Qu'est-ce qu'un TURBO?

[jaimeleschars]

J'aimerais savoir ses quoi un turbo et comment ca marche. :oops: ya longtemps que je veux le savoir et j'ai pas trouvé la réponse.

[auto123.com]

Définition de turbocompresseur par l'Office de la langue française.


Compresseur caractérisé par l'utilisation d'une turbine entraînée par les gaz d'échappement.

Sur une voiture de tourisme classique, le turbocompresseur se comporte comme un système de surpuissance qui ne fonctionne que si la condition de conduite impose au moteur une charge soudaine ou prolongée, telle que accélération, ascension d'une côte, dépassement, etc. Dans ces conditions, la pression et la vitesse des gaz d'échappement augmentent, ce qui accroît la vitesse de rotation de la turbine et fournit la pression de suralimentation nécessaire.

Image d'un turbocompresseur Garrett
http://www.stealth316.com/images/garrettturbos.gif

[100limites]

Pour faire une histoire plus simple, un turbocompresseur est une hélice (rouge) qui est installer sur le système d'échappement (exhaust) d'une voiture. Les gaz d'échappement font tourner cette hélice à très haute vitesse... on parle ici de 50000 tr/min à 500000 tr/min !!!

En tournant, cette hélice entraine une seconde hélice (bleu) qui elle est installé sur le système d'admission d'air du moteur. Cette seconde hélice à pour but de compresser l'air qui rentre dans le moteur. En étant compressé, l'air provoque une augmentation impressionnante de la performance du moteur.

En règle générale, les turbos installer sur les moteurs compressent l'air à une pression d'environ 5 PSI, comme sur la Subaru Impreza WRX. À ce niveau, pour un moteur 4 cylindres, on parle d'un gain d'environ 50 HP. Les voitures sports modifiées vont plutôt utilisés une pression allant de 7 à 12 PSI... le gain de puissance, toujours pour un moteur 4 cylindres, atteint alors plus de 100 HP :D

Et pour ceux qui veulent tuer leur moteur, ils règlent leur turbos à une pression à plus de 15 PSI. À ce stade, si le moteur n'a pas subit de modification importante, on peut dire que 1 ou 2 semaine suffise pour tout cassé la dedans !

La puissance d'un turbocompresseur varie généralement selon sa grosseur. Mais pour gagner en puissance, beaucoup utilise, en supplément avec leur turbo, un refroidisseur d'air appelé INTERCOOLER. Ce dernier ressemble à un mini-radiateur et s'installe entre le turbo et l'entré d'air sur le moteur. L'avantage d'un intercooler est que l'air plus froid provoque une augmentation de la puissance.

[dunlop5120]

Bon résumé, je ferais juste ajouter que la différence entre une Compresseur(Supercharged, Compressor) et le Turbo (turbocompresseur) c'est que le système est semblable sauf que le Compresseur utilise l'air ambiant tandis que le turbo les gaz de l'échappement.

Mais le principe est le même, c'est seulement de l'air qui fait tourner une turbine qui compresse l'air à l'entré du moteur ce qui permet du même coup l'entrée plus grande d'essence et des explosions plus rapide. Et comme dit 100 limites, faut faire attention de pas mettre trop de pression, car les moteurs ne sont pas tous capable d'endurer des surplus de pression et des régimes très élevés.


My 2 cents

[julienn]

Dunlop, as tu une idée de la puissance des compresseurs? Genre en watts ou kilowatts. En principe me semble que les compresseurs devraient être plus performant puisqu'ils ne retiennent pas les gaz d'échappement.

Par contre ils leurs faut un alternateur efficacce et puisant pour délivré l'érnergie, je présume que leur meilleur complément sont les alternateurs/moteurs des voitures hybrides.

