[Reportage] Le turbo pour les nuls.

[Juju.spéléo]

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, 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.

 

[Nico68]

Juju.spéléo +1 ton poste est au top

 

[Momo V8]

siouplait msieur tu nous fais la mème avec les compresseurs et les joulies images ?

 

[EFly]

Merci Juju, Sympa avec des GIF

 

[Romax51]

Super post !
Juste une précision, les turbo garret a wastegate "interne" aux corps font du turbo sont tous sujet a fissuration a long terme.
Du faite du clapet de décharge qui vient choqué la corps fonte a chaque fermeture.

 

[MatHtoy]

super!! es tu renseigné sur sur le cound pound? jamais vu sur un 4X4 ou sur une plate, mais intéressant de savoir comment ça marche!! si un pirate se sent l'âme guerriére pour monter ce truc!!) (je dois avoir quelques doc, mais je suis pas sur de l'avoir bien écris!!)

 

[Dave74]

Hi

Tu peux nous faire la même sur les turbo mécanique, j'suis pas sur du terme (prise direct sur le vilo).

 

[Fred21]

Hi

Tu peux nous faire la même sur les turbo mécanique, j'suis pas sur du terme (prise direct sur le vilo).

le compresseur volumétrique

 

[Dave74]

Hi

C'est un compresseur ?

 

[Jaunedoeuf]

Hi

C'est un compresseur ?

Sa je pense que c'est un compresseur centrifuge, qui demande un minimum de rpm pour souffler quelques chose, c'est un peu comme un turbo mais entrainé par le vilo à la place des gaz d'échappement.

Les animations sur le fonctionnement du turbal sont bien foutues et claires

 

[MatHtoy]

Hi

Tu peux nous faire la même sur les turbo mécanique, j'suis pas sur du terme (prise direct sur le vilo).

le compresseur volumétrique

non non!! l'inverse d'un compresseur!! tu te sert des gaz d'échappement pour redonner de l'élent au vilo!!! d'ou la rareté du systéme!!

 

[Charly21]

le turbo

entrainé par les gaz d'echappement efficace a partir de 2000tr environ pour un turbo normal

beaucoup plus bas pour un TGV (turbo a geometrie variable)

le compresseur

entrainé par le vilo tres efficace des les bas regimes mais tres peu a haut regime


sur les mythiques Groupe B chez quelques constructeurs on avait les deux systemes compresseur pour les bas regimes(1000/3000) et le turbo qui poussait pour les haut regimes(2500-3000/rupteur)

c'etait tres efficace on supprimait ainsi le "trou" a l'accelération ainsi que le "coup de pied au cul" propre au moteur turbocompressé

ceux qui on deja essayé un GT Turbo un peu affuté doive savoir ce qu'est un "coup de pied au cul"....

 

[T31]

Super post !
Juste une précision, les turbo garret a wastegate "interne" aux corps font du turbo sont tous sujet a fissuration a long terme.
Du faite du clapet de décharge qui vient choqué la corps fonte a chaque fermeture.

pas du tout d'accords avec ça, les turbo fissure du a une temperature des gaz d'ecchappements trop elevé , quand un turbo passe au rouge ce n'est pas trop normal, il est dans ce cas preferable de revoir sa gestion moteur

 

[Jaunedoeuf]

Hi

Tu peux nous faire la même sur les turbo mécanique, j'suis pas sur du terme (prise direct sur le vilo).

le compresseur volumétrique

non non!! l'inverse d'un compresseur!! tu te sert des gaz d'échappement pour redonner de l'élent au vilo!!! d'ou la rareté du systéme!!

Non ! Sur la photo, on voit bien que rien n'est pris sur l'échappement. le vilo entraine (poulies courroies) le bouzingue, qui force l'admission, la photo est explicite. C'est un compresseur centrifuge qui réagit comme un turbo, dans les tours.

 

[Juju.spéléo]

Salut à tous.

