Quand quelqu'un dit "turbo lag", il parle de la réponse retardée qu'un moteur turbocompressé peut avoir lorsque vous mettez votre pied droit sur la pédale d'accélérateur. Un turbocompresseur utilise le flux de gaz d'échappement pour faire tourner une roue, enrouler et introduire de l'air frais supplémentaire dans l'admission du moteur pour finalement produire plus de puissance. Mais cette mise en file d'attente ne peut pas toujours se produire instantanément, en particulier avec des turbos plus gros et des voitures plus anciennes.
Ce décalage turbo avec lequel vous pouvez vous retrouver crée un effet semblable à un élastique, rendant une voiture léthargique jusqu'à ce qu'elle reçoive soudainement une poussée de puissance. La technologie de suralimentation d'aujourd'hui a parcouru un long chemin depuis ses origines, et même les grosses voitures tuner boostées du passé récent. En fait, les progrès technologiques en ont fait une chose du passé, du moins en ce qui concerne les voitures non modifiées. Voyons plus en détail ce qu'est le turbo lag, ainsi que le type de technologie mis en œuvre pour minimiser, ou complètement éteindre, ses décalages.
Tout d'abord, discutons rapidement du fonctionnement d'un turbo. Les gaz d'échappement font tourner la roue du compresseur du turbo, ou turbine, assez rapidement pour comprimer l'air d'admission, le forcer dans le moteur et, lorsqu'ils sont mélangés avec la quantité appropriée de carburant, ils créent plus de puissance. L'air d'admission normal est à ce qu'on appelle la pression atmosphérique, tandis que l'air suralimenté est au-dessus de la pression atmosphérique. Lorsque de l'air comprimé est créé, cela s'appelle "être en suralimentation".
Un moteur à aspiration naturelle sain fonctionne à 100 % d'efficacité volumétrique, ce qui signifie qu'il fait de son mieux pour produire de l'énergie à la pression atmosphérique. Un moteur turbocompressé fonctionne au-dessus de 100 % d'efficacité volumétrique, ce qui signifie qu'il produit plus de 100 % de ce que le moteur pourrait produire avec une aspiration naturelle.
Pour plus d'informations sur le fonctionnement d'un turbocompresseur, ainsi que sur les différents types de turbocompresseur, consultez ceci. Pour encore plus d'informations, y compris ce qu'il advient de la pression de suralimentation inutilisée, consultez cet explicatif complet.
Au fur et à mesure que le boost s'accumule, la réponse retardée que vous ressentez amène plus d'air aux soupapes d'admission pour ensuite créer plus de boost. Parce que rappelez-vous, la pression d'échappement est ce qui fait tourner le turbo. L'aspect clé ici est "au fur et à mesure que le boost se construit", ce qui signifie qu'il est déjà produit, mais pas suffisamment pour justifier une augmentation substantielle et notable de la puissance.
Beaucoup de gens confondent le fait d'être en dessous du seuil de suralimentation et le décalage du turbo. Le seuil de suralimentation est le point dans la plage de régime où les gaz d'échappement du moteur font tourner le turbo suffisamment pour commencer à créer une pression de suralimentation (mot-clé :démarrage), ce qui signifie qu'une fois le seuil dépassé, l'efficacité volumétrique du moteur augmente de plus de 100 %. Le turbo lag est le temps qu'il faut pour ensuite ressentir la puissance augmente lorsqu'elle atteint le pic de puissance, ou la quantité maximale que le turbo a été réglé pour fournir.
Par expérience personnelle, j'ai déjà conduit une Audi TT manuelle de première génération avec un moteur turbocompressé de 1,8 litre et un décalage de turbo très prononcé. Elle était entièrement d'origine, mais en bon état mécanique. Lorsque j'ai mis le pied à un régime inférieur, je pouvais clairement sentir quand le moteur atteignait le seuil de suralimentation, puis commençait à monter jusqu'à un régime maximal à un régime beaucoup plus élevé. Ce dernier élément concernant la montée en puissance lente jusqu'à l'augmentation maximale était le décalage du turbo. Même lorsque j'étais en boost, poser mon pied créait toujours un effet élastique.
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles un turbo lag peut se produire. La conception du turbo peut ne pas être optimisée pour un bobinage rapide et efficace, c'est-à-dire lorsque le turbo tourne à la bonne vitesse pour comprimer l'air jusqu'à la pression de suralimentation maximale. La série de tubes que l'air comprimé traverse avant d'atteindre les soupapes d'admission peut être trop longue ou inefficace. Le corps de papillon du moteur peut être un peu petit, ne laissant donc pas entrer suffisamment d'air pour produire plus de gaz d'échappement et maintenir la pression de suralimentation. La conception du turbo n'est peut-être pas idéale non plus, surtout s'il est plus ancien et possède donc une technologie ancienne et moins efficace. Il existe d'autres raisons, mais celles-ci sont parmi les plus courantes.
