Tout sur le turbocompresseur: fonctionnement, dommages, symptômes!

Thomas Wachsmuth 26 septembre 2020 Conseils, produits, informations & Co.

Temps de lecture 14 Min.

Récemment mis à jour le 27 mai 2021 à 12h13

un turbocompresseur est une pièce automobile largement utilisée et est utilisée à la fois dans un moteur diesel et un moteur à essence. Le turbo est également appelé turbocompresseur à gaz d'échappement. Il est également appelé ainsi car il utilise l'énergie des gaz d'échappement du moteur. Le turbocompresseur alimente le moteur en air frais supplémentaire, augmentant ainsi la puissance du moteur. Le chargeur turbo est particulièrement apprécié des tuners. Pour le plaisir de conduire ultime, un turbocompresseur modifié est à côté d'un bon Reprogrammation, un Système d'échappement et Système d'admission d'air toujours un bon ajout. Cependant, un turbocompresseur est également une source d'erreur courante. L'article suivant explique tous les faits importants sur le turbocompresseur, les causes les plus courantes de problèmes et ce que vous pouvez faire pour y remédier.

Turbocompresseur - développement ultérieur

Comme déjà décrit, un turbocompresseur de gaz d'échappement (ATL) est utilisé pour augmenter les performances des moteurs à combustion interne et est donc répandu. En raison de la technologie de pointe actuelle, les turbocompresseurs sont désormais standard dans les véhicules et sont importants pour la tendance actuelle à la réduction des effectifs. Parce que si un bon turbocompresseur est disponible, un moteur plus petit avec moins de cylindrée peut être utilisé sans perte de puissance. En période de protection du climat, c'est un aspect important, car il peut également réduire la consommation de carburant et les gaz d'échappement. Mais il n'y a pas que des encouragements à l'utilisation de turbocompresseurs. Car ce type de technologie est parfois onéreux et peut causer de graves dommages au moteur.

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Tutoriels d'échange Turbo

Les moteurs purs à aspiration naturelle sont généralement plus durables

Et il y a le point de vue qu'il n'y a pas de substitut au déplacement, sauf grâce à encore plus de déplacements. Ainsi, le turbocompresseur n'est pas le bienvenu et utilisé partout. Néanmoins, depuis 2000, la grosse cylindrée est de plus en plus souvent remplacée par un turbocompresseur. En tant que personne qui ne le connaît pas, vous n'avez peut-être rien remarqué. Parce que les performances des voitures ont même considérablement augmenté depuis lors. Ce type de technologie moteur est connu dans les cercles spécialisés, comme déjà mentionné, «downsizing»: avec moins de cylindres et moins de cylindrée, vous avez les mêmes performances avec une consommation de carburant moindre. Les émissions polluantes sont également plus faibles. L'attitude d'aujourd'hui envers les nouvelles voitures ressemble plus à: moins c'est plus. Néanmoins, vous souhaitez apporter beaucoup de performances à la route. L'utilisation d'un turbocompresseur est inévitable. Même si cela a un impact négatif sur la durabilité. Normalement, un petit moteur trois cylindres de +250 ch ne dure pas aussi longtemps qu'un aspirateur V5 classique de 8 litres. (retour à la vue d'ensemble)

Quelle est exactement la fonction d'un turbocompresseur?

Un turbocompresseur de gaz d'échappement dit utilise l'énergie des gaz d'échappement. Le moteur est essentiellement "chargé" d'air frais. Cela conduit à une augmentation des performances du moteur. Lorsque vous pensez à un turbocompresseur, vous pouvez essentiellement penser à deux turbines. Il y a aussi une roue de turbine et une roue de compresseur. Ces pièces sont reliées les unes aux autres via un arbre. Cependant, ils sont installés dans des boîtiers séparés. La roue de turbine est située dans le conduit d'échappement du moteur. En raison de la pression causée par les gaz d'échappement chauds, la turbine démarre. La turbine tourne jusqu'à 300.000 XNUMX tr / min. La roue du compresseur, qui est reliée par le système d'admission du moteur, tourne également à une vitesse similaire. La roue du compresseur fournit également de l'air frais et elle est ensuite pressée dans le cylindre. (retour à la vue d'ensemble)

un refroidisseur d'air de suralimentation en fait partie

Ensuite, il y a le carburant injecté. En fin de compte, cela a pour effet d'augmenter les performances. Un turbocompresseur appartient à une classe, surtout avec des machines plus puissantes intercooler. Ceci est censé dissiper la chaleur créée par la pression et les mouvements. Cela garantit le refroidissement et, à son tour, augmente les performances. Sans turbocompresseur, les moteurs aspireraient eux-mêmes l'air frais dans le compartiment moteur en utilisant la pression négative dans le cylindre. Cependant, cette variante est moins efficace avec les mêmes valeurs de force. (retour à la vue d'ensemble)

Quel contrôle de pression de suralimentation!

