 s'établit donc à 1515 + 3 = 1518 kg avec le plein pour cette séance 8. 

 

Remarque 4: La répartition des masses est correcte, et typique de cette architecture Coupé 4 roues motrices moteur AV. Deux remarques toutefois:

- L'équilibre longitudinal est correct même si l'on aurait pu espérer descendre sous les 60% de masse sur l'avant, comme les Subaru Impreza STI.

- L'équilibre latéral global est correct, et concernant l'équilibre latéral essieu par essieu, l'arrière est très bien équilibré, en revanche l'avant n'est pas parfaitement équilibré avec un avant-droit un poil lourd (51,7%).

 

 

 

IV) Résultats PerfectPower

 

Date: Sa 29/10/2016

Lieu: Wissous (91)

Logiciel / Smartphone: PerfectPower Androïd 3.3 / LG G4

 

Remarques: 

- La pression de turbo annoncée dans ce bilan est mesurée avec un manomètre personnel, branché sur le tuyau amenant la pression d’admission du collecteur d’admission au calculateur. 

- Cette pression est mesurée en 2ème, et c’est la valeur maximale prise après la charge du turbo en écrasant l’accélérateur à 2000 rpm. 

ATTENTION: Même pour les mesures en 3ème (donnant systématiquement une pression légèrement supérieure d'environ 50 mbar), la pression annoncée l’est pour des mesures en 2ème.

- Un robinet de pression de turbo a été monté le 19 Avril 2015 afin de permettre un réglage de la pression de turbo sur une gamme de valeurs extrêmement large (de 0,5 à + de 1,5 bar -valeur maxi testée-).

Bien sûr, la gestion électronique a été adaptée (suppression de l'électrovanne de turbo -N75-, désactivation du boost control), et la richesse a été contrôlée à différentes pressions (résultat: elle est remarquablement bonne et constante, preuve de l'excellence de la gestion Motronic d'origine). 

  

0-1) Prépa "S2 RS2" décidée le Sa 01/10/2016

 

Comme annoncé dans le bilan de la séance 5, j'ai décidé le 1er Octobre 2016 de faire une prépa dite "S2 RS2", mais que je vais personnaliser à ma façon. Ainsi, les pièces montées seront ou des pièces d'Audi RS2 bien entendu, ou des pièces de RS2 Evo (comme l'échangeur et le collecteur d'échappement) donc plus performantes que celles de RS2, mais surtout... je vais monter une gestion programmable dessus et la régler aux petits oignons pour tourner à l'E85 (éthanol dosé à 85%)!

N'étant pas pressé (et surtout n'ayant pas un gros budget!), cette prépa "S2 RS2" s'étalera sur un an environ.

 

Objectif visé: 330 ch au SP 98 & 350 ch au E85 à 1,5 bar (puissance d'une RS2 d'origine: 315 ch avec 1,4 bar)

 

Pour être honnête, je ne cache pas que j'espère encore plus, mais je veux me fixer des objectifs raisonnables, et tout supplément sera du bonus. 

 

Je fais cette prépa par pure passion bien sûr, mais je souhaite aussi montrer un certain nombre de choses, comme:

- l'exceptionnalité du fameux 5 cylindres 20V turbo 2226 cm3 des Audi S2 & RS2 dont la conception remonte au début des années 80. Pour moi, c'est clairement l'un des moteurs essence les plus costauds au monde, si ce n'est le plus costaud, et je dis cela après avoir possédé nombre de sportives en plus de 20 ans... 

- l'exceptionnalité de l'éthanol comme carburant "perfo", car en tant que physicien j'ai étudié nombre de carburants et je sais les atouts majeurs de l'éthanol (un alcool) par rapport aux carburants classiques (qui sont des hydrocarbures), et j'ai déjà réglé une de mes anciennes voitures (Opel Corsa A GSI avec un 1800 16V de 125 ch) à l'E85 pour des résultats spectaculaires (147 ch!), et je compte bien quantifier précisément avec PerfectPower les gains phénoménaux de performances que ce carburant peut apporter sur mon Audi S2...

- et bien sûr établir les gains que procurent les diverses pièces de ma prépa S2 RS2, ce qui intéressera tous les passionnés qui souhaiteraient également réaliser une prépa de ce type!

Je précise que je vais tacher de mesurer le gain de toutes ces pièces une à une et de publier systématiquement le bilan de mesure correspondant, cependant il peut arriver que je doive monter deux pièces (voir plus) ensemble pour des raisons d'homogénéité ou des raisons pratiques, auquel cas je ne pourrai évidemment publier que le bilan du gain combiné des pièces montées ensemble (et après réglage optimisé de la gestion si nécessaire), MAIS soyez assurés que je ferai pour le mieux et que je ferai le maximum possible de bilans!

