Un turbocompresseur, connu sous le nom de turbo, est un dispositif à induction forcée entraîné par turbine qui augmente les performances d'un moteur à combustion interne en forçant de l'air comprimé supplémentaire dans la chambre de combustion.
Cette amélioration par rapport aux performances d'un moteur à aspiration naturelle est due au fait que le compresseur peut pousser plus d'air et proportionnellement plus de carburant dans la chambre de combustion que la pression atmosphérique seule.
Un turbocompresseur est un dispositif attaché à un moteur de véhicule qui est conçu pour améliorer l'efficacité globale et augmenter les performances. Pour cette raison, de nombreux constructeurs automobiles choisissent des turbocompresseurs dans les moteurs de camions, de voitures, de trains, d'avions et de machines de construction. Ils sont le plus souvent utilisés dans les moteurs à combustion interne à cycle Otto et diesel.
Un ingénieur suisse du nom d'Alfred Buchi a développé pour la première fois la conception du turbocompresseur en 1905 pour augmenter les performances des moteurs diesel. Parfait !
C'est la question de toute transmission, et malheureusement, il n'y a pas de réponse facile. Un turbocompresseur normal fournit aux amateurs de réseaux environ 20 à 40 % de puissance en plus que les produits standard.
Cependant, la quantité de puissance supplémentaire dépend de diverses variables, notamment la taille du turbocompresseur, les modifications que vous avez apportées aux pièces internes du moteur, le type de carburant que vous utilisez et le calculateur de votre turbocompresseur. configuration utilisée. Les bénéfices de votre voiture varieront.
Un turbocompresseur est un système qui aide un moteur à produire plus de puissance et de couple grâce à l'induction forcée. Essentiellement, un turbo aspire l'air, le refroidit, puis alimente le moteur de force, plus que par son orifice d'admission standard. Le résultat final est beaucoup plus "whee !"
Le turbocompresseur d'une voiture utilise un principe très similaire à celui d'un moteur à pistons. Il utilise les gaz d'échappement pour entraîner une turbine. Cela fait tourner un compresseur d'air qui pousse de l'air supplémentaire (et de l'oxygène) dans les cylindres afin qu'ils puissent brûler plus de carburant à chaque seconde.
Comment fonctionne le turbocompresseur :
La turbine du turbocompresseur, qui se compose d'une roue de turbine et d'un carter de turbine, convertit les gaz d'échappement du moteur en énergie mécanique pour entraîner le compresseur. Cette perte de charge est convertie en énergie cinétique par la turbine pour entraîner la roue de turbine. Il existe deux principaux types de turbines :à flux axial et radial.
Le système de roulement du turbocompresseur semble simple, mais il joue un rôle clé dans un certain nombre de fonctions critiques. Certains des plus importants sont le contrôle du mouvement radial et axial de l'arbre et des roues et la minimisation des pertes par frottement dans le système de roulement.
Les roues de compresseur sont l'une des parties les plus discutées d'un turbocompresseur. La section du compresseur, comme la turbine, se compose de deux composants principaux :la roue du compresseur et le capot du compresseur. Le travail du compresseur est de littéralement compresser l'air frais et de le diriger vers le corps de papillon.
Le CHRA ne manque peut-être pas d'encre, mais c'est l'une des pièces les plus critiques de tout ensemble de turbocompresseur. En pratique, le CHRA sert de point de montage pour les deux carters et doit être fait d'un matériau essentiel pour supporter la chaleur et les contraintes sur la turbine.
Comprendre qu'un turbocompresseur comprime l'air permet de comprendre facilement pourquoi un refroidisseur intermédiaire est important. Sans faire trop de calculs (nous parlons à nouveau de la loi des gaz parfaits), disons simplement que lorsque la pression augmente, de la chaleur est générée dans un volume défini.
Une soupape de décharge est simplement un dispositif qui purge les gaz d'échappement avant qu'ils n'atteignent l'entrée du carter de turbine.
Une soupape de surpression est essentiellement une soupape de surpression qui est montée du côté compresseur d'un système turbo. Son travail consiste littéralement à libérer l'excès de pression de suralimentation emprisonné dans le système lorsque la lame d'accélérateur se ferme.
La tuyauterie est peut-être la dernière chose que la plupart des fans considèrent lors de la construction d'un système turbo. Cependant, une application et un dimensionnement appropriés sont essentiels pour assurer des performances optimales. Dans un système de turbocompresseur typique, la tuyauterie peut être divisée en trois sections distinctes :les collecteurs, le côté chaud et le côté froid.
