Les turbocompresseurs sont parfaits pour ajouter de la puissance à tout moteur à essence ou diesel, mais ils sont particulièrement utiles pour les moteurs de petite cylindrée. Le coup de pouce au débit d’air que fournit un turbocompresseur augmente l’efficacité respiratoire du moteur pour plus de puissance et de couple.
Comment fonctionne un turbo ?
Un turbocompresseur force plus d’air dans un moteur pour augmenter l’efficacité volumétrique et la puissance. Un turbo utilise une roue de turbine entraînée par l’échappement pour faire tourner une roue de compresseur qui souffle plus d’air dans le collecteur d’admission. Bien que cela crée une certaine contre-pression dans le système d’échappement, cela permet au turbo de fournir beaucoup plus de puissance qu’il n’en utilise. Il améliore également le rendement thermique global du moteur en utilisant la chaleur perdue qui, autrement, serait évacuée par le tuyau d’échappement. À cet égard, un turbo est plus efficace qu’un compresseur de suralimentation. Les surcompresseurs sont entraînés par une courroie plutôt que par l’échappement, et peuvent consommer 40 à 50 ch rien que pour alimenter la soufflante.
Les turbocompresseurs doivent monter en régime avant de délivrer une grande pression de suralimentation. Les vitesses de pointe des turbos peuvent être de 100 000 tr/min à plus de 250 000 tr/min selon l’application, et la plupart ne délivrent pas beaucoup de pression de suralimentation en dessous de 2 500 tr/min. La pression de suralimentation de pointe sur la plupart des applications pour voitures particulières est limitée à environ 9 psi à 11 psi, mais certaines applications haute performance peuvent aller beaucoup, beaucoup plus haut.
La réponse de l’accélérateur à bas régime et la pression de suralimentation peuvent être améliorées en utilisant un turbo plus petit ou un turbo avec une conception à » buse variable » ou à » aube variable « . Les turbos à géométrie variable ont des aubes mobiles dans le carter de la turbine qui changent de position pour augmenter la vitesse des gaz d’échappement à des vitesses inférieures pour un démarrage et une réponse plus rapides.
La pression de suralimentation est limitée par une soupape « de décharge » sur le turbo. Une soupape à vide à ressort actionne la wastegate, mais sur la plupart des applications de modèles récents, la pression de suralimentation est également contrôlée par l’ordinateur du moteur à l’aide d’un solénoïde et des entrées de capteurs pour surveiller la vitesse du moteur, la charge, la position du papillon et la pression de suralimentation du collecteur. Le wastegate est essentiellement une soupape de décharge qui s’ouvre pour évacuer l’excès de pression. Une suralimentation du moteur peut entraîner une détonation, une surchauffe, une défaillance du joint de culasse et des dommages au moteur. La soupape de décharge contrôle la vitesse à laquelle la pression de suralimentation augmente et limite la pression et le couple de pointe pour protéger le moteur. La stratégie de suralimentation sur la plupart des moteurs de modèles récents consiste à développer la suralimentation le plus rapidement possible pour obtenir plus de couple à bas régime.
Un turbo peut augmenter la puissance du moteur de 25 à 50 % (voire plus sur les moteurs de course). Plus la pression de suralimentation est élevée, plus le moteur produit de la puissance. Une mise à niveau populaire pour de nombreux turbodiesels et turbos à gaz consiste à reprogrammer l’ordinateur du moteur avec un réglage de performance qui augmente la pression de suralimentation. Un réglage de performance peut ajouter 50 à 150 ch supplémentaires, mais les constructeurs automobiles peuvent ne pas honorer une demande de garantie du groupe motopropulseur si le PCM a été reprogrammé avec un réglage de performance. Le réglage laisse des traces permanentes dans la mémoire du PCM, même s’il est effacé et ramené à un réglage d’origine, alors procédez avec prudence si un client demande ce type de mise à niveau.
Maintenance du turbo
Les turbos ne nécessitent pas d’entretien particulier car ce sont des assemblages scellés qui sont refroidis et lubrifiés par les systèmes d’huile et de refroidissement du moteur. Il est absolument essentiel d’utiliser une huile moteur de haute qualité qui répond aux spécifications de l’équipementier, et que l’huile soit changée selon les intervalles de service recommandés par l’équipementier. Pousser l’huile au-delà des limites de kilométrage recommandées, c’est s’attirer des ennuis.
Les huiles synthétiques ou les mélanges synthétiques de haute qualité qui sont « approuvés pour les turbos « sont généralement le meilleur choix pour les turbos. Les turbos emprisonnent beaucoup de chaleur à l’intérieur du boîtier de la turbine. La chaleur se propage le long de l’arbre dans le carter central. Si l’huile qui circule dans le turbo devient trop chaude, elle s’oxyde et brûle.