Le tout doit être réglé pour que la vitesse n'entre pas dans le «rouge», c'est-à-dire dans la zone critique. Sinon, vous surchargeriez le turbocompresseur et, à long terme, l'ensemble du moteur. Cela conduit bien sûr à des dommages. Pour éviter cela, vous avez une solution sous la forme d'un Contrôle de la pression de suralimentation créé. Le tout se passe via une valve (Vanne Wastegate), qui est installé du côté échappement du turbocompresseur. Lorsque cette vanne est ouverte, les gaz d'échappement contournent la roue de turbine. Cela réduit la vitesse de la turbine et abaisse la pression de suralimentation. Dans quelle mesure et surtout quand cette vanne s'ouvre est déterminé par un Unité d'aspiration certainement. Celui-ci se compose d'une membrane spéciale et d'un ressort. Les deux sont connectés l'un à l'autre via une ligne du côté air frais du turbocompresseur. Lorsqu'une certaine pression est atteinte, cette membrane réagit et la pression est réduite. (retour à la vue d'ensemble)

Comment plus de pression de suralimentation apporte plus de puissance

Souvent, une pression de suralimentation maximale est visée, en particulier dans la scène de réglage. Cela signifierait une augmentation de la puissance du moteur. La tension du ressort est augmentée pour que cet état soit atteint malgré la régulation de la pression de suralimentation. En conséquence, la membrane s'ouvre plus tard car elle a besoin de plus de pression pour s'ouvrir. Autrefois, les roues à vapeur étaient également largement utilisées. Une soupape supplémentaire utilisée réduit la pression qui atteint l'unité de vide. La pièce s'appelle contrôleur de boost, car la valve peut être contrôlée de l'intérieur de la voiture. Une autre méthode pour y parvenir est bien sûr le "Reprogrammation". Le tout est contrôlé par des vannes électromagnétiques, qui peuvent ensuite être programmées si vous le souhaitez. (retour à la vue d'ensemble)

Géométrie variable des turbines (VTG)?

Une autre variante est le Chargeur VTG Ceci est de plus en plus utilisé dans les moteurs diesel. Au lieu de la soupape avec membrane, il y a ce que l'on appelle des aubes de guidage, qui contrôlent alors l'écoulement des gaz d'échappement sur la turbine à gaz d'échappement. Comme pour la vanne avec membrane, les aubes de guidage sont commandées par une unité de verrouillage dans l'unité de vide. Lorsque les aubes directrices sont fermées, le flux de gaz d'échappement est canalisé au-delà de la turbine. Si vous maintenez la vitesse dans la plage moyenne à basse, les lames ne s'ouvrent que peu. Cela provoque l'écoulement du flux vers la turbine et favorise le comportement de réponse. Il faut imaginer que la vitesse du flux de gaz d'échappement qui frappe les turbines est très élevée. Les aubes de turbine créent également un effet de levier plus élevé. Lorsque la pleine charge est atteinte, les pales s'ouvrent complètement de sorte qu'une quantité maximale de gaz d'échappement s'écoule. Cela signifie que le turbocompresseur atteint une vitesse plus élevée et que la pression de suralimentation augmente. En raison de leur sensibilité aux températures plus élevées, les turbines VTG n'étaient principalement utilisées que dans les moteurs diesel jusqu'à récemment. Afin de réduire la sensibilité, il faut utiliser des pièces plus coûteuses. Porsche, par exemple, utilise de tels chargeurs VTG dans les moteurs à essence. (retour à la vue d'ensemble)

Que sont les moteurs biturbo / biturbo?

La plupart des moteurs ont aujourd'hui deux turbocompresseurs. Au moins lorsque plus de 4 cylindres sont utilisés. Les exceptions, bien sûr, confirment la règle. Un moteur à deux turbos est généralement appelé moteur biturbo ou biturbo. Au lieu d'un gros turbocompresseur, deux plus petits sont utilisés. Ceux-ci partagent le travail ou le flux de gaz d'échappement du moteur. Cela présente l'avantage qu'il n'y a pas autant de stress sur un composant. Par exemple, si vous utilisiez un V6, deux turbocompresseurs prendraient chacun en charge trois cylindres. Un autre avantage est que les turbocompresseurs plus petits n'ont pas besoin des vitesses élevées. Cela signifie que les petits turbocompresseurs ont besoin de moins d'énergie pour atteindre une pression de suralimentation élevée. (retour à la vue d'ensemble)

