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- La turbine utilise les gaz d’échappement pour compresser l’air.
- Parties chaude et froide: échappement et admission reliées par un arbre.
- Intercooler et wastegate assurent le refroidissement et la régulation du boost.
La turbine automobile, ou turbocompresseur, est l’une des composantes les plus complexes et sensibles du moteur moderne. Comprendre son fonctionnement et ses besoins d’entretien peut faire la différence entre une réparation coûteuse et une exploitation sur le long terme sans soucis.
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Tout comme nos parents, nos grands-parents et nos ancêtres connaissaient le rôle de chaque vis de l’ancien Dacie, pour nous il est très important de connaître au moins quelques éléments sur les pièces majeures du moteur.
Qu’est-ce que la turbine et comment elle fonctionne ?
Principes de fonctionnement de la turbine
La turbine ou turbocompresseur a été inventé en 1905, par un Suisse qui fut le premier à utiliser la méthode de supercharged - c’est-à-dire l’induction forcée d’air en admission. Depuis son apparition, les turbines ont été utilisées dans tous les domaines impliquant des moteurs à combustion interne, des voitures aux navires et avions.
Une turbine moderne est composée d’un arbre portant à ses deux extrémités deux roues turbionnaires. Celles-ci sont insérées dans un carter ressemblant à un engrenage en spirale et ont pour rôle de guider les gaz d’échappement et de comprimer l’air qui va entrer dans l’admission.
Principes de fonctionnement de la turbine
Le mode de fonctionnement d’une turbine n’est pas si compliqué. Une turbine est constituée de deux parties distinctes:
- Partie chaude – située sur l’échappement
- Partie froide – située sur l’admission
Les gaz d’échappement produits par le moteur entrent par l’admission de la partie chaude. Grâce à l’espace très restreint entre le carter de la turbine et l’arbre, une pression se forme et, implicitement, fait tourner les pales de la turbine. La turbine est ainsi mise en mouvement par l’énergie mécanique.
Étant donné que la roue sur l’admission et celle sur l’échappement sont reliées par un arbre commun, elles tournent à la même vitesse mais ont des tailles différentes. La roue sur l’admission aspire l’air de l’atmosphère, le comprime et le « force » dans l’admission.
Composants auxiliaires essentiels
Pour que la turbine fonctionne à des paramètres maxima et n’affecte pas le moteur, plusieurs composants doivent être ajoutés à ce système de suralimentation :
Intercooler – un radiateur spécial qui refroidit l’air avant qu’il n’entre dans le moteur. L’air se réchauffe lorsqu’il est comprimé, et ce radiateur assure un flux d’oxygène plus important pour le moteur, protégeant celui-ci de la surchauffe.
Soupape wastegate – aussi appelée « bouche d’évacuation », cette soupape évacue les gaz d’échappement produits en excès. Elle limite et contrôle la vitesse de rotation des axes de turbine afin de protéger à la fois la turbine et le moteur.
Avantages du moteur turbo
Ces dernières années, les grands constructeurs ne fabriquent plus que des moteurs turbo, aussi bien diesel qu’essence. La raison est une efficacité nettement supérieure du moteur.
Exemples concrets de performance
Moteurs à essence :
- Moteur 1,8 litre atmosphérique: 90-110 ch
- Le même moteur avec turbocompresseur: environ 180 ch (presque le double)
Moteurs diesel :
- Moteur 1,9 litre diesel non turbocompressé: 68-75 ch
- Le même moteur avec turbocompresseur: 150-180 ch et un couple moteur nettement plus élevé
Inconvénients et considérations
Les inconvénients d’un moteur turbo ne sont pas si nombreux; fiabilité diminue légèrement, mais elle diminue surtout en raison des conducteurs qui ne savent pas entretenir et conduire un véhicule équipé d’un moteur turbo.
Comment prendre soin de la turbine de votre voiture
Les voitures turbocompressées se répandent de plus en plus et il est très important de savoir utiliser correctement une voiture turbo.
Importance du changement d’huile
Un point extrêmement important est le changement d’huile. Outre le fait que les composants internes du moteur sont lubrifiés par l’huile, la turbine est elle aussi lubrifiée et refroidie par la même huile.
Il est crucial d’avoir toujours une huile neuve dans le moteur, car une huile vieille et pleine de dépôts circulera difficilement. Cela affecte l’axe principal de la turbine, sachant que les pales du turbocompresseur tournent à plus de 150 000 rpm.
Une huile vieille devient moins visqueuse et circule bien moins dans les canaux de lubrification de la turbine, ce qui entraîne une usure métallique et dégrade gravement la fiabilité de la turbine avec le temps.
Choix de l’huile adaptée
Il faut respecter la viscosité recommandée par le constructeur. L’huile n’assure pas seulement la lubrification mais aussi:
- Refroidissement
- Nettoyage
- Protection anticorrosive
- Rôle hydraulique
Si l’on met une huile trop fluide dans le moteur, on risque qu’elle passe les joints d’étanchéité et atteigne l’admission. Si l’on met une huile plus visqueuse, elle ne pourra pas refroidir efficacement la turbine et peut forcer les joints à cause de la pression plus élevée.