 

Remarque: Pour info, bien que mon moteur (100 % d'origine) affiche plus de 270 000 km, je n'ai absolument aucune crainte à le préparer à plus de 350 ch (en partant de 230 annoncés et 257 vérifiés), car je sais la robustesse inouïe de ce moteur...

 

0-2) Montage Boite à air RS2 le Di 23/10/2016

 

La première pièce de ma prépa "S2 RS2" que j'ai voulu installer est la boite à air d'Audi RS2! Elle vient en remplacement du filtre Green en admission directe que j'avais monté le 7 Décembre 2011 en lieu et place de la boite à air d'origine.

 

Cette boite à air RS2 étant absolument introuvable en France, j'ai du aller en Suisse pour en trouver une! Ce qui fut un véritable plaisir puisqu'adorant voyager. Son montage n'a pas été des plus simples, car elle occupe un tel volume dans le compartiment moteur qu'il a fallu quelques petites adaptations pour qu'elle puisse prendre place sous le capot de ma S2, en particulier avec son énorme entrée d'air derrière le phare qui oblige à supprimer une plaque porte-relais en plastique (et bien sûr à déplacer les relais)! 

 

Pour le débitmètre, je possédais déjà celui de RS2 monté le 17 Septembre 2009, il pourra donc sans problème "lire" les débits très élevés des 350 ch visés de ma prépa. 

 

Au final, une fois montée, c'est une bien belle boite à air RS2 qui trône fièrement dans le compartiment moteur de ma S2, et qui préfigure une suite de pièces alléchantes!

 

Voici des photos prises pendant le montage, et une fois la boite posée:

 

 

 

1) Puissance (en 2)

 

 

 

Remarque 1: Bien que le réglage de pression de turbo (robinet desserré d'un tour complet depuis sa position fermée) n'ait absolument pas été modifié depuis la dernière séance (séance 7) où la pression de turbo s'établissait à 1,0 bar, j'ai observé qu'avec la boite à air RS2, la pression montait facilement à 1,1 bar! 

 

En réalité c'est parfaitement normal, car la boite à air génère une dépression supplémentaire dans la durite d'admission débitmètre - turbo (compresseur) par rapport au filtre Green monté en admission directe, ce qui à réglage identique du robinet de pression de turbo augmente le débit de fuite du robinet dans l'admission, et diminue donc la pression arrivant à la waste-gate, retardant ainsi son ouverture et provoquant une augmentation de la pression de turbo! ET comme la gestion de la pression de turbo sur mon Audi S2 est devenue 100% mécanique avec mon robinet de pression de turbo (avec suppression de l'électrovanne de turbo et désactivation du boost control dans le calculateur), cet effet d'augmentation de la pression de turbo avec ma nouvelle boite à air RS2 est donc net et immédiat!  

 

Remarque 2: Belle régularité de mesure à ce niveau de puissance et de pression de turbo: les quatre mesures se tiennent en effet dans 4,7 ch et 4,9 Nm, ce qui porte la précision du résultat moyenné sur quatre mesures à 4,7 / 8 = 0,6 ch et 4,9 / 8 = 0,6 Nm

 

2) Comparatif des performances des deux admissions

 

Objectif du comparatif

 

Comparer les performances des deux admissions suivantes:

- Admission directe Green (séance 7)

- Boite à air RS2 avec filtre KN (séance 8)

 

Note: Le même carburant (SP 98 Avia Vincennes) a été utilisé pour les deux séances.

 

Comparaison des résultats Séance 7 (admission directe Green) / Séance 8 (boite à air RS2 avec filtre KN)

 

 

La comparaison est extrêmement instructive, et elle confirme pleinement les sensations de conduite! Elle démontre une victoire éclatante de la boite à air RS2 (avec filtre KN) sur l'admission directe Green, que nous allons étudier.

 

- Le gain procuré par la boite à air RS2 est énorme et surtout permanent, de 1500 à 7000 rpm! 

 

- Le gain de Pmax est déjà impressionnant avec + 10,7 ch (+ 4,1%), mais celui de Cmax est à peine croyable avec + 27,3 Nm (+ 7,8%)! 

