Vous avez entendu le terme moteur turbocompressé tellement de fois que vous vous êtes fait une idée de base de son fonctionnement, mais vous n'avez jamais obtenu de réponse à la question de savoir combien de chevaux cela ajoute-t-il ?
La réponse est plus complexe qu'il n'y paraît, car l'ajout d'un turbocompresseur à un moteur implique généralement un certain nombre d'autres améliorations. En général, un seul turbocompresseur est responsable d'une augmentation de puissance de 10 à 50 %.
Ma définition préférée d'un turbocompresseur a été inventée par nul autre que Jeremy Clarkson :
Un turbo :les gaz d'échappement entrent dans le turbocompresseur et le font tourner. La sorcellerie se produit et vous allez plus vite.
Ce qui rend la citation plus amusante, c'est qu'elle n'est pas loin de la vérité - le turbocompresseur est une turbine propulsée par les gaz d'échappement et aspire de l'air pour augmenter le débit d'air à travers l'admission. Plus d'air signifie plus d'oxygène à l'intérieur du mélange air-carburant, une meilleure consommation de carburant et plus de puissance générée à chaque cycle.
Outre la turbine elle-même, le système dispose d'un refroidisseur intermédiaire qui réduit les températures des gaz, d'une soupape de décharge qui limite le niveau de pression de suralimentation et d'une soupape de purge qui expulse la pression inutilisée du système.
Jason de Engineering Explained a une excellente vidéo sur les turbocompresseurs qui explique les principes de base en quelques minutes seulement.
J'ai dit dans l'introduction que dans la plupart des cas, un turbocompresseur ajoute 10 à 50% de puissance en plus. Il s'agit d'une généralisation, et l'augmentation de puissance réelle peut facilement dépasser 100 %. Pour que cela se produise, le système d'injection de carburant doit au moins être mis à niveau.
Mon exemple préféré des avantages du turbocompresseur est le moteur diesel turbocompressé R4 TDI de 1,9 litre de Volkswagen. Ils ont fabriqué près d'une douzaine de variantes de ce moteur, avec une puissance allant de 74 chevaux à 158 chevaux.
Le bi-turbo et le bi-turbo sont également très courants. Twin-turbo fait référence à deux turbines identiques qui répartissent la charge sur les moteurs à 6 cylindres ou plus. Bi-turbo (ou turbo séquentiel) fait référence à un système avec un petit et un gros turbocompresseur. Le plus petit turbo gère les bas régimes pour atténuer le décalage du turbo, tandis que le second, ou les deux, s'enclenchent à des régimes plus élevés pour augmenter considérablement la puissance.
Ensuite, vous avez des blocs moteurs à 6 ou 8 cylindres qui utilisent une configuration quad-turbo. Il utilise deux configurations bi-turbo pour créer une énorme quantité de puissance - un moteur à aspiration naturelle capable de prendre une configuration quad-turbo peut facilement doubler la puissance.
Le turbo boost est une pression positive créée par le turbocompresseur. En d'autres termes, il représente la différence de pression entre le collecteur d'admission et la pression atmosphérique. Il est mesuré en psi ou barre , avec des valeurs plus élevées entraînant une plus grande puissance.
Cependant, une suralimentation dépasserait les limites de ce que le turbocompresseur et le moteur peuvent supporter et entraînerait divers problèmes :cognement du moteur, surchauffe, pré-allumage et défaillance des composants.
Le principe de fonctionnement principal d'un turbocompresseur consiste à utiliser les gaz d'échappement comme catalyseur pour pousser plus d'air dans l'admission. Cependant, cela conduit au principal défaut des turbocompresseurs - le décalage du turbo.
Lorsque le moteur tourne à bas régime, le volume des gaz d'échappement n'est pas assez élevé pour créer une poussée suffisante. Le véhicule aura l'impression d'avoir la moitié de sa puissance à sa disposition, ce qui est le cas à certains égards, car il fonctionne comme un moteur à aspiration naturelle. Ce n'est que lorsque vous augmentez le régime à un niveau suffisant que le boost se déclenche et fournit une augmentation de puissance.
Avec un moteur monoturbine, la puissance turbocompressée est toujours compensée par le turbo lag. Plus la turbine est grosse, plus il faut de pression jusqu'à ce qu'elle puisse commencer à survolter, d'où le décalage du turbo plus long. D'un autre côté, les petites turbines s'enclenchent juste au-dessus du régime de ralenti, mais ne peuvent pas fournir suffisamment de boost pour beaucoup de puissance.
