Augmenter la pression d'un turbo

Zoom sur la pression turbo

Rôle de la pression turbo

Les moteurs à combustion interne, qui équipent voitures à essence et diesel, ont besoin de 2 éléments importants pour fonctionner : l’oxygène de l’air (le comburant) et le carburant (essence ou gasoil).

• L’admission du carburant dans la chambre de combustion se réalise sans problème par un système mécanique, souvent une pompe électrique qui approvisionne le circuit d’alimentation.
• Dans les moteurs atmosphériques (sans turbocompresseur), lorsque le piston descend dans le cylindre, il aspire l’air extérieur nécessaire à la combustion. Malheureusement, dans certaines conditions, le volume d’air aspiré n’est pas suffisant.
  • À l’accélération, la vitesse d’admission est augmentée, entraînant une perte de charge, due à l’inertie de la colonne d’air dans le collecteur d’admission.
  • À pleine puissance, la vitesse importante du piston réduit le temps d’admission d’air, pénalisant la puissance maximale.
  • L’altitude est aussi un facteur pénalisant. Avec la diminution de la teneur en oxygène dans l’air, le fonctionnement du moteur enrichi (trop de carburant par rapport à l’air admis) devient anémique.
  • Les conditions météo influent sur la pression atmosphérique, donc sur la masse d’air admise dans le moteur. Par temps chaud, l'air est moins dense, ce qui diminue l’efficacité du moteur.

• Le moteur turbocompressé permet d'éviter ces problèmes.
  • L’air est compressé à l’entrée du moteur, assurant un meilleur remplissage dans toutes les conditions de fonctionnement.
  • La valeur variable de cette pression d’admission est communément appelée la « pression turbo », car c’est le fonctionnement du turbocompresseur qui la conditionne.

Fonctionnement du turbocompresseur

Succinctement, le turbocompresseur est composé de deux roues à aubes, reliées par un même axe :

• la turbine, située dans le conduit d’échappement, est mue par le flux des gaz d’échappement ;
• le compresseur, entraîné par la turbine d’échappement, placé dans le conduit d’admission, crée une surpression d’air dans le collecteur d’admission.

À ces 2 éléments s'ajoute un troisième organe : la soupape de décharge ou wastegate.

• Sous l'effet du turbocompresseur, la pression d’air augmente, la combustion de meilleure qualité augmente le régime de rotation du moteur et par là-même le flux des gaz d’échappement, qui amplifie la pression d’air, etc.
• Pour éviter un emballement du moteur, il est donc nécessaire de réguler la pression d’admission : c’est le rôle de la soupape de décharge.
• Elle est commandée pneumatiquement.
  • À la pression maximale prescrite, elle dévie les gaz d’échappement à l’aide d’une soupape, d’un tiroir ou d’ailettes, par un canal by-pass.
  • La turbine n’est plus entraînée par les gaz d’échappement, la pression dans le conduit d’admission chute.

Le réglage de la pression turbo est donc la modification de la valeur de la pression maximale de l’air d’admission.

1. Identifiez le type de montage sur votre voiture

Suivant le type de montage, il est possible ou non de régler la pression turbo.

Avec un turbocompresseur à soupape de décharge

Dans cette configuration, la régulation se fait par une soupape qui dévie les gaz par un by-pass : c’est une action tout ou rien et la régulation se fait par alternance d’ouvertures et de fermetures du canal.

Deux versions existent.

• Cas 1 : la soupape est commandée pneumatiquement par la pression régnant dans le collecteur d’admission.
  • À la pression maximale, un ressort taré antagoniste est pressé, commandant l’ouverture du by-pass.
  • L’augmentation de la pression turbo est possible.

• Cas 2 : la soupape est actionnée par une dépression d’air activée par une électrovanne.
  • La source de dépression est la pompe à vide pour le diesel, et la dépression en aval du papillon des gaz pour l’essence.
  • L’électrovanne est alors commandée par le calculateur de gestion moteur. La valeur de la pression est donnée au calculateur par un capteur de pression de suralimentation.
  • L’augmentation de la pression turbo est possible sous condition, selon le comportement du calculateur.

Avec un turbocompresseur à géométrie variable (TGV)

Ce type de turbocompresseur effectue le contrôle de la pression d’admission par des ailettes commandées en dépression par une électrovanne, elle-même pilotée par le calculateur de gestion moteur.

L’augmentation de pression est possible sur les anciennes générations, tout comme les systèmes précédents, dans la mesure où le calculateur n’interfère pas.

Les toutes dernières générations de véhicules interdisent l’augmentation de pression turbo (depuis les normes Euro V).

Il est donc indispensable d’identifier le montage existant sur votre voiture pour savoir s'il est possible d'intervenir sur la pression turbo.

2. Mettez en place un manomètre de pression

Il est important de maîtriser l’augmentation de pression, et donc de connaître la valeur modifiée.

• Munissez-vous d’un manomètre gradué de 0 à 2,5 bar (pour la précision de lecture).
• Branchez une durite souple en nylon (de 2 à 2,50 m de long) sur la pression d’admission.
  • Pour une commande directe par la pression d’admission (premières générations), à l’aide d’un té, branchez-vous sur la durite reliant l’admission et la « wastegate » sur le turbocompresseur.
  • Pour les commandes par dépression, la valeur de pression est prélevée sur le collecteur d’admission ou sur les durites d’air : exploitez un raccord existant (capteur de pression ou autre) ou passez un tube rigide de faible diamètre sous une durite d’air à son emboîtement.

• Dirigez la durite vers l’habitacle côté passager, et faites-la passer par la vitre passager entrouverte.

• Branchez le manomètre sur la durite.

3. Relevez la pression maximale sur route

• Pour le relevé, faites-vous aider par une deuxième personne qui s'installe côté passager.

• Procédez à un essai sur route et faites relever la pression maximale délivrée : elle apparaît pédale d’accélérateur enfoncée à fond.

• Consultez la revue technique de la voiture et comparez la valeur relevée à la valeur constructeur. Les valeurs moyennes s’échelonnent entre 650 et 1200 millibars (pression relative).
• Rappelez-vous :
  • la pression atmosphérique est approximativement égale à 1000 millibars (1 bar) ;
  • la pression relative est la pression supplémentaire produite par un système (le turbo par exemple) ;
  • la pression absolue est l’addition de la pression atmosphérique et de la pression relative. Ici, les valeurs de pression absolue de pression turbo varient donc de 1 650 à 2 200 millibars).

4. Ajustez la valeur de pression turbo

• Véhicule à l’arrêt, accédez à la tige de commande de la wastegate. Celle-ci comporte un filetage bloqué par un contre-écrou.
• Débloquez le contre-écrou.
• Désolidarisez la tige du clapet de turbo en ôtant l’agrafe qui la maintient.
• Vissez (dans le sens de l'horloge) pour augmenter la pression. Maintenez en même temps la tige côté capsule de dépression pour éviter sa rotation.

• Reposez la tige de commande et bloquez le contre-écrou.
• Réalisez un nouvel essai routier :
  • la puissance doit être exploitable ;
  • l’accélération ne doit pas occasionner de fumées noires.
• Rectifiez le réglage si nécessaire.
• Remettez le véhicule dans sa configuration d’origine : déposez le manomètre et la durite.