Anatomie d'un ventilateur de PC : Comment fonctionne-t-il vraiment ?

Les ventilateurs d'ordinateur n'ont pas l'air d'avoir beaucoup évolué, n'est-ce pas ? Mis à part le RGB désormais omniprésent, ils ont pratiquement la même apparence qu'il y a 20 ans. Ce n'est pourtant pas le cas, car chaque aspect physique d'un ventilateur d'ordinateur a une influence sur les performances de l'utilisateur final. Nous avons donc décidé de passer en revue les principaux éléments de conception d'un ventilateur pour PC afin de comprendre ce qui se passe réellement.

Voici la partie la plus apparente d'un ventilateur. Ce sont les pièces qui aspirent l'air et le poussent à travers les pièces de votre PC. Pas de pales = pas de flux d'air.

L'objectif est double : dans l'idéal, nous voulons un flux d'air maximal, avec un minimum de bruit et de turbulences. Un ventilateur qui crée autant de flux d'air qu'un moteur à réaction pourrait refroidir n'importe quoi, mais s'il fait le même bruit, les gains de performance seraient inutiles, car les gens ont tendance à s'asseoir près de leur ordinateur.

Il y a plus à prendre en compte qu'il n'y paraît à première vue. La forme, l'angle et la conception même du profil aérodynamique contribuent tous à la réalisation des objectifs susmentionnés. Il n'est pas difficile de faire en sorte qu'un ventilateur pousse beaucoup d'air, mais il est difficile de faire en sorte qu'un ventilateur pousse beaucoup d'air tout en ayant une durée de vie significative et en conservant un niveau de bruit respectable.

L'agrandissement des pales du ventilateur pourrait aider, mais les boîtiers de PC sont conçus avec des tolérances étroites pour fonctionner avec des ventilateurs de tailles spécifiques, alors parlons-en.

Le rayon des pales du ventilateur a un impact direct sur la quantité d'air déplacée. Des pales plus grandes (toutes choses égales par ailleurs) déplacent plus d'air, de sorte que la construction globale du ventilateur a également son importance.

Les dimensions extérieures d'un ventilateur de PC de 120 mm seront toujours de 120 mm, de sorte que la course aux performances techniques dépend également de la construction du boîtier de manière à laisser le plus d'espace possible pour les pales. Il s'agit donc d'un défi technique difficile à relever : rendre les bords du boîtier du ventilateur aussi minces que possible, sans aller trop loin et sans les affaiblir. Cela signifie que le choix des matériaux est très important, tout comme pour les autres parties d'un ventilateur.

Le matériau des pales du ventilateur est important. Les pales plus fines sont plus légères, ce qui leur permet de tourner plus vite, mais si elles sont trop fines, des problèmes peuvent survenir.

Dans les scénarios nécessitant une pression statique élevée, le choix du matériau devient encore plus crucial. Des matériaux solides et rigides garantissent que les lames ne fléchissent pas sous l'effet de la pression, ce qui permet de maintenir des performances constantes. Si la pale fléchit ou se déforme, cela peut entraîner deux problèmes. D'une part, l'efficacité de l'aspiration et de la poussée de l'air diminue, car l'aérodynamisme du ventilateur change. D'autre part, si l'on sait que les pales fléchissent, les tolérances doivent être augmentées pour en tenir compte afin d'éviter le risque de collision avec le carter. Des tolérances plus larges réduisent la taille des pales et nous ramènent à une efficacité moindre. Vous commencez probablement à comprendre à quel point il s'agit d'un exercice d'équilibre délicat.

Bien sûr, souffler de l'air très fort n'est qu'un début. L'état de l'air lorsqu'il traverse le ventilateur et en sort doit être correct. Nous avons mentionné les turbulences plus haut, et c'est le point essentiel de la section suivante.

Tout d'abord, vous pouvez entendre les turbulences. La turbulence de l'air évacué contribue au bruit du ventilateur. Si vous comparez les performances de deux ventilateurs à 40 dB, par exemple, celui dont l'évacuation est la plus turbulente devra tourner plus lentement pour respecter les niveaux de bruit normalisés.