Les collecteurs turbo, qui traitent des changements de température extrêmes, une contre-pression incroyable et des charges élevées, font de ces zones l'une des zones les plus susceptibles d'avoir des problèmes dans un système turbo. Pour comprendre les extrêmes qu'une variété doit endurer jour après jour, il est préférable de développer une variété basée sur la longévité et la force, quitte à renoncer un peu aux performances.
Toute tuyauterie liée au mouvement des gaz d'échappement réels, que ce soit vers ou depuis le turbocompresseur, est généralement appelée tuyauterie côté chaud. En raison de la chaleur extrême générée lorsque les gaz d'échappement sont transférés vers le carter de la turbine, il est important d'utiliser un matériau solide ici, et l'acier inoxydable est le matériau de choix pour de nombreux fabricants.
Le «côté froid» d'un kit turbo fait référence à toute tuyauterie liée au déplacement de l'air comprimé du turbocompresseur au corps de papillon. Si vous installez un refroidisseur intermédiaire, il fait également partie du côté froid et devra être raccordé correctement pour que tout fonctionne.
Il existe un certain nombre de types de turbocompresseurs différents utilisés dans l'industrie automobile :
Les turbocompresseurs simples sont ce que la plupart des gens considèrent comme des turbos. En raison des différentes tailles des éléments du turbo, des propriétés de couple complètement différentes peuvent être obtenues. Les gros turbos fournissent un niveau de puissance haut de gamme plus élevé, tandis que les turbos plus petits peuvent tourner plus vite et fournir une meilleure puissance bas de gamme.
Ils sont un moyen peu coûteux d'augmenter la puissance et l'efficacité du moteur et, par conséquent, ils deviennent de plus en plus populaires. Ils permettent aux moteurs plus petits d'augmenter leur efficacité en produisant la même puissance que les moteurs à aspiration naturelle plus gros avec moins de poids.
Cependant, ils fonctionnent généralement mieux dans une plage de régime étroite et les conducteurs subissent souvent un "décalage du turbo" jusqu'à ce que le turbo commence à fonctionner dans sa plage de régime maximale.
Comme son nom l'indique, les turbos jumelés signifient l'ajout d'un deuxième turbocompresseur à un moteur. Pour les moteurs V6 ou V8, cela peut être fait en attribuant un seul turbo à chaque rangée de cylindres.
Alternativement, un turbo plus petit pourrait être utilisé à basse vitesse avec un turbo plus gros pour des vitesses plus élevées. Cette deuxième configuration (dite double suralimentation séquentielle) permet une plage de régime plus large et offre un meilleur couple à bas régime (réduction du turbo lag), mais fournit également de la puissance à haut régime. Sans surprise, le fait d'avoir deux turbos ajoute une complexité importante et des coûts associés.
Les turbocompresseurs à double volute nécessitent un carter de turbine avec un collecteur d'admission et d'échappement divisé qui couple les cylindres du moteur corrects à chaque volute. indépendamment. Par exemple, dans un moteur à quatre cylindres (avec un ordre d'allumage 1-3-4-2), les cylindres 1 et 4 peuvent être alimentés vers une spirale du turbo, tandis que les cylindres 2 et 3 sont alimentés vers une spirale séparée.
Cette disposition permet à l'énergie d'échappement d'être transmise au turbo plus efficacement et se traduit par un air plus dense et plus propre dans chaque cylindre. Plus d'énergie est envoyée à la turbine d'échappement, ce qui signifie plus de puissance. Encore une fois, il y a une pénalité de coût pour faire face à la complexité d'un système qui nécessite des carters de turbine, des collecteurs d'échappement et des turbos complexes.
En règle générale, les VGT contiennent un anneau d'aubes de forme aérodynamique dans le carter de turbine à l'entrée de la turbine. Dans les turbos pour voitures particulières et véhicules utilitaires légers, ces aubes tournent pour faire varier l'angle de tourbillon de gaz et la section transversale.
Ces aubes internes modifient le rapport zone turbo sur rayon (A / R) pour correspondre à la vitesse du moteur, offrant des performances optimales. À bas régime, un faible rapport A / R permet au turbo de s'enrouler rapidement en augmentant la vitesse d'échappement. À des vitesses plus élevées, le rapport A/R augmente, permettant un débit d'air accru. Il en résulte un seuil de charge bas qui réduit le décalage du turbo et fournit une plage de couple large et uniforme.
