Ils étaient autrefois l’apanage des seules machines les plus performantes, mais maintenant les turbocompresseurs équipent la majorité des voitures en vente. Mais qu’est-ce qu’un turbo exactement et comment ça marche ?
Qu’est-ce qu’un compresseur et en quoi est-il différent d’un turbo ?
Si vous avez connu les années 1980, vous avez qu’aucune voiture ne pouvait être vraiment cool à moins d’avoir un turbo boulonné à son moteur. Les voitures turbocompressées, comme les voitures de rallye mondiales du groupe B, sont devenues des icônes, des affiches les représentant collées sur les murs des chambres à travers le pays.
Alors pourquoi tout ce remue-ménage ? C’est simple, vraiment : la puissance. Ajouter un turbo au moteur d’une voiture est un moyen très efficace d’augmenter massivement sa puissance. En termes simples, un turbo force plus d’air dans les cylindres du moteur, ce qui, ajouté à du carburant supplémentaire, signifie qu’un plus gros coup peut être créé dans le cylindre. Un plus gros coup signifie plus de puissance.
Les derniers moteurs turbocompressés utilisent un dosage incroyablement précis du carburant et de l’air pour augmenter l’efficacité ainsi que la puissance.
Comment fonctionnent les turbos ?
Nous avons déjà établi qu’un turbo force plus d’air dans le moteur. La manière exacte dont il procède est un peu complexe, mais assez facile à comprendre.
Un moteur à combustion interne fonctionne en aspirant du carburant et de l’air. Ce mélange est enflammé pour provoquer une explosion qui génère de l’énergie et les gaz résiduaires – l’échappement – sont expulsés. Dans les moteurs turbocompressés, les gaz d’échappement sont réutilisés.
Le turbo lui-même est un tube en forme d’escargot qui dirige les gaz d’échappement vers une turbine et un compresseur. Les gaz font tourner la turbine à une vitesse incroyablement élevée et la turbine fait tourner le compresseur. Cela aspire beaucoup plus d’air dans le moteur que ce qui serait possible dans un moteur non turbo – ou à aspiration naturelle -, ce qui signifie qu’une plus grande concentration de carburant peut être utilisée. Cela crée une plus grande explosion dans le cylindre et plus l’explosion est grande, plus la puissance est générée.
Les premiers turbos étaient des appareils plutôt rudimentaires qui fournissaient la puissance supplémentaire en un seul gros morceau. Les turbos modernes contiennent des systèmes d’une complexité époustouflante qui contrôlent la façon dont les gaz se déplacent à travers eux à des degrés de précision infimes, donnant une alimentation plus «linéaire» et une plus grande efficacité.
Les turbos fonctionnent à des pressions incroyablement élevées et à des températures massives, ils sont donc généralement accompagnés d’un refroidisseur intermédiaire et d’un refroidisseur d’huile. Le refroidisseur intermédiaire refroidit l’air chaud sortant du turbo et le refroidisseur d’huile s’assure que le lubrifiant du turbo ne surchauffe pas. Un mauvais entretient peut en effet nuire à votre turbo, forçant son remplacement, que vous pouvez éventuellement faire en échange standard (pour plus d’infos : voir qu’est-ce qu’un échange standard)
Pourquoi tant de moteurs sont-ils désormais turbocompressés ?
Non seulement les turbos augmentent la puissance, mais ils augmentent également l’efficacité. Parce que les turbos utilisent les gaz résiduaires pour générer de l’énergie, le moteur lui-même n’a pas à travailler plus dur. Cela signifie qu’il est possible d’utiliser un plus petit moteur turbocompressé pour produire la même quantité de puissance qu’un plus gros moteur à aspiration naturelle. Les petits moteurs sont toujours plus efficaces que les gros moteurs, ce qui augmente l’économie de carburant et réduit les émissions.
Les constructeurs automobiles exploitent ce fait avec les moteurs diesel depuis plus de 30 ans. Les moteurs diesel sont particulièrement adaptés à la suralimentation car ils ont des systèmes d’admission plus simples pour mélanger le carburant et l’air et des blocs moteurs plus résistants qui peuvent contenir l’immense pression d’air générée par les turbos. Au cours des 15 dernières années environ, les constructeurs ont perfectionné la métallurgie qui permet à un bloc moteur à essence en alliage léger de contenir des pressions de turbo ultra-élevées. Les anciens blocs moteurs turbo à essence étaient généralement fabriqués à partir de fer ou d’acier lourd. Un moteur plus léger signifie que toute la voiture pèse moins et est plus efficace.
Quels autres avantages les turbos ont-ils ?
En plus d’augmenter la puissance, les turbos augmentent le couple – la force d’un moteur – en particulier à bas régime. C’est utile dans les petits moteurs à essence qui ont tendance à produire peu de couple à haut régime sans turbo. Les moteurs diesel atmosphériques, en revanche, produisent beaucoup de couple à bas régime. L’ajout d’un turbo amplifie l’effet, c’est pourquoi les turbo diesels se sentent si forts si vous abaissez l’accélérateur.
Le mot de la fin
Les voitures turbocompressées ont également des tuyaux d’échappement plus silencieux. Le turbo réduit efficacement la quantité de gaz sortant de l’échappement, il n’est donc pas aussi bruyant qu’une voiture non turbo. Cependant, vous pourriez entendre un “chuff” lorsque vous retirez votre pied de l’accélérateur.