 

- Le régime de Cmax a été diminué d'une centaine de rpm avec la boite à air RS2 (4078 rpm contre 4173), alors même que la pression de turbo est plus élevée d'environ 100 mbar (1,1 bar contre 1,0 bar), ce qui signifie une montée en charge plus rapide du turbo avec la boite à air RS2, clairement confirmée par les sensations!

 

- Le régime de Pmax est par contre identique dans les deux cas (6000 rpm arrondis), le comportement moteur restant finalement très proche à hauts régimes avec les deux admissions.

 

- L'allure comparée des courbes ne laisse aucun doute: à bas et moyens régimes, le gain procuré par la boite à air RS2 est phénoménal, ce qui explique pourquoi dès le roulage à bas régime, j'ai senti un comportement moteur plus plein avec la boite à air RS2... Il est en effet remarquable que dès 1500 rpm soit à un régime où la pression de turbo est encore très faible, les courbes avec la boite à air RS2 (courbes rouge) prennent déjà nettement le pas sur celles avec l'admission directe (courbes blanches): ce n'était JAMAIS arrivé avant dans tous mes tests avec ma S2! 

De déjà important dès 1500 rpm donc, le gain procuré par la boite à air RS2 s'amplifie avec la montée en pression du turbo pour culminer précisément lorsque le Cmax est atteint aux environs de 4000 rpm, puis il redescend ensuite progressivement avec le régime, mais il est toujours bien présent à 7000 rpm!

 

Conclusion

  

11 ch et 27 Nm de gagnés: c'est une victoire éclatante et incontestable de la boite à air RS2 (avec filtre KN) sur l'admission directe Green, et honnêtement elle était prévisible! MAIS il était fondamental pour moi non seulement de le vérifier, mais aussi de quantifier très précisément les gains obtenus, ce que j'ai pu faire vraiment très facilement avec PerfectPower!

J'espérais 5 ch et 10 Nm en plus avec cette boite à air RS2, mais là les résultats ont vraiment dépassé toutes mes attentes: j'ai obtenu plus du double en Pmax, et presque le triple en Cmax!  

 

Bien sûr, ces gains sont à relativiser puisque la boite à air a naturellement augmenté la pression de turbo d'une centaine de mbar -ce qui n'est pas rien-, mais soyez assurés que même à pression de turbo identique, le gain de cette boite à air RS2 sur l'admission directe Green reste certain au moins à bas et moyens régimes, ce qui est de toutes façons le plus important pour les reprises et l'agrément de conduite!

 

D'ailleurs, il est tout à fait possible de démontrer le réel gain de cette boite à air RS2 (avec filtre KN) sur l'admission directe Green à pression de turbo identique grâce... aux résultats de nos deux études sur le rapport puissance / couple / pression de turbo (voir bilans des séances 1 et 7), qui concluent toutes deux à une augmentation de Pmax et de Cmax de 11 ch & 16 Nm par "tranche" de 100 mbar d'augmentation de pression de turbo sur la gamme 0,5 - 1,0 bar!

Puisque la pression de turbo est plus élevée d'environ 100 mbar avec la boite à air RS2 (1,1 bar) qu'avec l'admission directe Green (1,0 bar), il est ainsi possible d'estimer les résultats qu'on aurait obtenus avec la boite à air RS2 avec la même pression de turbo qu'avec l'admission directe Green (1,0 bar):

Pmax = 270 - env 11 = env 259 ch (259 avec l'admission directe)

Cmax = 379 - env 16 = env 363 Nm (352 avec l'admission directe)

Soit une Pmax certes identique, mais un Cmax supérieur de 11 Nm (+ de 3%) ce qui est déjà remarquable... sans compter qu'en réalité cette estimation est minimaliste car basée sur des gains de Pmax & Cmax relevés sur la gamme 0,5 - 1,0 bar, or nous sommes désormais sur une gamme de pressions supérieures à 1,0 bar, où les gains de Pmax (surtout) & Cmax ralentissent nettement, comme vous le découvrirez dans le prochain bilan (séance 9)...

 

En conclusion définitive, cette première pièce de ma prépa S2 RS2 a parfaitement accompli sa mission, avec des gains absolus exceptionnels de 11 ch et 27 Nm, et des gains relatifs (à pression de turbo égale) estimés au minimum à la même puissance et 11 Nm de plus, ce qui n'augure que du bon pour la suite de la prépa...

A noter que moi qui faisais partie de l'école de ceux qui pensaient qu'en turbo une admission directe n'était pas préjudiciable aux performances grâce à la compensation du turbo et à la moindre influence des effets acoustiques à l'admission sur le remplissage, eh bien... j'ai changé d'avis!