un turbocompresseur -> retard de turbo souvent important

Avec un gros turbocompresseur, le moteur fonctionne comme un moteur atmosphérique jusqu'à ce que la pression de suralimentation correcte soit établie, avec beaucoup moins de puissance. Le manque de puissance jusqu'à une certaine vitesse est également connu sous le nom de turbo lag. Ce phénomène était autrefois typique des moteurs turbo dans les années 80 et 90. La solution avec des turbocompresseurs plus petits est donc très prometteuse. L'un des rares modèles est la Bugatti Veyron, qui utilise quatre turbocompresseurs. BMW a également déjà utilisé un moteur (type de moteur: B57D30S0) avec quatre turbocompresseurs avec le quad turbo diesel. Le meilleur diesel était utilisé dans la BMW 750d xDrive ainsi que dans les 5, X5, X6 et X7. Avec 400 ch et 760 Nm, il a fourni beaucoup de poussée dans toutes les situations. Mais au second semestre 2020, le moteur a été retiré du portefeuille de moteurs européen. BMW a cité le changement des conditions politiques, sociales et du marché en Europe comme raison. (retour à la vue d'ensemble)

charge séquentielle

Mais il existe également des alternatives au double turbocompresseur. Certaines machines sont équipées d'un grand et d'un petit turbocompresseur. Cela améliore la réponse à basse vitesse. Au moment du démarrage, le petit turbocompresseur fait l'essentiel du travail. À une vitesse plus élevée, le gros turbo prend en charge le travail. Cela évite en grande partie le décalage du turbo. Dans la zone médiane, les deux turbocompresseurs fonctionnent même parfois ensemble. Ceci est appelé chargement séquentiel ou biturbo séquentiel. (retour à la vue d'ensemble)

Enregistrer la charge

Enregistrer la charge est autre chose. La différence ici est que les turbocompresseurs agissent en alternance. Mais ici aussi, le bas régime est destiné au plus petit turbocompresseur, le gros chargeur fonctionnant aux vitesses les plus élevées. Un volet de commutation est utilisé pour basculer entre les chargeurs. La pression d'échappement joue également un rôle majeur ici. Dans cette variante, cependant, les turbocompresseurs ne fonctionnent jamais en tandem. Les deux courent seuls. (retour à la vue d'ensemble)

turbocompresseur électrique

Au fait, de plus en plus vont à un turbocompresseur électrique ensemble. Par exemple avec le nouveau E-Booster de BorgWarner. La première utilisation en série de ce chargeur est le moteur à essence à six cylindres de la nouvelle Classe S W223. Le système a célébré sa première avec l'Audi SQ7 en 2019. Le E-Turbo de la Classe S accélère à 0,27 70.000 tours en XNUMX seconde. Au début du voyage dans la plage de régime, le système génère tellement de vapeur que la courbe de couple augmente considérablement. Un turbocompresseur de gaz d'échappement ne peut pas faire cela pour des raisons physiques. Le chargeur électrique est connecté en série avec le turbocompresseur de gaz d'échappement. Au lieu de la roue de turbine, l'E-Turbo a installé un petit moteur électrique qui entraîne la roue du compresseur. Dans la plage de vitesse inférieure, le volet de dérivation est fermé lors de l'accélération et cela amène l'air au compresseur électrique. C'est le turbo conventionnel en aval. Il fournit une pression jusqu'à ce que le turbo à gaz d'échappement puisse produire lui-même une pression de suralimentation suffisante. (retour à la vue d'ensemble)

Défauts sur le turbocompresseur quoi?

La préoccupation de certains propriétaires de voitures selon laquelle l'usure est la cause de défauts est souvent sans fondement. Le problème est plutôt un approvisionnement en pétrole insuffisant. Lors des mouvements mécaniques à l'intérieur du turbocompresseur, les fentes sont lubrifiées en permanence avec de l'huile. Cependant, s'il n'y a pas assez d'huile dans le circuit, des rainures peuvent se former sur les surfaces d'appui de l'arbre. Cela peut rendre le matériau poreux et se déchirer. Une huile de mauvaise qualité peut également en être la cause. Les corps étrangers peuvent également être une cause. Si le filtre à huile est obstrué, du carburant ou de la saleté peuvent y pénétrer. Vous devez également éviter d'éteindre le moteur lorsqu'il est chaud, ce qui peut être le cas si vous avez parcouru de longues distances à haut régime. Une fois le moteur arrêté, la mécanique n'est plus refroidie. Tout peut devenir très chaud pendant une courte période avant de se refroidir à nouveau. La combustion de l'huile dans le compartiment moteur est également contre-productive. Le carbone d'huile résultant bloque les conduites et se dépose également sur la turbine. En conséquence, le turbocompresseur ne peut plus fonctionner correctement. (retour à la vue d'ensemble)

