Basiquement, un moteur est suralimenté quand par le biais d'un turbocompresseur, on utilise la pression des gaz d'échappement du moteur pour alimenter en air sous pression l'admission.
Un turbo est une double carcasse qui contient un arbre reliant deux turbines. Une d'elles tourne grâce aux gaz d'échappement et l'autre est utilisée pour comprimer l'air d'admission. L'arbre tourne à de très hautes vitesses, il nécessite un graissage continue.
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Legend: a-Carcasse de la turbine d'admission, b-Palier, c-Corps central, d-Protecteur thermique, e-Carcasse de la turbine d'échappement , f-Turbine et arbre, g-Sortie des gaz d'échappements, h-Clapet de décharge, i-Entrée des gaz d'échappement, j-Sortie d'huile, k-Endroit du palier à friction, l-Palier à friction, m-Joint en graphite, n-Compresseur, o-Capsule, p-Entrée de l'air d'admission, q-Tuyau de commande de la capsule, r-Diffuseur, s-Carcasse de la turbine d'admission, t-Entrée d'huile, u-Sortie de l'air d'admission. |
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Ceci conduit à une meilleure exploitation de l'énergie, puisque la pression des gaz d'échappement dépend fondalement du régime moteur,et sachant que les gaz sortent avec une énergie cinétique qui va se perdre, elle est convertie en énergie mécanique par la turbine d'échappement, énergie mécanique que l'on utilise pour l'admission si nous avons un turbocompresseurr. Grâce à la turbine d'admission, on favorise le remplissage des cylindres, améliorant le rendement de la combustion.
Il y a trois problèmes simples inhérents dans la turbocompression:
Pour ceci on fait appel au boîtier régulateur ou "wastegate", qui agit en ouvrant le corps de la turbine d'échappement de manière à ce que tous les gaz ne passent pas à travers elle, appliquant ainsi la réalimentation négative nécessaire au système.
Le boîtier est, au repos, fermé. Tous les gaz d'échappement passent par la turbine d'échappement, mais, comme il faut la faire tourner, ses pales étants plus ou moins lisses et droites, il y a une sortie à l'échappement et aux faibles régimes moteur il n'y a pas beaucoup de débit de gaz, le turbo ne tourne casiment pas et il n'y a pas suralimentation. Dès que l'on atteint un certain régime, appelé régime d'accrochage,le turbo commence à fonctionner, il y a assez de gaz d'échappement pour faire tourner suffisament vite la turbine. Le turbo est en marche.
La régulation se fait en agissant sur le boîtier régulateur, de manière à ce que quand il y a une pression déterminée au niveau de l'admission (0.7 bar pour le GTT), il commence à s'ouvrir, laissant passer quelques gaz d'échappement sans faire tourner la turbine, c'est pour celà que la pression du turbo ne peut plus monter. A 1.0 bar on suppose qu'il est totalement ouvert(bien qu'il n'atteigne jamais cette pression vu qu'il était déjà ouvert avant), mais , si c'était le cas, à 1.1 bar nous avons dans les tuyaux de l'échangeur un pressostat qui coupe l'allumage...
Le réglage du moment auquel s'ouvre le boîtier se fait en agissant de manière mécanique sur la tige du boîtier, et permet de réguler la pression de suralimentation du turbo. C'est pour celà que dans certains GTT de serie, l'aiguille du manomètre de la pression turbo monte un petit plus haut que dans d'autres, car ce réglage a une certaine tolérance.
Les faibles tolérances des paliers du turbo sont conçues pour lui permettre de tourner très vite quand l'ensemble arbre/paliers sont à leur température de fonctionnement. Quand on démarre le moteur, l'huile met un peu de temps à arriver et à lubrifier correctement le turbo. Et de plus, les hautes températures que peut supporter la carcasse du turbo ne devraient pas être atteintes brusquement (risque de choc thermique y grippage).
C'est la raison pour laquelle il faut laisser chauffer le moteur avant d'utiliser le turbo. Moi, je n'utilise pas le turbo en absolu jusqu'à que l'indicateur de température indique 60°C (1/3 de l'échelle) et j'essaie alors de le faire travailler de manière graduelle, pas simplement en accélérant à fond...
Quand on va arrêter la voiture, surtout si l'on vient d'utiliser le turbo (comme sur une autoroute et on s'arrête pour faire le plein, par exemple), le turbo est à très hautes températures. On peut même voir des images de turbos portés au rouge sur les bancs de puissance des moteurs! Si on arrêtait le moteur et qu'on le laissait refroidir, l'huile qui reste dans le turbo se brûlerait, en créant des dépôts solides dans les paliers, ce qui raccourcirait sa vie. Et bien sûr, si on arrêtait le moteur très vite, le turbo pouvant encore être en train de tourner, ça le laisserait tout d'un coup sans lubrification et les paliers réellement souffriraient.
