J’espère que vous avez bien digéré les informations de la semaine dernière.

Je ne suis pas certain d’avoir été clair sur le principe de fonctionnement du turbo. 

 

 

Principe de fonctionnement du turbo

Le principe de fonctionnement est le suivant : le turbo est en deux parties, une partie compresseur centrifuge qui est entrainée par l’autre partie elle même constituée d’une turbine qui tourne grâce aux gaz d’échappements.
Les gaz d’échappement ont encore de l’énergie, du fait de leur vitesse d’extraction, mais aussi de leur chaleur. La sortie de la culasse est l’endroit où les gaz ont le plus de vitesse et la chute de température importante accélère encore son mouvement.
La compression de l’air permet de rentrer plus d’oxygène dans la chambre, il sera donc possible d’y mélanger plus de carburant donnant ainsi plus de puissance.
La présence du turbo sur l’échappement va freiner l’évacuation des gaz et donc diminuer l’efficacité du moteur, mais bien moins que le gain obtenu avec la compression de l’air frais.

Sur une voiture de série, la pression de suralimentation est de l’ordre de 0,5 à 0,7 bar.
La température du côté de la turbine (d’échappement) peut atteindre 1000°C.

 

 

Vous vous souvenez ? Les constructeurs ont cherché à améliorer la souplesse des moteurs turbo et continuent à le faire.
A partir 1984 sortent des modèles Lancia Thema turbo, Ford Sierra Cosworth, Renault R21 turbo, équipés d’un système de gestion de la pression de turbo qui permet d’avoir un effet “boost” pendant les phases d’accélération. Une pression de suralimentation supérieure à la pression maxi d’usage est tolérée pour augmenter le couple aux régimes intermédiaires.
Une petite électrovanne gérée par le calculateur d’injection va créer une petite fuite avant la capsule de waste gate. “L’information” de la pression étant “fausse”, la soupe de décharge s’ouvre à une pression plus élevée. Sur une voiture moderne (Ford Fiesta ST 200), la pression est augmentée de 0,45 bar.

Valve DPV

Un autre accessoire arrivé vers 1986 sur les moteurs turbo essence est la valve DPV (ou dump valve). Au changement de rapport, le papillon des gaz se ferme. Et le turbo, avec son inertie continue de tourner. Il compresse des gaz qui se trouvent bloqués dans la tubulure d’admission. Cela crée une contre pression à la sortie du turbo qui va freiner la turbine. Au moment de réaccélérer, suite au changement de rapport, la vitesse du turbo a chuté et il lui faut du temps pour reprendre sa vitesse (le temps de réponse).
Pour diminuer ce temps de réponse, un système est mis en place pour permettre d’ouvrir un canal qui permettra aux gaz comprimés de rentrer à nouveau dans le circuit avant le turbo.
Ce système est commandé très simplement avec la dépression du moteur. Quand vous êtes en décélération avec le papillon des gaz fermé, la dépression est maximum derrière le papillon des gaz. Cette dépression peut être utilisée pour ouvrir une vanne.
Sur les voitures de série, l’air retourne dans le boitier filtre à air, sur les modèles de compétition, l’air est échappé dans l’atmosphère et donne un bruit caractéristique de “Pshittt”.

Turbo à géométrie variable

Une autre technique pour diminuer le temps de réponse et augmenter la plage d’utilisation du turbo est installée sur des turbos appelés TGV, turbo à géométrie variable.
En fonction du régime du moteur, donc de la quantité de gaz d’échappement, des ailettes vont s’orienter pour laisser passer les gaz d’échappement avec plus ou moins d’influence et de force sur les ailettes de la turbine.

Le turbo est revenu à la mode sur des voitures sportives depuis une quinzaine d’années, grâce aux améliorations pour diminuer le temps de réponse et la montée en pression très rapide.
Les constructeurs n’hésitent pas à mettre plusieurs turbos par moteur. Soit un turbo pour 3 ou 4 cylindres (pour un 6 ou 8 cylindres) soit plusieurs turbos de tailles différentes. Un petit pour les faibles régimes et un gros pour les hauts régimes. Ils peuvent être installés en série ou en parallèle.

Il y aurait tellement encore à dire, l’imagination des constructeurs étant quasi infinie pour augmenter la puissance ou baisser la consommation, mais je vais m’arrêter là.

 

Voilà, voilà …

 

Lionel.