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Quels sont les élements qui composent un turbocompresseur?

La mise en place du turbocompresseur dans une application donnée est essentielle pour un système fonctionnant correctement. L'admission et le sytème d'échappement sont souvent développés principalement selon des contraintes de place. Nous allons explorer les collecteurs d'échappement de façon plus détaillée dans les tutoriaux suivants, mais il est important de comprendre la nécessité d'une Dump-Valve (communément appelée une valve Blow-Off) sur le tube d'admission et une wastegate pour le flux d'échappement.

 

 

 

Turbo Cutaway

Autres composants :

 

La Dump-Valve

Une soupape de décharge (dump valveblow off valve en anglais) est une soupape utilisée sur les véhicules à turbocompresseur essence.

Elle est située entre la sortie d'air du turbo et le papillon de gaz avant le collecteur d'admission.

- À l'accélération, le papillon de gaz est ouvert donc le turbo « pousse » l'air dans le cylindre via le collecteur.

- À la décélération ou pendant le changement de rapport, le papillon de gaz se referme mais le turbo « pousse » encore l'air. Cela crée une surpression, tandis que dans le collecteur d'admission il y a une dépression causée par l'aspiration dans les cylindres. La surpression peut entraîner le phénomène de « pompage » (inversion du flux) dans le compresseur du turbo et détruire ce dernier. L'autre conséquence est le « turbo lag » ressenti par le conducteur à la reprise de l'accélération.

C'est là que la soupape, poussée par la surpression d'un côté et tirée par la dépression de l'autre, s'ouvre pour libérer l'air soit en amont du turbo (recirculation) soit dans l'atmosphère (décharge évacuation ou atmosphérique).

Il existe donc deux types de soupapes de décharge :

  • les valves à recirculation, qui rejettent l'air dans l'admission en amont du turbo mais après le débitmètre, si la voiture en possède un. Cela a pour effet un mélange trop riche en essence à la reprise de l'accélération ;
  • les valves à décharge simple ou double piston, qui relâchent l'air à l'extérieur avec un bruit spécifique « pshitt » ! (que l'on retrouve sur les Subaru Impreza et que l'on n'hésite pas à « tester » sur les parkings du tuning pour le plaisir des oreilles).

Il existe des dispositifs pour moteur Diesel à turbocompresseur mais ils n'ont pour utilité que le fameux son.

 

La Wastegate

Sur le côté de l'échappement, nous retrouvons une soupape de décharge qui nous fournit un moyen de contrôler la pression de suralimentation du moteur. Certains moteurs diesel n'utilisent pas du tout de wastegate. Ce type de système est appelé «turbocompresseur flottant». Cependant, la grande majorité des moteurs hautes performances à essence nécessitent une soupape de décharge. Il y a deux (2) configurations de wastegate, internes ou externes. Les Wastegates à la fois internes et externes fournissent un moyen de contourner le flux d'échappement de la turbine. Le contournement de cette énergie (flux d'échappement par exemple) réduit la puissance d'entraînement de la roue de turbine en fonction de la puissance nécessaire à un niveau de pression donné. Similaire à la BOV, la soupape de décharge de pression de suralimentation utilise la force du ressort et permet ainsi de régler le débit en contournant la turbine.
Les Wastegates internes sont intégrées dans le carter de turbine et se composent d'un "clapet" vanne, du bras de manivelle, d'une tige, et de l'actionneur pneumatique. Il est important de connecter cet actionneur uniquement à augmenter la pression, c'est à dire qu'il n'est pas conçu pour être géré à vide et en tant que tel ne doit pas faire référence à un collecteur d'admission.
Les Wastegates externes sont ajoutés à la tuyauterie d'échappement sur ??le collecteur d'échappement. L'avantage d'une wastegate externe est que le flux contourné peut être réintroduit dans le flux d'échappement en aval de la turbine. Cela tend à améliorer les performances de la turbine. En course automobile, ce flux d'échappement «Wastegated» peut être évacué directement dans l'atmosphère.

Information Provided By: Garrett Performance Products