Ca faisait longtemps que je n'étais plus revenu faire un tour dans cette section que j'avais perdue de vue.

Il y a une question concernant les turbo compound qui mérite qu'on s'y attarde deux minutes, puisque c'est un genre de turbo, dont je n'ai pas parlé plus haut.

LE TURBO COMPOUND:

C'est toujours un système de suralimentation destiné à faire gagner de la puissance.

Il peut être constitué de deux turbo montés en cascade dans certains cas.

Mais l'idée générale, contrairement à un turbo classique, n'est pas de booster la pression d'admission,
mais d'aider le couple moteur à travers une liaison mécanique entre le turbo et le vilebrequin.

On récupère donc la pression des gaz d'échappement pour entrainer une turbine, qui, liée mécaniquement par un relais accessoire, délivrera la puissance au vilo.

On s'aperçoit ici très bien du principe.



Ce système est employé sur certains moteurs de poids lourds:





Voilà vite survolé, le principe du turbo compound, en espérent avoir répondu à la question.

Perso, je n'ai connu ce système qu'à l'école d'aéronautique de Rochefort, sur les moteurs Wright du Neptune P2V7.



Ci joint un lien expliquant le fonctionnement sur un moteur d'avion, histoire d'assombrir vos esprits malades !!!

http://aviatechno.free.fr/constellation/turbo_compound.php

Ca explique tout.

Hi

Tu peux nous faire la même sur les turbo mécanique, j'suis pas sur du terme (prise direct sur le vilo).

Ca s'appelle "un super charger".

super!! es tu renseigné sur sur le cound pound? jamais vu sur un 4X4 ou sur une plate, mais intéressant de savoir comment ça marche!! si un pirate se sent l'âme guerriére pour monter ce truc!!) (je dois avoir quelques doc, mais je suis pas sur de l'avoir bien écris!!)

Oui, tu l'as mal écrit:

C'est Turbo Compound.

 

[La malice]

c'est ça :?:

 

[T31]

non du tout, la tu a affaire a un montage en serie, le turbo principale etant trop gros il demarre tres tard, pour palier ce probleme il a mis un petit turbo qui souffle dans le gros, il gagne ainsi en tant de reponse et surtout en plage d'utilisation

 

[Juju.spéléo]

http://www.youtube.com/watch?v=y-Me6yWApzY

c'est ça :?:

Si tu parles d'un compound sur la vidéo Denis,

c'est une fausse appellation. Le système aparaissant dessus étant un bi turbo atmo en cascade.

Ca n'a rien a voir avec un compound, puisqu'il n'y a aucune liaison mécanique d'un des deux turbo avec le vilo.

Entre nous soit dit, le systus du gars en question est peut être très joli et bien fait, mais s'il avait mis un turbo plus balaise, au lieu de deux en cascade, l'effet aurait été le même.

Sans compter l'énorme perte de charge qu'il y a entre les deux turbo, due à l'élévation de T° à la sortie du premier que tu injectes dans le second.

Pour qu'un système comme ça soit efficace, il aurait fallu intercaler un intercooler entre les deux et un autre à la sortie du deuxième.

Pour moi, c'est un principe qui n'est pas plus rentable qu'un simple turbo, bien dimensionné.

Fin de charger !!! (elle est bonne hein ??? )

 

[Zep1300]

http://www.youtube.com/watch?v=y-Me6yWApzY

c'est ça :?:

Si tu parles d'un compound sur la vidéo Denis,

c'est une fausse appellation. Le système aparaissant dessus étant un bi turbo atmo en cascade.

Ca n'a rien a voir avec un compound, puisqu'il n'y a aucune liaison mécanique d'un des deux turbo avec le vilo.

Entre nous soit dit, le systus du gars en question est peut être très joli et bien fait, mais s'il avait mis un turbo plus balaise, au lieu de deux en cascade, l'effet aurait été le même.

Sans compter l'énorme perte de charge qu'il y a entre les deux turbo, due à l'élévation de T° à la sortie du premier que tu injectes dans le second.