[100limites]

Un compresseur (supercharger) à la même but que le turbocompresseur, c'est-à-dire de compresser l'air qui rentre dans le moteur. Toutefois, l'installation est différente. Le turbocompresseur est actionner par les gaz d'échappements tandis que le compresseur est relié à la base du moteur (la poulie du crankshaft) à l'aide d'une courroie... un peu comme un alternateur. C'est donc la rotation du moteur qui fait tourner le mécanisme du compresseur.

Il existe 2 types de compresseurs : l'un ressemble à un turbo et fonctionne avec une hélice (voir la compagnie Comptech) ; l'autre se compose de 2 engrenages qui tourne l'un dans l'autre (voir la compagnie Jackson Racing).

Si l'on parle de petits moteurs 4 cylindres, les compresseurs offrent un gain de puissance moins élevé qu'un turbocompresseur. Leur installation est souvent plus compliqué (beaucoup de pièces). Par contre, les compresseurs ont l'avantage de ne pas avoir besoin d'intercooler puisqu'il s'installe loin des sources de chaleur comme l'échappement. De plus, il n'y a aucun délai... leur action est immédiat tandis que les turbocompresseurs demandent quelques secondes ou fraction de secondes avant de fournir le gain de puissance au moteur. Plus le turbo est gros, plus le délais sera long.

Il existe un 3e moyen de compresser l'air qui rentre dans le moteur, il s'agit du RAM AIR. Il s'agit seulement d'une ouverture sur le capot qui fait pénétrer l'air directement au moteur. Le gain de puissance varie alors énormément selon la température extérieure, le taux d'humidité et la vitesse du véhicule. L'efficacité de ce système est souvent douteux ou sinon peu impressionnant.

[dunlop5120]

Dunlop, as tu une idée de la puissance des compresseurs? Genre en watts ou kilowatts. En principe me semble que les compresseurs devraient être plus performant puisqu'ils ne retiennent pas les gaz d'échappement.

Par contre ils leurs faut un alternateur efficacce et puisant pour délivré l'érnergie, je présume que leur meilleur complément sont les alternateurs/moteurs des voitures hybrides.

Comme dit 100 limites, ça dépend des moteurs et du setting, très dur de prévoir à l'avance c'est quoi ça donne, mais sur un V6 de mercedes ça donne un 130 ch de plus avec les mods internes (de 215 à 350 ch).

Pour leur 4 cyl ça donne 30 ch de plus env.

Subaru c'est a peu près la même chose avec le turbo...grosso modo ça passe de 165 à 300 ch avec le turbo pour un 4 cyl.

Mais là je compare seulement litre vz litre, car les internes des moteurs sont complètement changé et les données sont non chiffrable à ce niveau.

Ordinairement, tu gagnes beaucoup plus de puissance avec un turbo surtout à haut régime, tandis qui le compresseur est plus linéaire, mais monte moins haut. Pour te dire en course auto ils utilisent presque tous le turbo...il doit bien y avoir une raison...

[jaimeleschars]

En théorie, on peut mettre le turbo de la wrx sur une outback limited mais est-ce que ca peut se faire en vrai? Qu'en pensez-vous?

[100limites]

Comme réponse simple... TOUT EST POSSIBLE. 8)

Il suffit seulement d'y mettre le prix. Certaines modifications sont faciles, d'autre demanderont beaucoup de connaissance dans les turbocompresseurs et le tuning en générale pour y arriver. Certaines pièces, comme la tubulure d'échappement (exhaust headers), devront être conçu et fabriqué de toute pièce pour réussir l'installation d'un turbo.

Un exemple que j'aime bien et que certainement plusieurs connaissent si vous fréquentez les pistes d'accélération : Une VW Corrado, équipé d'un VR6 plus un turbo (propriété de BCF ; Ben Custom Fabric), réussi à battre une Dodge Viper sur le quart de miles ! :shock:

[JFG]

Bonjour tout le monde!
Comme premier post, vu que j'ai une voiture turbo (WRX), j'ai décidé d'ajouter mon grain de sel.. :wink:

Tout d'abord, j'aimerais juste préciser la pression max sur un WRX. En fait, elle est plus haute que 5 PSI. Au maximum, elle approche 13.5 PSI sur un WRX stock. Modifié, on vise environ 15-16 PSI , mais pas plus que 17-18 PSI.