Alors que les VGT sont généralement utilisés dans les moteurs diesel où les gaz d'échappement sont à une température plus basse, jusqu'à présent, les VGT ont été limités dans les applications de moteurs à essence en raison de leur coût et de la nécessité de fabriquer des composants à partir de matériaux exotiques.
La température élevée des gaz d'échappement signifie que les aubes doivent être fabriquées à partir de matériaux exotiques résistant à la chaleur pour éviter tout dommage. Cela a limité leur utilisation aux applications de moteur hautes performances de luxe.
Comme son nom l'indique, un turbocompresseur VTS combine les avantages d'un turbo à double volute et d'un turbo à géométrie variable. Cela se fait en utilisant une vanne qui peut détourner le flux d'air d'échappement sur un seul volute, ou en faisant varier la quantité d'ouverture de la vanne, les gaz d'échappement peuvent être divisés en deux volutes.
La conception du turbocompresseur VTS offre une alternative moins chère et plus robuste aux turbos VGT, ce qui signifie qu'il s'agit d'une option viable pour les applications de moteurs à essence.
Un turbocompresseur électrique est utilisé pour éliminer le décalage du turbo et pour assister un turbocompresseur normal à des régimes moteur inférieurs où un turbocompresseur traditionnel n'est pas le plus efficace. Ceci est réalisé en ajoutant un moteur électrique qui fait tourner le compresseur du turbo depuis le début et à travers les vitesses inférieures jusqu'à ce que la puissance du volume d'échappement soit suffisamment élevée pour faire fonctionner le turbo.
Cette approche fait du turbo lag une chose du passé et augmente considérablement la plage de vitesse dans laquelle le turbo fonctionne efficacement. Jusqu'ici tout va bien. Il semble que les turbos électroniques soient la réponse à toutes les caractéristiques négatives des turbocompresseurs traditionnels, mais il y a quelques inconvénients.
La plupart concernent le coût et la complexité, car le moteur électrique doit être adapté et alimenté, ainsi que refroidi pour éviter les problèmes de fiabilité.
Un turbocompresseur (techniquement un turbocompresseur), familièrement connu sous le nom de turbo, est un dispositif à induction forcée entraîné par turbine qui augmente la puissance d'un moteur à combustion interne en forçant de l'air comprimé supplémentaire dans la chambre de combustion.
Le turbocompresseur d'une voiture applique un principe très similaire à un moteur à pistons. Il utilise les gaz d'échappement pour entraîner une turbine. Cela fait tourner un compresseur d'air qui pousse de l'air supplémentaire (et de l'oxygène) dans les cylindres, leur permettant de brûler plus de carburant chaque seconde.
Différents types de turbocompresseur :
Un turbocompresseur fonctionne avec le système d'échappement et peut potentiellement vous donner des gains de 70 à 150 chevaux. Un compresseur est connecté directement à l'admission du moteur et pourrait fournir une puissance supplémentaire de 50 à 100 chevaux.
La plupart des pannes sont causées par les trois « tueurs turbo » que sont le manque d'huile, la contamination par l'huile et les dommages causés par des corps étrangers. Plus de 90 % des pannes de turbocompresseur sont causées par l'huile, soit par manque d'huile, soit par contamination par l'huile. Des tuyaux bloqués ou qui fuient ou un manque d'amorçage sur les raccords provoquent généralement une privation d'huile.
Un compresseur est entraîné à partir du vilebrequin du moteur par une courroie, un arbre ou une chaîne, tandis que les turbocompresseurs obtiennent leur puissance d'une turbine qui récupère l'énergie des gaz d'échappement du moteur. En termes simples, un turbo est une pompe à air qui permet de pomper plus d'air dans le moteur à une pression plus élevée.
Un moteur turbocompressé est un moteur qui utilise la méthode d'induction forcée entraînée par turbine pour propulser le véhicule. Cette méthode force les gaz d'échappement recyclés de la voiture dans la chambre de combustion du moteur. Un moteur turbocompressé peut être traversé par jusqu'à 50 % d'air en plus qu'un moteur traditionnel.