Pour qu'un système comme ça soit efficace, il aurait fallu intercaler un intercooler entre les deux et un autre à la sortie du deuxième.

Pour moi, c'est un principe qui n'est pas plus rentable qu'un simple turbo, bien dimensionné.

Fin de charger !!! (elle est bonne hein ??? )

d'accord avec toi sur le rendement, Juju ! le seul intérêt d'un tel système serait AMHA de réduire l'inertie de la réponse

 

[La malice]

http://www.youtube.com/watch?v=y-Me6yWApzY

c'est ça :?:

Si tu parles d'un compound sur la vidéo Denis,

c'est une fausse appellation. Le système aparaissant dessus étant un bi turbo atmo en cascade.

Ca n'a rien a voir avec un compound, puisqu'il n'y a aucune liaison mécanique d'un des deux turbo avec le vilo.

Entre nous soit dit, le systus du gars en question est peut être très joli et bien fait, mais s'il avait mis un turbo plus balaise, au lieu de deux en cascade, l'effet aurait été le même.

Sans compter l'énorme perte de charge qu'il y a entre les deux turbo, due à l'élévation de T° à la sortie du premier que tu injectes dans le second.

Pour qu'un système comme ça soit efficace, il aurait fallu intercaler un intercooler entre les deux et un autre à la sortie du deuxième.

Pour moi, c'est un principe qui n'est pas plus rentable qu'un simple turbo, bien dimensionné.

Fin de charger !!! (elle est bonne hein ??? )

ben je posais la question car ou je bosse il y a un groupe électrogène cummins avec des turbos en série (le premier qui souffle dans le second et il y en a 4 en tous ) et pour l'instant personne n'as été foutu de m'explique pour quoi c'est comme ça a la place d'un gros turbo (je ferai des photos )

 

[Juju.spéléo]

http://www.youtube.com/watch?v=y-Me6yWApzY

c'est ça :?:

Si tu parles d'un compound sur la vidéo Denis,

c'est une fausse appellation. Le système aparaissant dessus étant un bi turbo atmo en cascade.

Ca n'a rien a voir avec un compound, puisqu'il n'y a aucune liaison mécanique d'un des deux turbo avec le vilo.

Entre nous soit dit, le systus du gars en question est peut être très joli et bien fait, mais s'il avait mis un turbo plus balaise, au lieu de deux en cascade, l'effet aurait été le même.

Sans compter l'énorme perte de charge qu'il y a entre les deux turbo, due à l'élévation de T° à la sortie du premier que tu injectes dans le second.

Pour qu'un système comme ça soit efficace, il aurait fallu intercaler un intercooler entre les deux et un autre à la sortie du deuxième.

Pour moi, c'est un principe qui n'est pas plus rentable qu'un simple turbo, bien dimensionné.

Fin de charger !!! (elle est bonne hein ??? )

ben je posais la question car ou je bosse il y a un groupe électrogène cummins avec des turbos en série (le premier qui souffle dans le second et il y en a 4 en tous ) et pour l'instant personne n'as été foutu de m'explique pour quoi c'est comme ça a la place d'un gros turbo (je ferai des photos )

C'est d'autant plus surprenant qu'un groupe électrogène tourne à régime constant et qu'il n'y a pas besoin de palier à une inertie quelconque...

Je m'interroge...

 

[La malice]

ben si j'ai peut-être une idée car les flux d'air et d'échappement sont croiser

 

[Juju.spéléo]

Eh ben là, mon pauvre Denis....je sèche

Peut être qu'un super pro du turbo pourra te répondre.