Règles pour la conduite à froid
Un point très important mais peu connu est qu’il ne faut pas forcer le moteur à froid. Lorsque le moteur est froid, en particulier en hiver, l’huile du moteur est très visqueuse et a besoin de temps pour circuler dans le moteur et se réchauffer.
Conseil général à suivre : n’accélérez pas le moteur au-delà de 2500 tr/min tant que l’eau n’a pas atteint 90 °C. Vous risqueriez d’usiner prématurément le moteur et la turbine – une usure qui peut être évitée si vous attendez 5 minutes.
Système Start&Stop – attention à l’utilisation
Le système Start&Stop peut être nocif pour un moteur suralimenté. Si vous conduisez sportivement en ville et arrivez à un feux, ce système ne sait pas que la turbine est chaude et coupe le moteur, laissant la turbine sans refroidissement.
Le mieux est, si vous conduisez sportivement, de désactiver le système Start-Stop pour protéger la turbine.
Règles pour l’arrêt du moteur
Après une conduite tranquille : il suffit d’attendre 30 secondes avant d’arrêter le moteur.
Après une conduite sportive : il vaut mieux attendre quelques minutes pour que la turbine refroidisse.
Après un long trajet sur autoroute : lors d’un arrêt pour faire le plein, attendez au moins 2–3 minutes pour le refroidissement de la turbine, ou laissez le moteur tourner si vous ne prévoyez qu’un court arrêt.
Qu’est-ce qui peut se détériorer sur une turbine ?
Une turbine comporte de nombreux éléments en mouvement et un système de lubrification et de refroidissement à l’eau ou à l’huile (les turbocompresseurs plus performants disposent d’un refroidissement par eau).
Défaillances courantes
L’axe principal – premier élément susceptible de céder, se déformant avec le temps à cause des refroidissements et chauffages brusques ou d’une lubrification faible. Une fois déformé, il présente du jeu et force les roulements.
La valve wastegate – peut céder si elle n’est pas correctement refroidie.
Les palettes des roues turbionaires – peuvent se détériorer si le filtre à air n’est pas changé à temps.
Symptômes de défaillances
La turbine vous avertit d’elle-même lorsqu’elle a des problèmes:
- Bruit du type “sirène de police” qui devient de plus en plus fort
- Puissance faible à l’accélération – si la turbine perd de la pression, la puissance sera nettement moindre
- Excès de fumée à l’échappement
- Augmentation de la consommation d’huile
Avant d’en accuser la turbocompression, il est préférable de vérifier l’état technique de la voiture, car d’autres défaillances peuvent provoquer les symptômes ci-dessus.
Reconditionnement de la turbine – cela en vaut-il l’investissement ?
Une chose doit être soulignée dès le départ : le réconditionnement et le nettoyage ne sont pas équivalents. Le nettoyage ne constitue pas une reconditionnement et ne répare pas ou n’aide pas une turbine défectueuse.
Ce que comprend le reconditionnement professionnel
Le reconditionnement est un service professionnel réalisé dans un atelier automobile spécialisé et consiste à remplacer toutes les pièces défectueuses de la turbine par des pièces neuves, puis à effectuer l’équilibrage dynamique, qui est vital et ne peut être réalisé que avec un appareil spécifique.
Étapes d’un reconditionnement complet
- Démontage et nettoyage – réalisé avec soin pour identifier les problèmes de la turbine
- Remplacement des pièces défectueuses – joints, segments, arbre ou toute autre pièce défectueuse
- Vérification préliminaire – après quoi tout est centré et équilibré
- Test final – remontage et vérification du fonctionnement sur le véhicule
Un tel reconditionnement peut durer de 3 à 8 heures (y compris le montage/démontage sur la voiture). Les marques de turbines les plus populaires sont : Garrett, Holset, IHI, Mitsubishi, etc.
Coûts du reconditionnement
Cette opération coûte en moyenne environ 4-5 fois moins cher que l’achat d’une turbine neuve.
Le prix d’un reconditionnement dépend fortement de l’atelier choisi, mais aussi de l’état de la turbine. S’il n’y a pas beaucoup de pièces touchées, le travail coûtera bien moins cher. En gros, les prix commencent à partir d’environ 700 lei et vont jusqu’à 1500-1800 lei selon la marque et le modèle de la voiture.
Conseils pour prolonger la vie de la turbine
Pour maximiser la durabilité de la turbine, respectez les recommandations suivantes :
Entretien de base
- Changez l’huile moteur à temps, régulièrement et selon les spécifications du constructeur
- Utilisez un filtre à air de qualité et remplacez-le dès qu’il commence à se charger de saletés
- Maintenez l’intercooler propre en permanence
Style de conduite
- Évitez de chauffer excessivement le moteur et de l’éteindre immédiatement
- N’accélérez pas brutalement jusqu’à atteindre une vitesse élevée – adoptez une conduite progressive et chauffez le moteur et la turbine progressivement
- Respectez la période de mise en température avant de solliciter le moteur au maximum
En suivant ces conseils, vous ne devriez pas rencontrer de problèmes avec la turbine trop rapidement. Avec un peu de soin dans l’utilisation quotidienne, un moteur turbo peut durer sans intervention sur des dizaines de milliers de kilomètres.
Source des photos : dellsservicecenter.com, cars.com, garrettmotion.com, mechlectures.com
