Le turbocompresseur connu sous le nom de turbo désigne un élément mécanique qui permet d’augmenter significativement la puissance d’un moteur à explosion (à combustion).
Pour simplifier le tout, il a été conçu pour accroitre le volume de l’air dans la chambre à combustion (cylindre). Dans les fait, cela permet d’optimiser les performances du véhicule, sans modifier en profondeur la conception du moteur. Mais, concrètement, est-ce que c’est vraiment fiable ? Quelles sont les limites de ce système ? Quelques éléments de réponses dans cet article.
L’intervention du turbocompresseur dans le fonctionnement du moteur
Le turbocompresseur permet de suralimenter un moteur, mais comment cela fonctionne ? Quels sont les apports ?
Le principe de fonctionnement
Le fonctionnement d’un moteur atmosphérique est relativement simple du moins dans les grandes lignes : des pièces mécaniques injectent du carburant dans la chambre de combustion.
À l’aide de la pression d’un piston (diesel) ou d’une bougie (essence), le mélange d’air et de carburant s’enflamme et se dilate.
Cela entraine par la suite le mouvement des pistons et du vilebrequin. Grâce à des enchainements de plusieurs mécanismes, cette réaction est transmise vers les pneumatiques ce qui fait rouler un véhicule.
Le turbocompresseur va intervenir au niveau de la combustion. Il va apporter un surplus d’air afin d’augmenter la puissance de l’explosion. En pratique, cela permet d’accroître le rendement d’un moteur.
Cet accessoire est installé à côté du moteur afin qu’il puisse récolter de l’air au circuit d’admission. Une turbine entre en rotation, compressant l’air et permettant à ce dernier de pénétrer dans les cylindres (chambres de combustion).
Cette pièce est disponible dans plusieurs magasins spécialisés comme turbo france.
L’apport du turbocompresseur
Comme vous l’avez sans doute compris, le turbocompresseur apporte un surplus d’oxygène (O2) durant l’explosion qui se déroule dans les cylindres. Ce facteur aura une influence importante sur le rendement et la puissance du moteur.
Le turbocompresseur est doté de plusieurs filtres à particules afin de proposer un air pur. En effet, la présence de poussières dans la chambre de combustion peut affecter énormément le moteur.
Pourquoi la présence d’un turbocompresseur est avantageuse ?
L’utilisation d’un turbocompresseur présente plusieurs atouts intéressants au niveau d’un véhicule :
- Augmentation importante de la puissance du moteur sans changer fondamentalement son fonctionnement.
- Utilisation des gaz d’échappement, cela signifie que le turbocompresseur est autonome. Il n’a pas besoin d’une énergie spécifique pour fonctionner.
- Una baisse de volume des cylindres dans les moteurs. Autrefois, les fabricants concevaient des moteurs avec de gros cylindres pour proposer plus de puissance. Mais, le problème résidait dans la consommation de carburants (grosse cylindrée était associée à une consommation importante). Avec l’utilisation d’un turbocompresseur, les constructeurs maitrisaient mieux la qualité de la combustion ce qui permet d’avoir des moteurs plus compacts et plus puissants.
- Diminution de la consommation en carburant. Le recours à un turbo permet de diminuer la consommation de carburant tout en proposant un gain de puissance énorme.
- Le turbo est une pièce mécanique compacte et assez facile à installer.
- Les turbos modernes permettent d’adapter le flux d’air qui entre dans les cylindres en fonction de la puissance voulue par le conducteur.
En raison de ces nombreux avantages, de plus en plus de constructeurs proposent des modèles en série avec la présence d’un turbo dans le moteur.
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Quelles sont les limites du turbocompresseur ?
Malgré les différents apports du turbocompresseur, il présente quand même quelques désavantages :
- Le turbocompresseur perd beaucoup de puissance à haut régime. En effet, une vanne s’ouvre automatiquement à une certaine allure afin de préserver le moteur d’une pression trop forte. Cela provoque ainsi un sifflement agaçant spécifique aux moteurs à turbo.
- Le turbocompresseur demande un peu de temps pour être effectif. Par exemple, en cas d’accélération, il lui faut quelques secondes pour administrer du surplus d’oxygène dans les cylindres. Ce temps d’inertie est appelé « Lag » ou décalage.
- Le prix d’un turbocompresseur est assez élevé. En effet, cette pièce mécanique a été spécialement conçue pour supporter d’importantes contraintes thermiques (gaz d’échappement à plus de 1000 degrés Celsius). Les matériaux employés sont donc assez solides et assez onéreux.
- Le turbo utilise les gaz d’échappement pour fonctionner. Cela signifie que l’évacuation de ces derniers est beaucoup plus difficile.
- Il faut aussi savoir que le turbocompresseur entraine le plus souvent une hausse importante de la température du moteur. Cela peut causer l’incendie du véhicule.
Quels sont les différents types de turbos ?
En principe, il existe différents types de turbo comme :
Le biturbo
En principe, les moteurs disposent d’un seul turbo. Cependant, certains moteurs bénéficient d’un mécanisme spécifique afin d’être plus performants (bi turbo). C’est le cas des moteurs à deux turbos.
Dans un montage en série, le moteur est équipé de deux turbos identiques. Le premier s’active lorsque le régime du moteur est faible. Le deuxième fonctionne lorsque le régime devient beaucoup plus important. Il en résulte une efficacité redoutable du moteur.
Dans un montage séquentiel. Les deux turbos ne sont pas de la même taille, le fonctionnement reste le même. Le petit fonctionne lorsque le moteur est à bas régime. Le plus gros s’active dès que le régime du moteur augmente.
Le turbo électrique
Comme son nom l’indique, le turbo électrique fonctionne à l’aide de l’électricité. Il n’emploie pas donc les gaz venant du système d’échappement pour entrainer la roue de la turbine. Cela représente plusieurs avantages comme une activation instantanée c’est-à-dire sans « lag » lors de l’accélération (turbocompresseur classique).
Néanmoins, ce type de turbo présente aussi quelques inconvénients comme une consommation électrique importante ainsi qu’une puissance assez modérée (air peu comprimé envoyé dans les cylindres).
Pour conclure
Le turbo devient de plus en plus populaire et les constructeurs proposent désormais des voitures de série équipées de moteur avec cette pièce mécanique. En effet, elle propose de nombreux avantages comme la praticité ainsi que l’efficacité. Cependant, le turbo reste encore limité notamment en présence des lags (décalages lors de l’accélération) ou encore le risque de surchauffe du moteur (incendie du véhicule). Pour plus d’information sur la mécanique en générale, rendez-vous ici.