Nettoyage du turbocompresseur

Pour le nettoyage vous n'avez pas besoin d'être très bien informé. Il existe, par exemple, des sprays de nettoyage spéciaux qui peuvent être appliqués directement sans retirer le turbocompresseur. Cela n'est pas particulièrement coûteux et peut être fait par n'importe qui. Il est préférable d'acheter un ensemble complet. Si vous n'êtes pas sûr, vous pouvez également faire nettoyer le turbo par un spécialiste. Cependant, ce n'est pas aussi bon marché que de se prêter un coup de main. Le résultat est généralement meilleur qu'avec un simple Turbo Clean Set (nettoyeur turbo). Un tel ensemble est définitivement une alternative pour un nettoyage régulier entre les deux. En tout cas, mieux vaut ne pas s'en soucier du tout. (retour à la vue d'ensemble)

Filtre à particules de suie comme cause des dommages du turbo

Une cause possible de problèmes fonctionnels peut également être un dysfonctionnement du système d'échappement. Les moteurs diesel sont particulièrement affectés par leur Rußpartikelfilter. Les problèmes surviennent le plus souvent lorsque le véhicule couvre principalement des trajets courts. Malheureusement, c'est souvent le cas dans la circulation urbaine. Le filtre à particules s'encrasse alors très rapidement. Le scénario peut être évité en parcourant de plus longues distances où le filtre DPF peut s'épuiser. Si le filtre se coince, les plus petites particules de suie collent et forment alors un remous. Cela a un effet direct sur la turbine du turbocompresseur. La vague peut même être touchée. Le symptôme typique: le turbocompresseur produit un sifflement inhabituellement perceptible. Si le problème persiste, le turbocompresseur peut tomber en panne. Plus d'informations sur ce qu'il faut faire lorsque le turbocompresseur siffle est disponible dans notre article "Le turbocompresseur siffle-t-il du dernier trou? L'info!". (retour à la vue d'ensemble)

bruits étranges du turbocompresseur

Si vous remarquez des bruits inhabituels du turbocompresseur, vous devez agir très rapidement. Un coup de sifflet peut également annoncer un approvisionnement insuffisant en pétrole. Vous devriez toujours avoir le problème clarifié. Si vous ne pouvez pas faire cela vous-même, vous feriez mieux d'aller à un atelier. Sinon, il y a un risque de dommages coûteux. Les dommages peuvent être (retour à la vue d'ensemble)

Dommages au système d'échappement,
Endommagement du turbocompresseur

perte de puissance
Défauts dans le filtre à particules
Le moteur peut être endommagé

Les corps étrangers peuvent être à l'origine de dommages

Le turbocompresseur peut également causer des problèmes de corps étrangers. Des corps étrangers peuvent pénétrer dans le chargeur via le système d'admission. En raison des forces agissant à l'intérieur, même les plus petites particules peuvent causer des dommages. Très probablement, ce problème se produit sur les véhicules à kilométrage élevé. Parce que dans ces véhicules, les roues du compresseur sont plus ou moins lisses. Si vous avez de la chance, cela ne fera que réduire les performances du moteur. Les choses se détériorent si des dommages au circuit d'huile entraînent une fuite. Si le problème n'est pas résolu, le turbocompresseur finira par s'autodétruire. (retour à la vue d'ensemble)

Le problème est facile à repérer

Pour ce faire, cependant, vous devez retirer les pièces concernées et examiner la roue du compresseur avec la conduite d'air d'alimentation. Le spécialiste constate immédiatement tout dommage. La question devient un peu plus complexe si la roue de turbine est endommagée. L'ensemble du turbocompresseur doit être démonté pour cela. La roue de turbine n'est endommagée que lorsque les petites pièces du moteur deviennent autonomes. Là encore, cela n'est possible que si les particules de saleté mentionnées précédemment ont tourné librement dans les lignes pendant une longue période. Ces symptômes doivent être pris au sérieux et explorés. Sinon, vous risquez de graves dommages au moteur lui-même. (retour à la vue d'ensemble)

