On parle souvent d'essence turbo et de leurs deux types. Voyons ensemble les caractéristiques de chacun, en soulignant leurs forces et leurs faiblesses.
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Très souvent, nous entendons le mot «turbo», en relation avec les moteurs et leurs performances. Ce mot est l'abréviation de «turbocompresseur», qui est un organe mécanique créé et conçu pour suralimenter le moteur thermique de la voiture.
Combien de types de turbocompresseurs existe-t-il sur le marché? Différents types de turbos pour différents types de carburant? Existe-t-il un turbo absolument meilleur qu'un autre? Et enfin la fiabilité. La suralimentation du moteur crée-t-elle des problèmes de fiabilité? Voyons tous ces aspects ensemble.
Commençons par comprendre comment est fabriqué le turbocompresseur et comment il fonctionne, plus précisément. Ce dernier se compose de deux composants, le compresseur et la turbine:
- le premier comprime l'air,
- le second évacue les gaz produits par les cylindres.
Pour fonctionner, les deux composants ont une turbine à l'intérieur, également appelée turbine (pensez à un ventilateur). Les deux composants sont également reliés entre eux grâce à une tige métallique et insérés dans des boîtiers appelés escargots.
La turbine est la première à entrer en action, car, en recevant les gaz d'échappement générés par la combustion produite dans les cylindres, elle fait bouger mécaniquement le compresseur, grâce à l'arbre mécanique. Ce dernier, comme le mot lui-même le suggère, comprime l'air et l'introduit dans la chambre de combustion (pour être clair, les cylindres). De cette manière, le turbo, grâce également au travail des soupapes de commande du système (wastegate et pop-off), est capable d'améliorer le coefficient de remplissage et donc l'efficacité du moteur, en augmentant les valeurs de puissance et de couple développées.
Cependant, les avantages ne sont pas obtenus à tous les régimes moteur! en dessous de 2 000 à 3 000 tr / min, en raison de l'inertie de la roue de turbine, les gaz d'échappement s'échappent plus lentement. Cela crée alors un turbo lag.
Ce que nous venons de décrire est la version classique, appelée turbine à géométrie fixe. Au fil des ans, l'ingénierie a introduit de nouvelles propositions de configurations turbo et probablement la variante la plus connue. Nous parlons du turbocompresseur à géométrie variable. L'aspect innovant réside dans la roue de turbine. En fait, il existe une couronne d'aubes de stator à incidence variable, dont l'angle d'incidence par rapport aux aubes tournantes de la roue, peut varier grâce à l'intervention de l'unité de commande électronique. En termes simples, en fonction du nombre de tours du moteur, le calculateur modifie l'angle de ces aubes. Le but est de favoriser la vitesse ou le débit des gaz. Un rôle fondamental est évidemment celui de l'unité de contrôle électronique, dont la cartographie correcte permet une optimisation du fonctionnement du système turbo.
Au fil des ans, des moteurs à deux turbos ont également été présentés, les soi-disant biturbo, dont la structure peut être en série ou en parallèle. Les premiers sont normalement montés sur des moteurs en ligne et ont deux turbos de tailles différentes. Le petit pour travailler à bas régime, tandis que le plus grand prend le relais au besoin à haut régime moteur. Le biturbo en parallèle est utilisé à la place dans les moteurs à configuration en V. Dans ce dernier, les deux turbos sont de taille égale et gèrent chacun l'un des deux bancs de moteurs. Exemple de voiture biturbo? BMW 535d
Passons maintenant à la question qui est la conséquence naturelle de notre discussion: la turbine à géométrie fixe ou variable est-elle meilleure? Sûrement la géométrie variable permet d'optimiser le débit de gaz, en fonction du nombre de tours du moteur. Aux faibles révolutions les aubes de stator restent «fermées» pour limiter le débit de gaz, tandis qu'aux hautes révolutions elles «s'ouvrent», pour ne pas gêner la sortie du gaz. Ainsi, en dessous de 2000 tr / min, la géométrie variable comble le problème d'inertie de la géométrie fixe, avec des avantages également liés au confort de conduite, puisque la progression reste douce et sans rebond.
En lisant l'article, on se demanderait presque «pourquoi tout le monde n'adopte-t-il pas la version à géométrie variable?». La raison principale est la délicatesse et la fiabilité du système, dues à la présence de pièces mobiles du stator. Pour cette raison, la géométrie variable est presque exclusivement présente dans les moteurs diesel, en raison des températures plus basses des gaz d'échappement par rapport aux moteurs à essence. Revenons donc à la question initiale "différents turbos pour différents types de carburant?" Nous pouvons dire oui: la géométrie variable est utilisée presque exclusivement dans le diesel, tandis que dans les moteurs à essence, il est plutôt normal de trouver des turbocompresseurs à géométrie fixe. Une exception? Porsche 911.
En conclusion, d'un point de vue technique général, la géométrie fixe n'est pas meilleure que la géométrie variable et vice versa. En termes d'utilisation, cependant, la turbine à géométrie fixe est principalement utilisée dans les moteurs à essence. Les constructeurs automobiles, quant à eux, choisissent désormais, presque pour chaque modèle de série, de monter un ou plusieurs turbos et de quel type. Un choix presque personnalisé, afin de maximiser les performances du moteur et d'optimiser l'expérience de conduite de nous les automobilistes.