Le turbo lag se produit lorsque vous gardez votre pied hors de l'accélérateur, ce qui est normal lors du freinage et du changement de vitesse. Cependant, il y a plusieurs façons de contourner cela.
La première façon d'atténuer le turbo est d'utiliser la méthode talon-orteil. Freinez d'abord, puis appliquez l'embrayage. Avec la transmission désengagée, vous pouvez utiliser le talon de votre pied droit pour appuyer sur l'accélérateur pendant que vous rétrogradez. Déplacez votre pied sur l'accélérateur lorsque vous relâchez l'embrayage, et le turbo se déclenchera plus tôt.
Le talon-orteil n'est pas faisable dans tous les véhicules et peut être plutôt gênant selon votre position assise. Il existe un processus simplifié qui fournit les mêmes résultats, cela prend juste un peu plus de temps à faire. Tout d'abord, vous freinez jusqu'à ce que vous ayez suffisamment ralenti. Engagez l'embrayage et, pendant que vous changez de vitesse, utilisez votre pied droit pour appuyer une ou deux fois sur l'accélérateur.
Évidemment, les deux méthodes nécessitent une boîte de vitesses manuelle à utiliser. Ils sont principalement conçus pour vous aider à gérer un dépassement lorsque vous décélérez vers un véhicule, mais vous voyez une opportunité de le dépasser se présenter. Au lieu de perdre du temps sur le décalage du turbo, la voiture sera prête à fournir toute sa puissance dès que la voie de gauche sera dégagée.
J'utilise fréquemment les deux méthodes lors de la conduite en montée. Quand il y a un virage serré, j'ai besoin de freiner, mais je ne veux pas perdre la puissance nécessaire pour continuer. En atténuant le décalage du turbo, je peux toujours avoir le pouvoir d'aborder le virage sans problème et d'augmenter ma vitesse si je peux le faire en toute sécurité.
Les turbocompresseurs apportent de nombreux avantages. Tout d'abord, ils vous permettent de conduire un véhicule avec une cylindrée plus petite tout en ayant une puissance comparable à celle des moteurs à aspiration naturelle plus gros, tout en consommant beaucoup moins de carburant.
Le seul véritable inconvénient des turbocompresseurs est la complexité supplémentaire du moteur. Plus vous ajoutez de pièces, plus les pièces risquent de se casser. Vous ne devriez pas vous en soucier avec une configuration à turbocompresseur unique, mais si une voiture a deux ou quatre turbines, tenez compte du coût de leur réparation ou de leur remplacement.
A côté des suralimenteurs, les turbocompresseurs sont le meilleur moyen d'augmenter la puissance d'un moteur sans augmenter sa cylindrée ni créer des tolérances élevées qui affecteraient sévèrement le coût de fabrication.
En moyenne, 2 000 tr/min suffisent pour générer une pression d'échappement suffisante pour faire tourner la turbine et créer un turbo boost. Le régime exact dépend de la taille de la turbine :les turbines plus petites s'enclencheront plus tôt, tandis que les turbines plus grandes sont souvent conçues dans une configuration bi-turbo, une turbine plus petite créant de la puissance à bas régime.
Les turbocompresseurs montés en usine ne sont pas mauvais pour votre moteur. Le constructeur a conçu le moteur pour qu'il puisse supporter le turbo boost sans être endommagé. Cependant, la modification d'un turbocompresseur d'origine ou l'installation d'un turbocompresseur personnalisé peut pousser le moteur au-delà de ses niveaux de tolérance et causer des dommages.
En fait. Les moteurs à six ou huit cylindres ont des collecteurs d'échappement divisés, et chacun crée suffisamment de gaz d'échappement pour alimenter un turbocompresseur, ce qui crée ensuite suffisamment de suralimentation pour alimenter tous les cylindres. En termes de pourcentage, l'augmentation de puissance peut être la même que pour les moteurs mono-turbo, mais en termes de nombre, le bi-turbo fournit beaucoup plus de puissance.
Les turbocompresseurs sont devenus une nécessité pour les moteurs de plus petites cylindrées, augmentant considérablement leur puissance et les rendant plus utiles sur les routes ouvertes. Les moteurs 6 cylindres en ligne, V6 et V8 plus gros n'ont pas nécessairement besoin d'un turbocompresseur, mais ils peuvent être ajoutés par paires pour une augmentation de puissance massive.
Si vous parcourez les offres de voitures et que vous vous demandez si vous avez besoin d'un moteur turbocompressé, je le recommande vivement pour tout moteur 4 cylindres. Pour les SUV et les camions, un turbocompresseur est très utile pour toutes les options V8 sauf les plus grandes.
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