UN PEU DE THÉORIE...

"Le principe du Turbo (techniquement appelé Turbocompresseur) est de faire ingurgiter au moteur
plus d'air et de carburant qu'il ne peut naturellement avaler. Et plus le moteur absorbera de
mélange air-carburant, plus il produira de chevaux ; le summum ayant été atteint en Formule 1
avec des puissances supérieures à 1000 ch pour une cylindrée de seulement 1500 cm³ !"

Un principe simple, un Turbocompresseur consiste en un compresseur d'air et une turbine à gaz reliés par un arbre commun. La roue du compresseur est centrifuge, la turbine est centripète ou axiale.

1 - Les gaz brûlés portés à haute température et sous pression entraînent la turbine
2 - La turbine transmet son mouvement à la roue du compresseur par leur axe commun
3 - Le compresseur aspire l'air qui, centrifugé et accéléré, sort par le diffuseur et la volute
4 - L'air sous pression est canalisé vers les cylindres via le collecteur d'admission
5 - Une quantité de carburant plus importante peut donc être mélangée à cette masse d'air plus élevée
6 - Une puissance et un couple supérieur sont ainsi obtenus

Un Turbo comporte deux roues à aubes reliées par un axe, chacune de ces roues étant enfermée dans un carter en forme de volute. L'une de ces roues appelée turbine est placée dans le circuit des gaz d'échappement, tandis que l'autre est intégrée dans le circuit d'admission d'air. Le souffle des gaz d'échappement va entraîner le Turbo à un très haut régime, ce qui va permettre à l'autre roue placée dans le circuit d'admission d'aspirer et de compirmer une grosse quantité d'air. C'est ce qu'on nomme la suralimentation.

Mais attention, cette suralimentation ne peut se faire que lorsque la quantité des gaz d'échappement est assez importante pour entraîner le Turbo à haut régime. Si l'on conduit très calmement le moteur produit peu de gaz d'échappement, le moteur tourne lentement et le moteur n'est pas suralimenté ; on dit alors qu'il est en phase d'admission atmosphérique. L'astuce du Turbo est donc d'utiliser l'énergie "gratuite" fournie par les gaz d'échappement plutôt que de prélever cette énergie sur le moteur.

Vous avez du constater que lorsqu'on gonfle un pneu de vélo la pompe s'échauffe, c'est un phénomène inévitable dès que l'on comprime de l'air ou n'importe quel gaz. L'air comprimé par un Turbo n'échappe pas à la règle et monte à des températures dépassant les 120°c, cela a deux inconvénients :

Le moteur travaille à une température plus élevée,
les gaz chauds sont moins denses et donc remplissent moins bien le moteur.

D'où l'intérêt de disposer d'un système qui va refroidir l'air comprimé. Baptisé "intercooler" en langue Anglaise, c'est une sorte de radiateur qui va prélever les calories de l'air pour les disperser vers l'extérieur. Et c'est ainsi que l'on passe d'une température de 120 à 70°c, ce qui permet de faire gagner plusieurs chevaux au moteur.

Lorsque l'on enfonce la pédale d'accélérateur d'un moteur Turbo il se passe un délai plus ou moins bref avant que l'effet de poussée ne se fasse sentir, c'est ce qu'on appelle le temps de réponse. Pour que le Turbo puisse suralimenter le moteur il faut qu'il tourne à un régime élevé, c'est donc de ce régime que dépend la quantité et de la vitesse des gaz d'échappement.
Si l'on effleure la pédale d'accélérateur le moteur produit peu de gaz d'échappement et le Turbo ronronne à bas régime et si l'on accélére la montée en régime du Turbo ne peut être instantanée. Pour limiter ce temps de réponse on réduit la taille du Turbo, on joue sur son poids ainsi que sur le dessin des ailettes.

Si rien ne vient limiter la montée en régime du Turbo la suralimentation va atteindre une valeur excessive que le moteur ne supportera pas, cette limitation va se faire en jouant sur la quantité de gaz de l'échappement qui passe par le Turbo ; ce rôle est dévolu à la fameuse "Waste Gate" (traduisible par soupape de décharge).
Il s'agit d'un boitier contenant une soupape soumise soit à la pression des gaz d'alimentation, soit à celle des gaz d'échappement. Le ressort de la soupape est taré pour qu'elle s'ouvre à une pression déterminée, une partie des gaz d'échappement étant alors dérivée dans un conduit annexe.

La turbine entrainée par les gaz d'échappement tourne à 200 000 tr/min et plus ! Il faut réguler tout cela car sans cette soupape, le moteur et le Turbo seraient irrémédiablement endommagés. La Waste Gate contient une membrane, un ressort et un clapet. Vous voyez en image (ci-dessous) la tige qui sort de la Waste Gate et qui permet d'agir sur le tarage du ressort intérieur, plus courte il y a plus de pression et moins courte on en enlève. Quand la pression désirée est atteinte, le clapet de décharge s'ouvre et le souffle cesse (produisant alors un sifflement particulièrement sympathique !).

Tige en position sortie ; ci-contre, le dessin en coupe de la fameuse soupape de décharge "Waste Gate".

QUELQUES CONSEILS PRATIQUES

Les paliers du Turbo sont graissés par une dérivation du circuit de graissage du moteur, donc moteur froid bannissez les grands coups d'accélérateur.

Evitez les régimes élevés tant que le moteur n'est pas chaud.

Pas de coup d'accélérateur juste avant de couper le contact car le Turbo continuerait de tourner sur sa lancée mais ne serait plus lubrifié, il y aurait alors risque de serrage. Laissez donc tourner un peu votre moteur avant de le couper.

A la suite d'une conduite sportive le moteur chauffe et le Turbo encore plus. Alors un ou deux kilomètres avant l'arrivée rouler plus calmement pour laisser la mécanique reprendre sa température nominale. Au pire laisser le moteur tourner à l'arrêt quelques minutes avant de couper le contact.

Evitez de taper la zone rouge au niveau du manomètre de suralimentation.

Niveau entretien le Turbo ne nécessite rien de particulier, toutefois son efficacité est liée à l'état du filtre à air. Pensez alors à changer ou nettoyer le filtre à air entre les révisions (selon les conditions d'utilistation).

Utiliser toujours une huile de haute qualité. En effet la vitesse de rotation du Turbo est très élevée, environ 200 000 tr/min (un Turbo tourne 35 fois plus vite que votre moteur à pleine charge...), une bonne lubrification est donc très importante.

Et tant qu'il fonctionne correctement on ne touche pas à un Turbo.