Les descriptions données par les autres sur le fonctionnement d'un turbo sont très bonnes. Voici comment moi je le comprends, façon simpliste. Pour avoir plus de puissance d'un moteur, il faut injecter plus d'air et d'essence dans les cylindres. Plus d'essence c'est pas un problème, les injecteurs ont juste à en pomper un peu plus. Par contre, il faut garder un bon ratio air/essence. Donc, faire avaler plus d'air par le moteur est le vrai problème. Comme le volume des cylindres est fixe, le volume d'air qui y rentre est lui aussi fixe. Si on grossit la contenance des cylindres (ex: passer d'un moteur 3L à un moteur 3.5L), on peut brûler plus d'air, donc avoir plus de puissance. Une autre façon serait d'augmenter le nombre de cylindre (ex: passer d'un V6 à un V8 ). Si on veut pas augmenter le volume ni la quantité des cylindres, on utilise alors un turbo. Comme je l'ai dit plus haut, un moteur avale une certaine quantité d'air, pas plus. On sait déjà que pour plus de puissance, il faut plus d'air. Le turbo fait donc avaler au moteur plus d'air, et même beaucoup plus qu'il en demande (sous forme d'air compressé, qui contient plus de molécules d'air pour un même volume). Autrement dit, le moteur ne l'aspire plus son air, il est carrément forcé à en avaler bien plus qu'il le peut !

Pour répondre à la question de jaimeleschars, on peut brancher un turbo sur n'importe quel moteur. Le problème est que les moteurs se sont pas conçus pour supporter l'augmentation de pression dans les cylindres. Plus tu règles la pression haute, moins le moteur risque de durer. Sauf que certains moteurs sont adaptés et conçus pour accepter un turbo (ex: le moteur 2L de la WRX). Les parties internes sont alors beaucoup renforcées et, en général, les pistons compressent moins le mélange air/essence, qui risquerait de détoner.

Bon, je pense que ça finit mon grain de sel ! (ou bloc de sel, à voir la longueur du post!) :lol:

[julienn]

Merci pour vos réponses les gars mais je parlais de la puissance du moteur électrique du compresseur lui même, et non pas de la puissance additionnel qu'il procure a l'auto.

Mon point d'intérogation c'est qu'en principe un compresseur munit d'un moteur électrique a haute efficacité ainsi que d'un alternateur, lui aussi a haute efficacité, devrait être plus performant et coûter moins cher en bout de ligne.

Le seul point qui peut jouer en faveur du turbo serait qu'il récupère de l'énergie d'exhaust perdu autrement. Si tel est la cas la température de l'exhauste après avoir passé dans la turbine devrait être pas mal plus basse que si il n'y avait pas de turbine.

[100limites]

Les compresseurs électriques sont extrèmement rare... voir inexistant !! Et personnellement, je serais bien surpris qu'ils soient plus performant que les compresseurs entrainés par le crankshaft. Un moteur électrique peut certes tourner extrèmement vite sans trop demandé d'énergie (électricité) mais ils ont le problème de développer très peu de couple (torque)... et pour compresser de l'air avec seulement un ''ventillateur'', crée-moi que ça doit en prendre du torque !!!

Et les compresseurs électriques... ben j'en ai jamais vu, même pas en publicité. Si tu connais des sites internets qui en parle, alors fait le nous savoir, j'aimerais bien en savoir plus !

