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Le Turbo

Moteur Suralimenté

Le Turbo2018-07-30T16:22:06+00:00

1 – Le Turbocompresseur

Le turbocompresseur permet d’accroître le rendement d’un moteur. Entraîné par les gaz d’échappement, il comprime l’air nécessaire à la combustion du carburant, afin d’en admettre davantage dans les cylindres. La puissance et le couple peuvent ainsi être améliorés sans augmentation de cylindrée. Contrairement au compresseur, actionné par le vilebrequin, le turbocompresseur n’est réellement efficace qu’au-delà d’un certain régime, quand le volume des gaz est suffisant. Les moteurs turbocompressés peuvent donc s’avérer creux à bas régime. En revanche, le turbo dispose d’un meilleur rendement que le compresseur, qui capte une partie de la puissance.

2 – Le Fonctionnement

Le turbocompresseur est composé d’une turbine et d’un compresseur, reliés par un axe central monté sur des paliers hydrauliques pour résister à des vitesses de rotation qui peuvent atteindre 200.000 tr/min. Poussée par les gaz d’échappement, la turbine entraîne le compresseur, qui fournit de l’air sous pression dans l’admission du moteur. L’air est ensuite refroidi par un échangeur, pour améliorer le rendement. Le turbocompresseur étant constamment entraîné par les gaz d’échappement, il faut réguler la pression de suralimentation pour ne jamais dépasser la valeur maximale admissible. Pour cela, la technologie by-pass est la plus employée. Elle consiste à dévier une partie des gaz d’échappement au moyen d’un clapet (wastegate ou soupape de décharge). Plus onéreux, le turbocompresseur à géométrie variable permet une optimisation des performances du compresseur sur l’ensemble de la plage de régime. Il module le comportement dynamique du flux en fonction de la pression de suralimentation souhaitée, soit en faisant varier la section d’entrée de la turbine, soit grâce à des ailettes qui peuvent pivoter à l’intérieur du carter. Enfin, il existe aussi des turbos ‘Twin-Scroll’ ou à double entrée. Dans ce cas, chacune des deux lignes d’échappement entre de manière indépendante sur une des deux turbines du turbo, sans que les gaz ne puissent remonter dans les tubulures des autres cylindres, comme avec un turbo classique. En annulant la contre-pression, le souffle débouchant sur la turbine est alors maximal dès les plus bas régimes, minimisant le temps de réponse.

3 – Turbocompresseur à géométrie variable

Type de turbocompresseur qui permet une optimisation des performances du compresseur sur une large plage de régime. Pour cela, il régule la pression de suralimentation, soit en faisant varier la section d’entrée de la turbine, soit grâce à des ailettes qui peuvent pivoter à l’intérieur du carter.

4 – Nouvelle Technologie

Les motoristes ont aussi exploré de nombreuses architectures pour atténuer le ‘trou’ à bas régime. Si, pour des questions de coût, on ne retrouve le plus souvent qu’un seul turbo, certains moteurs en reçoivent deux (biturbo), voire quatre sur l’élitiste Bugatti Veyron. Sur les moteurs en V ou à plat, chaque banc de moteur peut ainsi recevoir son propre turbo. Le diamètre des turbines est alors réduit, pour diminuer l’inertie. Sur des moteurs en ligne, on retrouve parfois un montage en série de deux turbos identiques (Peugeot 2.2 HDi…). Le premier est actif dès les bas régimes, pour apporter plus de couple. Il est ensuite épaulé par le second passé les mi-régimes. D’un fonctionnement très proche, le montage séquentiel ou à double étage (BMW 535d…) reçoit deux turbos de tailles différentes à géométrie fixe. Le plus petit d’entre eux souffle dès les bas régimes, avant d’être assisté par le plus gros, au débit plus important. Ce dernier fonctionne seul en haut du compte-tour pour favoriser la puissance. Enfin, sur quelques moteurs TSI, Volkswagen associe un compresseur et un turbo. Entraîné par le vilebrequin, le compresseur fonctionne dès le ralenti. Il est relayé peu à peu par le turbo. Grâce à un embrayage, le compresseur est ensuite désactivé pour ne pas pénaliser le rendement, le turbo fonctionnant alors seul à haut régime.(source : Automobile-Magazine)

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