 

[La malice]

Eh ben là, mon pauvre Denis....je sèche

Peut être qu'un super pro du turbo pourra te répondre.

merci

donc je ne suis pas plus bête que la moyenne alors

 

[Sailler]

pour le turbo compound, Juju.spéléo tu as bien résumé, moi qui suis chez Volvo truck je comfirme le fonctionnement (enfin ça a ces inconvenients moi je trouve pas ça au top du top mais bon il y a beacuoup mieux).

c'est plutot les poids lourds qui ont usurpé l'appelation parce qu'un turbo compound c'est Lancia qui l'a réellement fait en premier avec un compresseur volumétrique à l'admission et un trubo chargeur à l'echappement. ça c'est la vrai forme de compound

Depuis WV l'a reprit.


bon ben je m'y colle pour vous expliquer à quoi ça sert les turbos sur la video:

c'est super simple, c'est en fait tout con comme c'est pas un V6 ou V8, ils ne peuvent pas mettre 2 turbos avec une priorité sur l'autre par banc donc ils font une cascade de turbo, un petit pour les très bas régimes et un très gros pour les haut régime avec une valve qui controle la pression entre les deux comme chez Lancia pour le compound.



Je peux pas mieux faire

c'est pour priorisé les turbos entre eux c'est pourtant simple

 

[Le Fou Furieux]

bonjour aux pro du turbo

existe t'il un tgv entierement mecanique .... :?: le but etant de le monter en lieu et place d'un turbo simple pour recuperer le benefice du tgv ...

merci
a+lff

 

[La malice]

bonjour aux pro du turbo

existe t'il un tgv entierement mecanique .... :?: le but etant de le monter en lieu et place d'un turbo simple pour recuperer le benefice du tgv ...

merci
a+lff

pro nan plutot branleur mais si tu met une wase gate normal tu aura toujours la pression max

 

[Sailler]

bonjour aux pro du turbo

existe t'il un tgv entierement mecanique .... :?: le but etant de le monter en lieu et place d'un turbo simple pour recuperer le benefice du tgv ...

merci
a+lff

oui ça existe les TGV commandé par wastegate. ils posent beaucoup moins de probleme coté fiabilité du à l'electronique et en plus ils donnent de meilleurs résultats que ceux géré par l'electronique.

Par contre sur quelle voitures les trouver ça je n'en ai pas en tete.

j'en ai vu un sur un def TD5 des Newman de Newman4x4 et de série ça existe aussi

 

[La malice]

bonjour aux pro du turbo

existe t'il un tgv entierement mecanique .... :?: le but etant de le monter en lieu et place d'un turbo simple pour recuperer le benefice du tgv ...

merci
a+lff

oui ça existe les TGV commandé par wastegate. ils posent beaucoup moins de probleme coté fiabilité du à l'electronique et en plus ils donnent de meilleurs résultats que ceux géré par l'electronique.

Par contre sur quelle voitures les trouver ça je n'en ai pas en tete.

j'en ai vu un sur un def TD5 des Newman de Newman4x4 et de série ça existe aussi

ben tu en prend un sur un patrol le (4patte de 3l )et tu regarde comment fonctionne la wase gate (si c'est pas dans le bon sens ben tu en prend une autre dans une casse )

et la tu peut pousser assez fort (longtemps j'ai pas essayer)

car quand j'ai jouer avec les réglage de mon tgv et mis une puce a un moment ça poussais a 2bar (pas longtemps l'électronique mettais le moteur en sécu)

le 3l en bva faisait du drift dans les rond point (je me suis fait des grosses peur)

 

[Juju.spéléo]

bonjour aux pro du turbo

existe t'il un tgv entierement mecanique .... :?: le but etant de le monter en lieu et place d'un turbo simple pour recuperer le benefice du tgv ...

merci
a+lff

Regarde là: http://ltm.moteur.pagesperso-orange.fr/fonctionnement_tgv.html

et là: http://www.6enligne.net/html/faq.php3?faq=263

Le dernier lien est là pour te dire, que si tu veux monter un TGV,

choisis plutôt un TGV avec les aubes directrices côté compresseur et pas côté turbine (comme sur le lien).

Ca t'évitera d'avoir à le décrasser régulièrement à cause de la calamine.

Sinon il en existe plein, entièrement mécaniques sur Audi, Porch, BMW et....