Enfin, je ne comprend pas comment tu peux penser que la turbine d'un turbo puissent refroidir la température de l'échappement :?: Bien au contraire, je serais porté à penser que la température dans l'échappement sera plus élevé, dû au fait de la friction des gazs sur l'hélice de la turbine, ce qui crée une restriction du passage des gazs d'échappement... sans compté qu'un turbo procure une explosion plus forte dans les chambres à combustion... donc plus de chaleur !

[julienn]

La turbine d'un turbo "retient" les gaz d'échappement, il y a une pression entre la valve de l'exhaust et la turbine. De l'autre coté de la turbine il n'y a que la résitance des tuyaux d'échapement, donc relativement libre. Un gaz sous pression qui est soudainement dépressurisé baisse de température, tout les réfégérateurs fonctionnent avec ce principe. Tu peux le vérifier avec une hose a air, laisse sortir l'air a plein régime et au bout de quelques minutes elle vas être très froide au point ou de la glace vas se former et ralentir la sorti de l'air.

De basse plus les pertes termique sont importante moins le moteur est efficace ( nombre de hp versus consommation d'essence) C'est d'ailleur pour cela que les diesel sont plus efficace, il y moins de perte termique. Et ça se vois avec la chauffrette qui chauffe pas dans la première demi-heure....

Mon intérogation est simplement que généralement en met des plus grosses sorties d'exhause pour permettre aux gaz de mieux sortir (moins de restriction sur le cylindre qui remonte pour faire sortir les gaz brulé) et d'avoir plus de HP. Là avec un turbo on freine cette sortie de gaz....
Je peux très bien faire marché le compresseur avec une poulie ou avec un moteur électrique, lui même alimenté par un alternateur, et ainsi aller chercher l'énergie nécessaire sur le crank et ne pas perturbé les sorties de gaz. Mais les compagnies ont choisit le turbo... alors la seul raison que je vois c,est que le turbo augmente l'efficacité energétique total par sa capacité a transformer une parti de la chaleur de l'exhause en énergie cinétique (compressé l'air du intake), sinon les compresseurs seraient de meilleur choix sur le plan de l'efficacité.

ps: pour les moteurs électrique, ils peuvent avoir un torque d'enfer si on les fabrique pour cela. Pour exemple le moteur roue d'Hydro Québec a un torque d'environ 600 lbs/pieds.... Tout est une question de conception.

[100limites]

Tout à fait d'accord avec toi, je sais que certain moteur électrique développe énormément de torque... mais as-tu vu leur taille ? Et leur consommation d'électricité est souvent très élevé !

Quand l'on parle d'un compresseur électrique pour booster les performances moteurs, j'imagine qu'on parle d'une chose assez petite dû au fait que les compartiments moteurs sont toujours très étroit et bien rempli (véhicule japonais surtout). Il faut ne pas oublier que le voltage disponible sur un véhicule n'est que 12 volts... tandis que le véhicule d'Hydro-Québec devait être de 36 ou 48 volts (je fais une hypothèse, je n'ai pas vu l'émission mais j'en ai beaucoup entendu parlé).

J'imagine que je comprend mieux la chose si tu aurais des photos de compresseurs électriques.

[julienn]

Je connais pas les compresseurs d'autos, parcontre je sais que les moteurs électriques sont capable de très haut rendement si on se donne la peine de bien les fabriquer. Quelques images et données technique, par exemple ici les génératrice de Technologie M4 filiale d'Hydro-Québec a conçu des génératrices (même chose pour les moteurs) a plus de 96% d'efficacité!
http://www.tech-m4.com/fra/tm4transport/generateur/

Et ici .82hp par livre, on peut pas demander plus compacte!
http://www.tech-m4.com/fra/tm4transport/generateur/generateur_40.cfm


Rendu là entre capter l'energie du moteur et la retransmettre a une fonction particulière t'as une efficacité de plus de 90% ce qui je crois bien est en avance sur les transmissions et courroies. D'ou l'intérêt pour les compresseurs électrique sur les autos, surtout si c'est pour donner une sur-puissance de façon momentané.