Symptômes de dommages / action du turbocompresseur

Sifflement du turbocompresseur
- si le turbocompresseur siffle et que le sifflement devient plus fort à vitesse plus élevée, alors l'arbre à l'intérieur du turbocompresseur est défectueux. Le sifflement est causé par le frottement des métaux. Dans ce cas, le turbocompresseur devrait être révisé ou réparé.

fumée bleuâtre
- ceci indique une fuite d'huile dans le turbocompresseur. Un arbre de chargeur usé peut en être la cause. La fumée est créée lorsque l'huile pénètre dans l'arbre. L'huile ne brûle alors que dans l'échappement. Donc, il est bleuâtre. Dans ce cas également, vous devez absolument vous rendre à un atelier.
consommation d'huile élevée
- un roulement endommagé du turbocompresseur. Cela indique un défaut dans les conduites d'alimentation en huile. Toutes les conduites d'huile, y compris celles du turbocompresseur, doivent être vérifiées et remplacées ici.
Fumée noire
- cela peut être le signe d'une alimentation en air insuffisante. Cela crée une disproportion en faveur de la teneur en carburant pendant la combustion, grâce à laquelle la fumée noire est émise. Une fuite dans la conduite d'air neuf en est souvent la cause. Les raccords et les flexibles des conduites d'air comprimé et d'aspiration doivent être vérifiés pour détecter les fuites et remplacés si nécessaire.

Perte de performance
- S'il y a un manque de puissance à long terme, il est possible que la roue du compresseur soit endommagée. En raison de l'usure des lames cassées, il n'y a pas assez d'air dans le cylindre. Ici, la roue du compresseur doit être remplacée, le turbocompresseur peut devoir être révisé et la voie d'admission doit être vérifiée pour des fuites.
Perte de puissance, la seconde
- Si les performances sont perdues, la suie de l'unité VTG peut également être le cas. C'est là que les lames «se bloquent». Le turbocompresseur s'accumule trop tard ou plus de pression du tout. Dans ce cas, le turbocompresseur doit être déposé, démonté et nettoyé. La cause de l'augmentation de la quantité de suie doit être trouvée et éliminée.
Pression trop élevée lors du chargement
- dans ce cas la cause est une vanne défectueuse qui prend en charge la régulation de la pression de suralimentation. Les lignes de commande ou l'unité de vide pourraient également être rompues. Les pièces doivent ensuite être échangées.

Bruits du turbocompresseur
- Si la pression dans le système d'échappement est trop élevée ou si la roue de turbine ou la roue de compresseur ne sont plus en ordre, un bruit inhabituel est généré. L'échappement doit toujours être vérifié pour les dommages. Toutes les autres pièces doivent également être vérifiées et, en cas de doute, remplacées. (retour à la vue d'ensemble)

Réparation du turbocompresseur

Quel que soit le problème: si les symptômes mentionnés ci-dessus sont détectés, il est préférable de contacter un spécialiste. Les sources d'erreur possibles sont nombreuses et doivent être exclues. Il est généralement impossible pour un profane de le faire lui-même. Une grande partie des dommages se produit progressivement. La meilleure alternative est généralement un entretien régulier dans un atelier. C'est le seul moyen d'éviter des dommages coûteux. Cela permettra d'économiser beaucoup d'argent et de nerfs. Néanmoins, il faut aussi y faire attention: même si un échange complet n'est pas nécessaire, de nombreux ateliers agréés le font quand même. Faites pression pour les réparations lorsque cela est possible. Cela ne coûte généralement que quelques centaines d'euros. Un remplacement complet du turbocompresseur coûte plusieurs milliers d'euros. Surtout si le véhicule a plusieurs turbos installés. (retour à la vue d'ensemble)

turbocompresseur reconditionné avec garantie

Un atelier peut retirer le turbocompresseur. Pour les spécialistes, l'effort n'est pas particulièrement grand. Souvent, les pièces ou même les turbocompresseurs appropriés sont directement en stock. Une réparation est généralement garantie jusqu'à 2 ans. Mais les pièces anciennes sont souvent conservées en dépôt. C'est une bonne chose. La plupart des professionnels réparent les turbos puis les installent dans d'autres véhicules. Tout le monde en profite. Un turbocompresseur remis à neuf coûte généralement entre 300 et 500 EUR. C'est beaucoup moins qu'il n'en coûterait neuf. Les chargeurs peuvent désormais atteindre facilement des sommes à quatre chiffres, selon le modèle. Cependant, si vous avez une idée à ce sujet, vous pouvez réparer vous-même le turbo défectueux. Alors qu'un turbocompresseur a une fonction complexe dans le moteur, il s'agit essentiellement d'une pièce simple. (retour à la vue d'ensemble)

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