La manière dont un ventilateur pousse l'air peut également affecter son interaction avec les ailettes du radiateur. Un ventilateur qui crée moins de turbulences et dont le cône d'échappement est bien conçu peut couvrir plus efficacement les ailettes du radiateur, améliorant ainsi l'efficacité du refroidissement et réduisant le bruit.

La rotation du ventilateur crée un entonnoir de turbulences. C'est pourquoi vous trouverez des ailettes de stator AirGuide à l'arrière de certains ventilateurs Corsair. Ces ailettes dirigent le flux d'air dans la direction opposée à la rotation du ventilateur. Cela réduit le cône le plus large à une forme plus proche d'un cylindre, ce qui permet de diriger plus précisément l'air évacué là où vous voulez qu'il aille.

Supposons que vous parveniez à obtenir un résultat absolument parfait. Le flux d'air est irréel, les turbulences sont sveltes, les niveaux de bruit sont délicieusement bas. Peut-être devriez-vous maintenant reconsidérer le palier du ventilateur. Le palier se trouve au cœur même du ventilateur et ne peut être négligé.

La qualité des roulements d'un ventilateur est un aspect souvent négligé de la conception, mais elle est cruciale. Des roulements de haute qualité réduisent les oscillations et le bruit, ce qui contribue à améliorer les performances globales.

Tout comme l'effet des turbulences ci-dessus, un roulement peu bruyant permet au ventilateur de tourner à des vitesses plus élevées et de faire le même niveau de bruit qu'un ventilateur dont le roulement contribue davantage au bruit. Si l'on considère le bruit comme une mesure de la gêne à laquelle vous êtes exposé lorsque vous utilisez votre PC, un ventilateur plus silencieux sera plus performant à niveau de bruit égal qu'un ventilateur bruyant.

Le choix du ventilateur idéal pour votre PC est un mélange d'art et de science. Il faut comprendre la dynamique des flux d'air, la conception mécanique et la science des matériaux.

Mais est-ce que cela a de l'importance ? Allez-vous remarquer des changements importants dans la température de votre processeur lorsque vous utilisez différents ventilateurs ? Cela dépend. Lorsque l'on compare les performances des ventilateurs phares des grandes marques, les différences sont relativement faibles. Peut-être pas mathématiquement, mais des différences de 5 à 10 % font que votre courbe de refroidissement entraîne un ventilateur 10 % plus vite qu'un autre. Et soyons honnêtes, vous ne pouvez pas vraiment entendre la différence entre 900 et 1 000 tours/minute dans votre maison.

Lorsque l'on compare ces ventilateurs à ceux qui sont moins performants sur le marché (soit parce que l'ingénierie a été forcée d'atteindre un niveau de prix bas, soit parce que tout ce qui concerne la construction du ventilateur a été priorisé pour le RGB et le design), alors oui, les différences peuvent être significatives. Il n'est pas rare de voir les performances de refroidissement mesurées s'écarter de 30 % ou plus. Et c'est là que les ventilateurs commencent à devenir vraiment bruyants, juste pour suivre l'utilisation régulière de votre PC.

Le meilleur ventilateur pour vous n'est pas seulement une question de chiffres ; il doit équilibrer la quantité de refroidissement dont vos composants ont besoin et le niveau de bruit que vous êtes prêt à tolérer. Il peut être nécessaire qu'il soit beau avec le RGB dans votre boîtier, qu'il se connecte à un hub RGB que vous avez dans le vieux PC que vous reconstruisez, et il peut être nécessaire qu'il coûte moins d'un certain prix. Tous ces autres facteurs dépendent de vous, mais vous pouvez désormais juger les performances avec un œil plus averti.

Bien sûr, même si cette brève leçon n'a pas réveillé l'ingénieur qui sommeille en vous, vous pouvez tout simplement opter pour les ventilateurs CORSAIR. Vous pouvez croire que nos équipes ont été obsédées par tout ce que nous avons mentionné ici et plus encore, à la recherche d'une conception de ventilateur de premier ordre. Il suffit de jeter un coup d'œil à nos ventilateurs iCUE LINK RX et QX pour voir jusqu'où nos ingénieurs sont prêts à aller.