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Le coût moyen du remplacement d'un ensemble turbocompresseur se situe entre 1 857 $ et 2 150 $. Les coûts de main-d'œuvre sont estimés entre 469 $ et 591 $ tandis que les pièces coûtent entre 1 388 $ et 1 559 $. Cette gamme n'inclut pas les taxes et les frais et ne tient pas compte de votre véhicule spécifique ou de votre emplacement unique.
Oui! Entre de bonnes mains, presque tous les problèmes de turbocompresseurs peuvent être réparés. Ce qui est plus important, c'est d'identifier le problème avec le turbocompresseur et comment le réparer. Pour comprendre comment diagnostiquer les réparations du turbocompresseur, voici quelques conseils de réparation importants à retenir.
Symptômes de panne du turbo :
En utilisant la science des cartes de compresseur et une certaine idée de la taille et de la plage de régime de votre moteur, vous pouvez ajouter pratiquement n'importe quel turbo à n'importe quel moteur. L'astuce est la disponibilité des cartes et les rapports A/R du carter de turbine et les tailles des roues de turbine.
L'avantage le plus évident d'avoir un moteur turbo est qu'il vous donne plus de puissance en raison de son apport d'air, ce qui signifie que vous allez avoir une conduite beaucoup plus rapide et plus puissante. Un moteur équipé d'un turbo est beaucoup plus petit et plus léger qu'un moteur produisant la même puissance sans turbocompresseur.
Un turbocompresseur (techniquement un turbocompresseur), familièrement connu sous le nom de turbo, est un dispositif à induction forcée entraîné par turbine qui augmente la puissance de sortie d'un moteur à combustion interne en forçant de l'air comprimé supplémentaire dans la chambre de combustion.
Un petit turbocompresseur fournira une suralimentation plus rapidement et à des régimes moteur inférieurs, mais peut ne pas être en mesure de fournir beaucoup de suralimentation à des régimes moteur plus élevés lorsqu'un très grand volume d'air entre dans le moteur.
Eh bien, plus de puissance signifie plus d'énergie produite par seconde. Cela signifie que vous devez mettre plus d'énergie lorsque vous l'utilisez. Donc, vous devez brûler plus de carburant. En théorie, cela signifie qu'un moteur avec turbocompresseur n'est pas plus économe en carburant qu'un autre sans.
Les moteurs quatre cylindres turbocompressés modernes, lorsqu'ils sont conçus correctement, battront ou égaleront un V6 à aspiration naturelle dans presque toutes les catégories. Les turbo-quatre sont plus légers, plus efficaces et peuvent être plus puissants qu'un V6 à aspiration naturelle. La seule chose qu'un V6 fera toujours mieux, c'est la capacité de remorquage.
En bref, oui, dans certaines situations, les bougies d'allumage peuvent augmenter la puissance.
Donc, si vous pouvez faire entrer de l'air plus frais dans votre moteur, votre voiture pourra mélanger plus de carburant avec cet air, produisant plus de puissance. Combinez cela avec plus d'air à travers le filtre et le tube d'admission plus grands et moins restrictifs et vous pouvez voir une augmentation de puissance allant jusqu'à 10-15 chevaux.
Un turbocompresseur est essentiellement un composant supplémentaire qui force plus d'air dans la chambre de combustion. Cela permet à la voiture de produire plus de puissance tout en maintenant l'économie de carburant. Au niveau de l'entretien, contrairement aux soucis que peuvent avoir certains propriétaires de voitures, une voiture turbo nécessite le même soin qu'une voiture ordinaire.
Le véhicule peut fonctionner sans un turbocompresseur fonctionnant efficacement, mais il fonctionnera mal et votre décision pourrait avoir des répercussions dramatiques. S'il s'agit d'un problème d'alimentation en huile ou d'un problème lié à un composant interne, une panne complète est imminente.
Si vous n'avez pas de turbo, votre moteur démarrera et fonctionnera sans turbo, mais assurez-vous que la conduite d'huile n'est pas connectée au moteur.
La bonne nouvelle est que les dommages au moteur se produisent rarement en raison d'une défaillance du turbo. Si la turbine s'écaille, elle se retrouve généralement dans le refroidisseur intermédiaire et le convertisseur catalytique.
Les deux principaux avantages d'un moteur turbocompressé sont une plus grande densité de puissance et une efficacité énergétique accrue. Parce qu'un turbocompresseur permet à un petit moteur de produire plus de puissance, les constructeurs peuvent réduire la cylindrée de leur moteur.
