Principe général de fonctionnement d'un turbo.

[juju.speleo]

INTRODUCTION:

 

Ce post, constitue une simple approche du fonctionnement global d'un turbo.

Il est destiné à lever les quelques points nébuleux pouvant hanter, certains de nos collègues Trolleux, se posant toujours des questions métaphysiques sur l'état général de leur système de suralimentation.

 

Nous ne rentrerons donc pas, volontairement, dans un détail trop technique,

qui assombrirait encore plus, les esprits embrumés.

 

 

 

QU'EST CE QU'UN TURBO ?

 

C'est un système mécanique, destiné à augmenter la pression d'air d'admission et donc, d'améliorer le rendement et la puissance moteur (à cylindrée égale).

 

 

Remarque:

 

Quelque soit le type de turbo ou de moteur sur lequel il est monté,

le principe général de fonctionnement restera le même.

 

 

 

QUELQUES TERMES SIMPLES A CONNAITRE:

 

 

 

 

 

Le compresseur:

 

C'est la roue qui collecte l'air extérieur et le comprime à une pression supérieure sous l'effet de sa rotation.

 

 

La turbine:

 

C'est la roue qui collecte les gaz d'échappement et les transforme en énergie mécanique, pour l'entrainement du compresseur (via l'arbre de transmission).

 

 

L'arbre de transmission:

 

C'est la pièce mécanique qui relie les ensembles tournants turbine/compresseur.

 

 

Les paliers:

 

Ce sont les roulements qui permettent à l'arbre de tourner sans effort.

Ils sont lubrifiés par l'huile moteur.

 

 

La waste gate:

 

C'est la vanne de régulation qui contrôle la quantité de gaz d'échappement, pénétrant dans la turbine. Elle déleste l'excédant de gaz en contrôlant l'ouverture/fermeture d'un volet ou d'une soupape de décharge.

Elle agit directement sur le rendement du turbo.

 

 

L'inter cooler (échangeur thermique air/air):

 

C'est un optionnel qui, s'il est monté, à pour fonction de récupérer la densité de l'air comprimé (celle ci diminuant avec l'élévation de T° due à la compression), suivant la célèbre loi de Mariotte: P.V=cte ou sa dérivée P.V=P'.V' et ro.S.V2 (lois qui régissent la dynamique des gaz).

 

 

QUELQUES IMAGES PLUS PARLANTES:

 

 

 

Une animation du système en langue étrangère (désolé).

 

 

Une description des élément en anglais.

 

 

Vue d'une waste gate.

 

 

Un schéma de principe très clair.

 

 

 

 

LE PRINCIPE DU TURBO A GEOMETRIE VARIABLE.

 

 

Qu'en est-il ?

 

 

La différence par rapport à un turbo à pas fixe, c'est qu'un système électro mécanique permet de mouvoir une couronne.

Celle ci commande l'orientation des aubes directrices de sortie compresseur via des biellettes.

Le flux d'air comprimé est donc mieux piloté et évite tout décrochage du turbo à haut régime.

Ce système présente d'énormes avantages, par rapport à un principe plus classique.

 

Descriptif des éléments.

 

 

Le même en animation (on notera le changement de position des aubes directrices de sortie ou stator, en fonction du régime de rotation).

 

 

 

Variation de pas ou d'incidence de la grille directrice en animation.

Ce principe permet d'optimiser au maximum le rendement en fonction de la vitesse de rotation du compresseur.

 

 

 

Un éclaté du principe de la géométrie variable.

Vous noterez que le changement d'incidence du stator est donné par un moteur pas à pas recevant une information du calculateur.

 

 

 

L'EQUIPEMENTIER:

 

Le constructeur qui équipe la plupart de nos véhicules, est " Garrett ",

vous trouverez tous les renseignements sur les différents types sur:

 

http://www.turbobygarrett.com/

 

Mais ce constructeur est nettement plus connu dans le monde de l'aéronautique.

Voici l'exemple du réacteur ATF3 avionné sur le Falcon 200, et sur lequel,

j'ai eu le grand plaisir de travailler.

 

 

 

Ceci pour vous dire que Garrett est un équipementier à la pointe de la technique et que vos turbos ne sont pas le fruit du hasard.

La fiabilité des équipements n'est pas à mettre en doute.

 

 

 

En espérant avoir été assez clair dans les explications.