Vous avez entendu le terme moteur turbocompressé tellement de fois que vous avez une idée de base de son fonctionnement, mais vous n’avez jamais eu de réponse à la question de savoir combien de chevaux un turbo ajoute ?
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 %.
Comment fonctionnent les turbocompresseurs
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 arrive et vous allez plus vite.
Ce qui rend la citation plus drôle, c’est qu’elle n’est pas loin de la vérité : le turbocompresseur est une turbine propulsée par les gaz d’échappement et aspire l’air pour augmenter le débit d’air à travers l’admission. Plus d’air signifie plus d’oxygène dans le 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 la température des gaz, d’une soupape de décharge qui limite le niveau de pression de suralimentation et d’une soupape de décharge qui expulse la pression inutilisée du système.
Jason de Engineering Explained propose une superbe vidéo sur les turbocompresseurs qui explique les principes de base en quelques minutes seulement.
Combien de chevaux un turbo ajoute-t-il ?
Je disais en 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 amélioré.
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.
Les moteurs biturbo et bi-turbo sont également très courants. Le biturbo fait référence à deux turbines identiques qui répartissent la charge sur les moteurs à 6 cylindres ou plus. Le bi-turbo (ou turbo séquentiel) fait référence à un système doté d’un petit et d’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’engagent 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 atmosphérique capable de prendre une configuration quad-turbo peut facilement doubler la puissance.
Qu’est-ce que le Turbo Boost ?
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. Elle est mesurée en psi ou bar, avec des valeurs plus élevées résultant en une plus grande puissance. .
Cependant, une suralimentation dépasserait les limites de ce que le turbocompresseur et le moteur peuvent supporter et entraînerait divers problèmes : cognements du moteur, surchauffe, pré-allumage et panne de composants.
Lisez la Suite : Qu’est-ce qu’un moteur turbo dans les voitures et comment ça marche ?
Qu’est-ce que le turbo-lag ?
Le principal principe de fonctionnement 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 turbo lag.
Lorsque le moteur tourne à bas régime, le volume des gaz d’échappement n’est pas suffisamment élevé pour créer une poussée suffisante. Le véhicule aura l’impression de disposer de la moitié de sa puissance, ce qui est le cas à certains égards, car il fonctionne comme un moteur atmosphérique. Ce n’est que lorsque vous augmentez le régime à un niveau suffisant que le boost entre en jeu 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 suralimenter, d’où un turbo lag plus long. D’un autre côté, les petites turbines s’enclencheront juste au-dessus du régime de ralenti, mais ne pourront pas fournir suffisamment de puissance pour une grande puissance.
Le décalage du turbo se produit lorsque vous gardez le pied éloigné de l’accélérateur, ce qui est normal lors du freinage et du changement de vitesse. Cependant, il existe plusieurs façons de contourner ce problème.
La première façon d’atténuer le turbo est d’utiliser la méthode talon-pointe. Freinez d’abord, puis appliquez l’embrayage. Avec la transmission débrayée, vous pouvez utiliser le talon de votre pied droit pour appuyer sur l’accélérateur lorsque vous rétrogradez. Déplacez votre pied sur l’accélérateur lorsque vous relâchez l’embrayage, et le turbo boost interviendra plus tôt.
Le talon-pointe n’est pas réalisable dans tous les véhicules et peut être plutôt gênant en fonction de votre position assise. Il existe un processus simplifié qui donne les mêmes résultats, mais cela prend juste un peu plus de temps. Tout d’abord, vous freinez jusqu’à ce que vous ayez suffisamment décéléré. 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 l’utilisation d’une boîte de vitesses manuelle. Ils sont principalement conçus pour vous aider à gérer un dépassement lorsque vous décélérez vers un véhicule, mais que vous voyez une opportunité de le dépasser. Au lieu de perdre du temps à cause du turbo lag, la voiture sera prête à fournir toute sa puissance dès que la voie de gauche sera dégagée.
J’utilise fréquemment les deux méthodes lorsque je conduis 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 la puissance nécessaire pour aborder le virage sans problème et augmenter ma vitesse si cela est sécuritaire.
Les inconvénients d’un turbocompresseur
Les turbocompresseurs apportent de nombreux avantages. Premièrement, ils vous permettent de conduire un véhicule avec une cylindrée plus petite tout en conservant une puissance comparable à celle des moteurs atmosphériques 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 il y a de pièces qui risquent de se casser. Vous ne devriez pas vous inquiéter de cela avec une configuration à turbocompresseur unique, mais si une voiture est équipée de deux ou quatre turbines, tenez compte du coût de leur réparation ou de leur remplacement.
Lisez la Suite : Fiabilité du turbo par rapport au compresseur : Avantages et inconvénients et quel est le meilleur ?
FAQ
Les turbos produisent-ils plus de puissance ?
A côté des suralimentateurs, les turbocompresseurs constituent le meilleur moyen d’augmenter la puissance d’un moteur sans augmenter sa cylindrée ni créer de tolérances élevées qui affecter gravement le coût de fabrication.
A quel régime les turbos démarrent-ils ?
En moyenne, 2 000 tr/min suffisent pour générer suffisamment de pression d’échappement 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, avec une turbine plus petite créant de la puissance à bas régime.
Les turbos sont-ils mauvais pour votre moteur ?
Les turbocompresseurs montés en usine ne sont pas mauvais pour votre moteur. Le constructeur a conçu le moteur pour qu’il puisse résister au 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.
Un biturbo rend-il une voiture plus rapide ?
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 puissance pour alimenter tous les cylindres. En termes de pourcentage, l’augmentation de puissance peut être la même que pour les moteurs simple turbo, mais en termes de chiffres, le double turbo délivre beaucoup plus de puissance.
Résumé
Les turbocompresseurs sont devenus une nécessité pour les moteurs de petite cylindrée, augmentant considérablement leur puissance et les rendant plus utiles sur routes ouvertes. Les moteurs 6 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 grosses.
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