Pour plus d'informations sur les différents types de turbocompression, consultez ceci. Les turbocompresseurs à double volute sont une forme relativement récente de turbocompresseur dans les voitures modernes, notamment sous le capot des Hyundai Veloster N et Elantra N.
Minimiser le décalage du turbo est assez simple, il suffit de remédier à tout ce qui précède. Cependant, ce n'est pas toujours aussi simple en raison du temps qu'il faut pour concevoir un système idéal et sans décalage, du coût des matériaux pour concevoir et construire les bons composants pour le faire, trouver le bon réglage de l'ECU, ainsi que concevoir et construire les caractéristiques idéales du moteur lui-même pour optimiser le débit d'admission et d'échappement, comme avoir un boîtier d'échappement plus petit qui fera circuler les gaz plus rapidement.
Quoi qu'il en soit, les constructeurs automobiles ont trouvé des moyens astucieux de remédier au décalage du turbo. L'un consiste à concevoir des turbocompresseurs qui tournent plus efficacement et donc poussent plus de boost, plus rapidement. Ceux-ci peuvent comporter des composants légers, comme des roues de compresseur en aluminium minces ou des roulements en céramique plus légers et plus efficaces. Une autre consiste simplement à installer un turbocompresseur plus petit qui atteindra le seuil de suralimentation plus tôt, éteignant toute sensation perceptible de décalage, et atteindra ainsi la suralimentation maximale plus rapidement. Ensuite, l'augmentation du taux de compression du moteur est une autre méthode, car les moteurs à compression plus élevée produisent plus de puissance à bas régime, ce qui abaisse le seuil de suralimentation avec eux. Des taux de compression plus élevés étaient autrefois synonymes de désastre pour les moteurs turbocompressés, mais les progrès technologiques ont permis aux fabricants de les augmenter et de continuer à faire fonctionner le véhicule en toute sécurité.
En pratique, maintenir les RPM élevés est le moyen le plus simple d'éviter ou de minimiser le décalage du turbo, au moins bien au-delà du seuil de suralimentation. Mais avec les voitures modernes, le décalage du turbo est bien moins important qu'il y a à peine 15 ans.
Cependant, ce qui est cool, c'est qu'une marée montante soulève tous les bateaux. Ce que je veux dire par là, c'est qu'au fur et à mesure que la technologie haut de gamme est développée et utilisée, elle finit par devenir de plus en plus courante, se répand dans d'autres domaines et élimine l'ancienne technologie. Les tuners du marché secondaire de la fin des années 90 ne pouvaient que rêver des turbos que les constructeurs ajoutent aux voitures flambant neuves de nos jours, ou de la façon dont ils assemblent leurs culasses.
Par exemple, le moteur L15 turbocompressé de Honda que l'on trouve dans la Honda Civic Si 2017 actuelle produit beaucoup de puissance pour sa taille et dispose d'une technologie vraiment soignée pour créer un boost aussi efficacement que possible. L'une d'elles est constituée de soupapes d'échappement remplies de sodium, qui aident à évacuer la chaleur de la culasse, ce qui non seulement réduit le refroidissement, mais assure également une charge de gaz d'échappement plus idéale.
Ensuite, les turbos que les tuners du marché secondaire achètent et attachent sur le côté de leurs moteurs ces jours-ci sont encore plus fascinants. Certains peuvent sembler trop gros pour le moteur sur lequel ils sont boulonnés, mais parce qu'ils fonctionnent si efficacement, ils atteignent non seulement le seuil de suralimentation plus rapidement, mais ils ont également un décalage minimal lorsqu'ils sont associés à un système d'admission et à une culasse tout aussi efficaces.
Nous vivons vraiment à une époque épique et technologiquement avancée, où un bon mélange de réglage, d'amélioration du débit et de turbocompression peut produire beaucoup de puissance dans une centrale électrique de petite cylindrée. Il en va de même pour l'efficacité, car leur utilisation en conjonction avec une technologie comme l'assistance hybride douce permet une économie de carburant étonnante. C'est une sorte de déception que finalement tout cela cesse de faire place à la technologie des moteurs électriques, exclusivement. Mais alors, ce sera un tout nouveau domaine technologique à bricoler et à perfectionner également.