C'est pourquoi il faut laisser le moteur tourner au ralentit quelques secondes avant de l'éteindre. Le Renault 21 Turbo avait une pompe à eau électrique qui fonctionnait après avoir arrêté le moteur pour refroidir le turbo éviter ce problème.
Quelqu'un a-t-il déjà entendu quelque chose comme ça?
"Les 5 Turbo ont un problème: En rétrogradant, le turbo se met en route et, au lieu de ralentir, la voiture accélère. C'est pour ça que beaucoup de personnes se sont tuées dans ces voitures."
Si l'on n'accélère plus, le volet du carburateur se ferme, et laisse le moteur sans essence à brûler, seuleument la quantité donnée par le ralentit et le peu que peut absorber le moteur lui même (C'est pour cela qu'il ralentit:-) ). La pression d'échappement est fonction de la quantité d'air que prend le moteur, qui dépend directement de son régime et de sa taille, mais fondamentalement du volume qu'occupent les gaz créés lors de la combustion utilisant cet air. Avec peu de carburant, peu de pression dans les gaz d'échappement, donc le turbo ne devrait pas fonctionner. C'est pour ça que, quand on rétrograde, quelque soit le régime moteur, l'aiguille de la pression turbo ne monte pas.
Mais chaque légende a son origine, car il y a deux manières de monter un turbo. Le GTT utilise un carburateur 'soufflé' (Air -> turbo -> carburateur -> moteur) et le papillon du carburateur est juste au dessus du moteur, on peut donc couper brutalement le mélange d'air/essence. Mais l'ancienne R5 Alpine Turbo avait le carburateur 'aspiré' (Air -> carburateur -> turbo -> moteur). De cette manière, il y a une colonne gazeuse de mélange entre le papillon et le moteur, l'effet de la décélération n'est alors pas si immédiat...
De plus, le système de pilotage du Turbo du GTT n'est pas aussi simple, avec juste un tuyau partant de l'admission, transmettant la pression de suralimentation et qui fait ouvrir le boîtier régulateur quand c'est nécessaire (Sauf pour la modification "Coupe"). Nous avons beaucoup de tuyaux dans le compartiment moteur, et ils permettent un utilisation du turbo plus douce, dépendant principalement de la charge.
Les surnoms pour le GT Turbo (La tombe ouverte, le cercueil...) viennent
du fait que, avec seulement 1397cm3 pour ralentir quand on lève le pied de
l'accélérateur, la voiture sort 120 impressionants Cv pour accélérer, et
l'esprit humain est faible...
Augmenter la pression de turbo.
Les overboost ('bleed valves')
Augmenter la presion de suralimentation du turbo (celle d'origine est de 0.68 bar, 9.8 psi) est une forme efficace d'augmenter la puissance du moteur. Les problèmes sont:
Pour augmenter la pression de sural, la première solution est de modifier la longueur de la tige du boîtier régulateur. C'est une méthode économique, simple et efficace, mais elle a un défaut: on ne peut pas la modifier à souhait (depuis l'habitacle par ex)
Une autre méthode consiste à installer un overboost. Il crée une fuite dans le tuyau qui va à la capsule du boîtier régulateur y cela implique une plus grande pression de suralimentation pour déplacer le clapet. L'avantage, c'est qu'on peut régler cette fuite (et donc la pression de sural) avec la vanne (c'est un robinet), ce qui permet d'avoir une pression différente selon ses nécessités.
Et la meilleure solution est d'utiliser, un controleur électronique de pression, une sorte d'overboost automatique qui agit sur le système de pilotage du turbo.
Quand on lève le pied, la pression des gaz d'échappement disparait, mais ce n'est pas la raison pour laquelle la pression de suralimentation diminue quand on change de rapport, car la turbine est en train de tourner à haute vitesse (jusqu'à 120.000 tr/min) et elle ne devrait pas s'arrêter aussi facilement. Le problème, c'est qu'en faisant ceci, le papillon du carburateur se ferme, l'air circule alors dans un conduit fermé et la turbine s'arrête alors violemment.
Cette fermeture violente est la responsable de ces temps morts sans pression pendant les changements de rapports et, avec de hautes pressions de sural, celà peut même endommager le carburateur ou le turbo lui même.
Pour éviter ceci, il existe des 'dump valves'.Elles fonctionnent en ouvrant un chemin secondaire (généralement l'air libre)pour la pression d'admission quand c'est nécessaire, déchargeant le système de cette manière sûre et permettant à la turbine de perdre de la vitesse le plus lentement et graduellement possible.
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